高中物理 第3章 相互作用测试卷 新人教版必修1(2021年最新整理)

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2、7学年高中物理 第3章 相互作用测试卷 新人教版必修1的全部内容。8第三章相互作用测试卷本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分,考试时间90分钟班级_姓名_分数_第卷(选择题，共40分)一、选择题（本大题共10小题，每题4分,满分40分在每小题给出的选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不选的得0分)1f1、f2是力f的两个分力，若f10 n，则下列哪组力不可能是f的两个分力()af110 n，f210 n bf120 n，f220 ncf12 n,f26 n df120 n,f230 n【答案】c【解析】合力f

3、和两分力f1、f2之间的大小关系为f1f2ff1f2|，经检验,只有选项c不可能2如图所示，a、b两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的o点现有一水平力f作用于小球b上,使系统保持静止状态且a、b两球在同一水平线上已知两球重力均为g，轻杆与细线oa长均为l。则（）a细线ob的拉力为2gb细线ob的拉力为gc水平力f的大小为2gd水平力f的大小为g【答案】d【解析】a球受到细线oa的拉力、轻杆的拉力和重力g,因为fao与重力是一对平衡力，所以轻杆的拉力为零；对b球，只受到重力g、细线ob的拉力fbo和水平拉力f作用,根据正交分解和力的平衡条件有，fg，fbog，所以d正确3如图所示，

4、质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力f1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力f2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次推力的值为（）acossin bcossinc1tan d1tan【答案】b【解析】对物体受力进行正交分解，结合力的平衡条件可知：第一次推力f1mgsinmgcos;由f2cosmgsin（mgcosf2sin)，解得第二次推力f2（mgsinmgcos）/(cossin)，故两次推力的比值cossin，b正确4如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体a,a的左端紧靠竖直墙，a与竖直墙

5、之间放一光滑圆球b，整个装置处于静止状态把a向右移动少许后,它们仍处于静止状态，则（)ab对墙的压力增大ba与b之间的作用力减小c地面对a的摩擦力减小da对地面的压力减小【答案】bc【解析】对圆球b受力分析，作出受力的平行四边形如图所示a滑动前,圆球b受墙及a的弹力的合力g与重力大小相等，方向相反，如图中实线所示；而将a向右平移少许后，b受a的弹力fab的方向将上移，如图中虚线所示，但b仍受力平衡，由图可知a对圆球b的弹力及墙对圆球b的弹力均减小,故a错误，b正确;以ab为整体分析，水平方向上受墙的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小,故摩擦力减小，故c正确;竖直方向上受重力及地面的支持

6、力,a和b的重力均不变，故a对地面的压力不变,故d错误5如图所示，水平地面上斜放着一块木板ab,在ab上面放一个木块，设木块对木板的压力为fn，木块所受重力沿木板向下的分力为f1,若使木板的b端逐渐放低时，将会产生下述哪种结果（)afn增大，f1增大 bfn增大，f1减小cfn减小，f1增大 dfn减小，f1减小【答案】b【解析】设木块重力为g,则fnmgcos ，f1mgsin ，b端放低,减小，故fn增大，f1减小6如图所示，a、b两物体重力都等于10 n，各接触面间的动摩擦因数都等于0。3,同时有f1 n的两个水平力分别作用在a和b上，a和b均静止，则地面对b和b对a的摩擦力分别为()a

7、6 n，3n b1 n，1 n c0，1 n d0,2 n【答案】c【解析】a、b均静止，应用整体法,即a、b整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对b无摩擦力以a为研究对象，水平方向必受大小与f相等、方向与f相反的静摩擦力，故选项c正确7如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球a、b,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮间的摩擦,当两球平衡时oa绳与水平方向的夹角为2，ob绳与水平方向的夹角为，则小球a、b的质量之比为(）a2cos1 b1（2cos）ctan1 d1(2sin）【答案】a【解析】以a为研究对象，根据力的分解和平衡条件得:tsin2mag。以b为研究对象，根据

8、力的分解和平衡条件得:tsinmbg，解得mamb2cos1，故a正确8如图所示，在倾角为的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运动,三个木块均处于平衡状态则下列结论正确的是()a2、3两木块之间的距离等于lb2、3两木块之间的距离等于lc1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离d如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离都将增大【答案】b【解析】对木块3进行受力分析设2、3之间的轻弹簧的形变量为x1,因为木块3处于平衡状态，故kx1mgsinmg

9、cos,则2、3两木块之间的距离等于l，选项a错误,b正确；将木块2、3作为一个整体,设1、2之间的轻弹簧的形变量为x2，由受力平衡得：kx22mgsin2mgcos，则1、2两木块之间的距离等于l，选项c错误；如果传送带突然加速，不影响木块的受力情况，故相邻两木块之间的距离保持原值不变，选项d错误9假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大,如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是（）a刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便，外形美观,跟使用功能无关b在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无

