高中物理：《相互作用》单元测试卷(含答案)

第1页（共15页）高中物理：《相互作用》单元测试卷（含答案）一、选择题1．下列说法正确的是（）A．木块放在桌面上所受到的向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的B．木块放在桌面上对桌面的压力是由于木块发生微小形变而产生的C．用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的D．挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的2．一匀质木棒，搁置于台阶上保持静止，下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是（）A． B． C． D．3．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（）A．F减小，N不变 B．F不变，N减小 C．F不变，N增大 D．F增大，N减小4．下列说法正确的是（）A．某接触面间产生弹力，则一定有摩擦力B．某接触面间产生摩擦力，则一定有弹力C．某接触面间产生的摩擦力方向与弹力方向一定垂直D．猴子匀速往上爬杆，杆对猴子的摩擦力方向向下5．在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的就是一个实例．下列说法正确的是（）A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的6．粉笔盒放在讲台上，会对讲台产生一个压力作用，产生这个压力的直接原因是（）A．粉笔盒的形变 B．讲台的形变C．粉笔盒所受到的重力 D．桌面所受到的重力7．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为（取g=10m/s2）（）A．30N B．0N C．15N D．12N8．如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（）A． B． C． D．9．（3分）如图所示，两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N，下端挂钩的重力忽略不计，甲“正挂”，乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2N的砝码，则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（）A．0.2N0.3N B．0.3N0.2N C．0.3N0.3N D．0.4N0.3N10．关于弹力，下列说法正确的是（）A．形变微小时，弹力很小B．型变量越大，弹力就越大，弹力大小总是与形变量成正比C．放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力D．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力二、填空题11．一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧长为14cm，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8cm，该弹簧的劲度系数为N/m，原长为cm．12．（3分）质量为5.0×103kg的物体，在高空受到的重力为4.8×104N，该处的重力加速度g=m/s2．如果该处有另一质量为5kg的物体，放在竖直放置的劲度系数k=1000N/m的弹簧上，物体处于静止状态，则弹簧的压缩量x=m．13．一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为N；若弹簧伸长了4cm，则这弹簧的劲度系数k=N/m．14．如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是N/m，当弹簧受F2=600N的拉力作用时，弹簧伸长为cm当弹簧伸长为x1=20cm时，弹簧产生的拉力是F1=N．三、计算题15．（2014秋•安居区校级期末）如图所示，物体放在倾角为30°的斜面上，静止不动，已知物体的重量是G=10N，水平推力F=5N．求：（1）物体对斜面的压力大小；（2）物体与斜面间的摩擦力大小．16．（2012秋•洪泽县校级期末）下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧伸长量x/cm2.65.06.89.812.4（1）请你在图中的坐标线上作出Fx图象．（2）写出曲线所代表的函数．（x用m作单位）（3）解释函数表达式中常数的物理意义．17．用轻弹簧竖直悬挂一质量未知的铁块，静止时弹簧伸长量为L，现将铁块置于倾斜木板上，用该弹簧沿木板向上匀速拉动铁块，此时弹簧的伸长量仍为L，已知木板与水平方向的夹角θ=30°，则可测出铁块与木板间的动摩擦因数为多大？18．（2014秋•新乡县月考）如图所示，倾角为θ的斜面固定于电梯中，当电梯加速度为a竖直向上加速运动时，质量为m的物体始终与斜面保持相对静止，则物体受到的支持力和摩擦力是多大？