10、关c在刀背上加上同样的压力时,顶角越大，分开其他物体的力越大d在刀背上加上同样的压力时，顶角越小,分开其他物体的力越大【答案】d【解析】把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角形劈,设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图所示当在劈背施加压力f后，产生垂直侧面的两个分力f1、f2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知，这两个分力大小相等(f1f2)，因此画出力分解的平行四边形,实为菱形，如图所示在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式,得f1f2.由此可见，刀背上加上一定的压力f时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，

11、顶角越小,sin 的值越小，f1和f2越大10用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为l。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为l.斜面倾角为30,则物体所受摩擦力()a等于0 b大小为 mg，方向沿斜面向下c大小为 mg，方向沿斜面向上 d大小为mg,方向沿斜面向上【答案】a【解析】根据题设条件，系统静止时弹簧对质量为2m的物体的拉力tmg，设此时物体受到的摩擦力f沿斜面向下，对物体受力分析如图所示，根据平衡条件可得fgsin30t，即f0，选项a正确第卷（非选择题，共60分)二、非选择题（本题共6小题，11题6分、12题6分、13题11分、14题11分

12、、15题13分、16题13分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)11某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2）他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小f与弹簧长度x的关系图线由此图线可得该弹簧的原长x0_cm,劲度系数k_n/m.（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c)所示时，该弹簧的长度x_cm。【答案】（1)竖直（2） 450(3）10【解析】(1）悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长,要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量,刻度尺当然要保持竖直状态(2）如果以弹簧长度x为横坐标，弹

13、力大小f为纵坐标，作出fx图象，那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图象可知，该弹簧的原长x04 cm，劲度系数k50 n/m。(3）弹簧的读数表示弹力的大小,即f3 n,所以该弹簧的长度xx010 cm.12“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中a为固定橡皮条的图钉，p为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点p拉到位置o.（1)从图甲可读得弹簧测力计b的示数为_n。(2）为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的_（选填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力(3）图乙中与f1、f2共同作用效果相同的力是_(选填“f或“f”）(4)

14、图乙中方向一定沿ao方向的力是_(选填“f或“f”)【答案】(1）3.8(2）图示(3）f(4）f【解析】（1）弹簧测力计b的示数为3.8 n。（2）为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的图示来表示分力与合力(3)题图乙中与f1、f2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点p拉到位置o的力f。(4）题图乙中方向一定沿ao方向的力是f,用平行四边形定则求得的合力f与f有偏差13。木块a、b分别重50 n和60 n，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在a、b之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 n/m。a、b、弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动现用f1 n的

15、水平拉力作用在木块b上，如图所示，求力f作用后木块a、b所受摩擦力的大小(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【答案】8 n9 n【解析】没有施加力f时，木块a、b受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即fafbf弹kx4000.02 n8 n木块b受到地面的最大静摩擦力为：fbmgb0。2560 n15 n施加f后，对木块b有：ff弹fbm则b所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：fbff弹9 n施加f后，木块a所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为faf弹8 n14如图所示，粗糙水平地面上放着个截面为半圆的柱状物体a，a与竖直墙之间放一光滑半圆球b,整个装置处于平衡状态已知a、b的质量分别为m和m，半圆球b与

16、半圆的柱状物体半径均为r，半圆球b的圆心到水平面的竖直距离为r，重力加速度为g。求:（1）物体a对地面的压力大小；(2）物体a对地面的摩擦力【解】（1）把a、b看成一个系统,对其运用整体法,该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(mm)g和地面的支持力fn的作用，二力平衡，所以fn（mm)g根据牛顿第三定律得，物体a对地面的压力大小为（mm)g（2)在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地面水平向左的摩擦力,并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取半圆球b为研究对象，运用隔离法,受力分析如图所示根据力的分解和力的平衡条件可得：fn1mg/cos,fn2mgtan半圆球b

17、的圆心到水平面的竖直距离为r，所以45所以fn2mg根据受力分析，物体a对地面的摩擦力大小等于fn2，所以物体a对地面的摩擦力大小为mg,方向水平向右15一光滑圆环固定在竖直平面内，圆环上套着两个小球a和b（中央有孔)，a、b间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，球b与圆环中心o处于同一水平面上,a、b间的细绳呈伸直状态,且与水平方向成30角已知球b的质量为3 kg,求细绳对球b的拉力和球a的质量（g取10 m/s2)【解】对球b受力分析如图所示，由球b处于平衡状态有：ftsin30mbgft2mbg2310 n60 n由球a处于平衡状态有：在水平方向：ftcos30fnasin30在竖直方向：fnacos30magftsin30联立解得：ma6 kg16如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为o，轻绳ob水平且b端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳oa与竖直方向的夹角37，物体甲、乙均处于静止状态（已知sin370。6，cos370。8，tan370。75，g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：(1)轻