新人教版必修1《第3章相互作用》2015年单元测试卷（江西省宜春三中）（2）参考答案与试题解析一、选择题1．下列说法正确的是（）A．木块放在桌面上所受到的向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的B．木块放在桌面上对桌面的压力是由于木块发生微小形变而产生的C．用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的D．挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的【考点】物体的弹性和弹力．【专题】弹力的存在及方向的判定专题．【分析】弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体．【解答】解：A、木块放在桌面上所受到桌面向上的弹力是由于桌面发生向下微小形变而产生的．故A错误．B、木块放在桌面上对桌面有向下的压力是由于木块发生微小向上的形变，要恢复原状而产生的．故B正确．C、用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于细杆发生形变而产生的．故C错误．D、挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电灯发生微小向上拉伸的形变，要恢复原状而产生的．故D错误．故选B【点评】本题考查对弹力产生条件的理解和应用能力．抓住弹力是发生弹性形变的物体对接触物体产生的作用力．2．一匀质木棒，搁置于台阶上保持静止，下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是（）A． B． C． D．【考点】力的合成与分解的运用；物体的弹性和弹力．【专题】弹力的存在及方向的判定专题．【分析】发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．弹力产生的条件：1．两物体互相接触2．物体发生弹性形变（包括人眼不能观察到的微小形变）弹力的方向与物体形变方向相反，具体情况有以下几种：①轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向．②压力、支持力的方向总跟接触的面垂直，面与面接触，点与面接触，都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个公切面指向被支持物．③杆：弹力方向是任意的，有它所受外力和运动状态决定．弹力的大小跟形变的大小的关系．【解答】解：弹力发生与直接接触的物体之间，杆所受的弹力方向与接触面垂直；杆与台阶有两个接触点，都有弹力，最低点与地面垂直向上，高处与杆垂直向上；故选D．【点评】弹力与接触面垂直，接触面可以是面与面的接触，点与面接触，弹力都是垂直于面；点与点的接触要找两接触点的公切面，弹力垂直于这个公切面指向被支持物．3．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（）A．F减小，N不变 B．F不变，N减小 C．F不变，N增大 D．F增大，N减小【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对小球受力分析，作出力的平行四边形，同时作出AB与半径组成的图象；则可知两三角形相似，故由相似三角形知识可求得拉力及支持力．【解答】解：小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下由图可知△OAB∽△GFA即：==当A点上移时，半径不变，G不变，AB长度减小，则知F减小，N不变，故A正确；故选：A．【点评】相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当无法准确得出角边关系时，应考虑应用此法．4．下列说法正确的是（）A．某接触面间产生弹力，则一定有摩擦力B．某接触面间产生摩擦力，则一定有弹力C．某接触面间产生的摩擦力方向与弹力方向一定垂直D．猴子匀速往上爬杆，杆对猴子的摩擦力方向向下【考点】摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势．弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反．【解答】解：A、B、弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势；可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力；故A错误，B正确；C、弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，故同一接触面上的弹力与摩擦力方向一定是垂直的，故C正确；D、匀速往上爬杆，杆对猴子的摩擦力与重力平衡，即方向向上，故D错误；故选：BC．【点评】解决本题的关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向．知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力．5．在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的就是一个实例．下列说法正确的是（）A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的【考点】物体的弹性和弹力．【专题】弹力的存在及方向的判定专题．【分析】（1）外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变．发生弹性形变的物体，会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用．这种力叫弹力．（2）根据力的作用的相互性，运动员给跳板一个力的作用，同时跳板也给运动员一个力的作用．【解答】解：A、根据力的作用的相互性，跳板和运动员都会受到力的作用，所以都会发生形变，A错误，B正确；C、运动员受到的支持力，施力物体是跳板，是跳板发生形变而产生的，故C正确；D、跳板受到的压力，施力物体是运动员的脚，是运动员的脚发生形变而产生的，故D错误．故选：BC．【点评】弹力是由物体的形变而产生的；是由施力物体发生形变后产生的对受力物体的力．6．粉笔盒放在讲台上，会对讲台产生一个压力作用，产生这个压力的直接原因是（）A．粉笔盒的形变 B．讲台的形变C．粉笔盒所受到的重力 D．桌面所受到的重力【考点】物体的弹性和弹力．【专题】受力分析方法专题．【分析】粉笔盒放在书桌上，桌面会受到书对它的弹力作用是由于粉笔盒发生微小形变而产生的，方向垂直桌面指向桌面．【解答】解：由于粉笔盒受到挤压后发生形变，在恢复原状的过程中，对讲台产生了向下的压力；故选：A．【点评】本题考查对弹力产生原因及方向的理解能力．弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体．7．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为（取g=10m/s2）（）A．30N B．0N C．15N D．12N【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】放上B的瞬间，先对整体研究，根据牛顿第二定律求出加速度，再隔离分析，根据牛顿第二定律求出A对B的支持力的大小．【解答】解：开始弹簧的弹力等于A的重力，即F=mAg放上B的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得：a====6m/s2．隔离对B分析，有mBg﹣N=mBa，则：N=mB（g﹣a）=3×（10﹣6）N=12N．故选：D【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用．8．如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为（）A． B． C． D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】系统原来处于平衡状态，两个弹簧均被压缩，弹簧k2的弹力等于两物体的总重力．缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧时弹簧k2的弹力等于m2g，根据胡克定律分别求出下面弹簧两种状态下压缩的长度，下面木块移动的距离等于弹簧两种状态下压缩的长度之差．【解答】解：系统处于原来状态时，下面弹簧k2的弹力F1=（m1+m2）g，被压缩的长度x1==当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧k2的弹力F2=m2g，被压缩的长度x2==所以下面木块移动的距离为S=x1﹣x2=故选C【点评】对于弹簧问题，往往先分析弹簧原来的状态，再分析变化后弹簧的状态，找出物体移动距离与弹簧形变之间的关系．9．（3分）如图所示，两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N，下端挂钩的重力忽略不计，甲“正挂”，乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2N的砝码，则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（）A．0.2N0.3N B．0.3N0.2N C．0.3N0.3N D．0.4N0.3N【考点】作用力和反作用力；物体的弹性和弹力．【专题】定性思想；推理法；受力分析方法专题．【分析】两弹簧秤的示数等于挂钩处的拉力，对下面的物体及弹簧受力分析可求出弹簧秤的示数．【解答】解：对下方的钩码及物体分析，弹簧的拉力：F=G自重+G砝码=0.1+0.2=0.3N；两挂钩处的力为作用力与反作用力；故两弹簧秤的示数均为0.3N；故选：C【点评】本题考查受力分析的方向，要注意明确弹簧秤的读数原理，同时注意牛顿第三定律的应用．10．关于弹力，下列说法正确的是（）A．形变微小时，弹力很小B．型变量越大，弹力就越大，弹力大小总是与形变量成正比C．放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力D．通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力【考点】物体的弹性和弹力．【专题】弹力的存在及方向的判定专题．【分析】要掌握弹力的概念：弹力是物体发生弹性形变，要恢复原状从而产生弹力．弹力产生的条件是直接接触且弹性形变．弹性形变是指能够恢复原状的形变．【解答】解：A、弹力的大小与形变体的性质，形变量等有关，故形变微小时，弹力不一定很小，故A错误；B、在弹性限度内，形变量越大，弹力就越大，弹力大小总是与形变量成正，故B错误；C、力按性质分：重力、弹力．而弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，与重力无关，故C错误；D、平时所说的压力、支持力、拉力、的实质都是弹力，故D正确．故选：D．【点评】此题主要考查了学生对弹力的认识．首先要掌握弹性形变的概念，物体由于弹性形变产生的力才是弹力．二、填空题11．一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧长为14cm，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8cm，该弹簧的劲度系数为2000N/m，原长为10cm．【考点】胡克定律．【分析】在弹性限度范围内，弹簧的形变量与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为形变量，k为弹簧的劲度系数．【解答】解：设该弹簧的劲度系数是k，原长是L，弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长到14cm，由胡克定律F=kx得：80=k（0.14﹣L），弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8cm，由胡克定律F=kx得：40=k（L﹣0.08），联立解得：k=2000N/m，L=10cm，故答案为：2000，10．【点评】此题考查的是弹簧的伸长与受到的拉力成正比的应用，在解决此类问题时，一定要清楚弹簧的“原长”、“伸长”和“长度”三者的区别和联系．12．（3分）质量为5.0×103kg的物体，在高空受到的重力为4.8×104N，该处的重力加速度g=9.6m/s2．如果该处有另一质量为5kg的物体，放在竖直放置的劲度系数k=1000N/m的弹簧上，物体处于静止状态，则弹簧的压缩量x=0.048m．【考点】胡克定律．【专题】定量思想；推理法；受力分析方法专题．【分析】根据G=mg可求加速度，已知弹簧的劲度系数和弹簧的弹力，由胡克定律求弹簧的压缩量【解答】解：由题，根据G=mg得，加速度g===9.6m/s2根据平衡条件得知，物体受到的弹力大小等于物体的重力大小，即F=mg=50N由胡克定律F=kx得弹簧伸长的长度为：x===0.048m故答案为：9.60.048【点评】本题考查胡克定律的基本应用，要注意公式F=kx中，x是弹簧伸长的长度或缩短的长度，不是弹簧的长度13．一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N；若弹簧伸长了4cm，则这弹簧的劲度系数k=2500N/m．【考点】胡克定律．【专题】弹力的存在及方向的判定专题．【分析】弹簧测力计的原理是：在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数．【解答】解：分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为100N，根据公式F=kx，弹簧的劲度系数k==2500N/m故答案为：100，2500【点评】此题考查了弹性公式F=kx，把握弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比．14．如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是2000N/m，当弹簧受F2=600N的拉力作用时，弹簧伸长为30cm当弹簧伸长为x1=20cm时，弹簧产生的拉力是F1=400N．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【专题】实验题；弹力的存在及方向的判定专题．【分析】本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识，利用胡克定律结合数学知识即可正确求解．【解答】解：图象斜率的大小表示劲度系数大小，故有k=2000N/m．根据F=kx，将F=600N代入数据解得弹簧的伸长量△x=0.3m=30cm．由胡克定律可知：F=kx=2000×0.2=400N；故答案为：200030400【点评】本题结合数学知识进行物理基础知识的考查，是一道数学物理相结合的好题．三、计算题15．（2014秋•安居区校级期末）如图所示，物体放在倾角为30°的斜面上，静止不动，已知物体的重量是G=10N，水平推力F=5N．求：（1）物体对斜面的压力大小；（2）物体与斜面间的摩擦力大小．【考点】牛顿第二定律．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对物体进行受力分析，根据平衡条件列式即可求解．【解答】解：（1）设斜面对物体的支持力为FN，对物体做受力分析并结合平衡条件可知：FN=Fsin30°+mgcos30°=（2）F沿斜面向上的分量大小故物体会受到来自斜面向上的摩擦力作用，则有：Fcos30°+f=mgsin30°解得：f=0.67N答：（1）物体对斜面的压力大小为11.2N；（2）物体与斜面间的摩擦力大小为0.67N．【点评】本题综合考查了同学们正确对物体进行受力分析的能力，并能根据平衡条件列式，难度适中．16．（2012秋•洪泽县校级期末）下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧伸长量x/cm2.65.06.89.812.4（1）请你在图中的坐标线上作出Fx图象．（2）写出曲线所代表的函数．（x用m作单位）（3）解释函数表达式中常数的物理意义．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【专题】实验题；弹力的存在及方向的判定专题．【分析】（1）根据表中数据利用描点法可以画出F﹣x图线；（2）据弹簧弹力和弹簧的形变量作出F﹣x图线，求出图线的斜率，得出曲线所代表的函数；（3）根据写出曲线所代表的函数式结合胡克定律可正确解答．【解答】解：（1）将x轴每一小格取为1cm，y轴每一小格取为0.25N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，根据表中数据利用描点法得出图象，如下所示：（2）图象为过原点的直线，图象的斜率为：k=N/m=20N/m，则有F=20x．（3）根据图象结合函数表达式可知，常数的含义为：弹簧每伸长1cm其弹力增加0.2N，即为表示使弹簧伸长（或压缩）1m所需的拉力为20N．答：（1）如下图所示．（2）由图象得：F=20x．（3）函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长（或压缩）1m所需的拉力为20N．【点评】在物理学中