2024-2025学年高中物理第3章相互作用章末综合测评3含解析鲁科版必修1

PAGE7-章末综合测评(三)相互作用(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列有关力的一些说法正确的是()A．物体被竖直向上抛出后，因为受到一个竖直向上的升力作用才上升B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受了一个下滑力的作用C．放在水中的木块浮于水面，是因为受了一个浮力的作用D．运动员跳远腾空后，是因为受了一个强大的冲力作用所以能前进几米C[竖直向上抛出去的物体的上升过程，升力是谁施予的？沿斜面下滑的物体，下滑力是谁施予的？运动员腾空后冲力是谁施予的？因为都找不到施力物体，所以A、B、D均错误，浮力的施力物体是水，所以C正确．]2．如图所示各种状况下，光滑的小球均处于静止状态，a、b两者之间肯定有弹力的是()ABCDB[假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力，则小球不行能处于静止状态，故小球只是接触，而无形变，故没有弹力作用；B中由于绳子的拉力不竖直，故两球间存在弹力，则B正确，A、C、D错误．]3．下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是()eq\o(\s\up(A.物体静止在,粗糙的水平面上))eq\o(B.汽车停在斜坡上)eq\o(\s\up(C.物爱护着竖直,墙面自由下落))eq\o(\s\up(D.瓶子被握在手中,处于静止状态))B[物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但与竖直墙面之间没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据二力平衡，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误．]4.如图所示，两个物体A、B的质量均为1kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F＝1N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B，B对物体A的摩擦力分别为()A．6N3N B．1N1NC．01N D．02NC[以A、B整体为探讨对象进行受力分析，可知地面对B的摩擦力为零；再以A为探讨对象进行受力分析，可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反，大小为1N，所以选项C正确．]5．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的关系是()A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大C[物体滑动时，受到的是滑动摩擦力，其大小f＝μN与压力成正比，由图可知，乙对地面的压力最大，故所受滑动摩擦力最大，故应选C项．]6.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，两木块与地面间的动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()A．l＋eq\f(μ,k)m1g B．l＋eq\f(μ,k)(m1＋m2)gC．l＋eq\f(μ,k)m2g D．l＋eq\f(μ,k)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1m2,m1＋m2)))gA[对木块1，它受到弹簧的弹力F＝kΔl与它受到的摩擦力f＝μm1g平衡，即kΔl＝μm1g，所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是l＋eq\f(μ,k)m1g，选项A正确．]7.如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是()A．杆对细线的弹力方向为水平向右B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左C．杆受到地面的弹力是地面的形变产生的D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方AC[细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向水平向左，所以杆对细线的弹力方向为水平向右，故A项正确，B项错误；杆受到地面弹力的施力物体是地面，杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的，故C项正确；杆受到地面的弹力方向垂直于地面对上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面对下，故D项错误．]8.为保障市民平安出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施平安检查．如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是()A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B．由于物品相对于地面是运动的，物品肯定受到滑动摩擦力C．当物品受到摩擦力作用时，物品肯定受到弹力作用D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同CD[当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A错误；推断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动状况无关，这里物品相对与之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B错误；摩擦力存在的条件：①接触面粗糙，②有弹力，③有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不肯定有摩擦力，有摩擦力肯定有弹力，C正确；物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D正确．]9.如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是()A．C受到地面对其向左的摩擦力B．A受到水平向右的摩擦力C．B对C的摩擦力方向水平向右D．C共受到五个力作用ACD[以A、B、C为整体进行探讨，整体在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，A正确；以A为探讨对象，A不受摩擦力，B错误；以A、B为整体，B受到C对其向左的摩擦力，所以B对C的摩擦力方向水平向右，C正确；以C为探讨对象，受力分析可知，C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力，共五个力，D正确．]10.如图所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0BD[因木块m和M整体沿斜面匀速下滑，所以M与斜面之间肯定存在摩擦力，故M、斜面间的动摩擦因数μ2肯定不等于零；因木块m和M的接触面水平，由m的运动状态可知，它肯定不受M的摩擦力，所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零，也可以不为零，B、D项正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11．(6分)如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力匀称增加，0～t1时间木块静止；木块运动后变更拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变更的图线．则当用F＝5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________N；若用F＝5.8N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N.甲乙解析：当用F＝5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3N；若用F＝5.8N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1N.答案：5.35.112．(10分)某同学在做“探究弹簧形变与弹力的关系”的试验时，将一轻弹簧竖直悬挂使其自然下垂，用刻度尺测出自然长度；然后在弹簧下端悬挂钩码对其施加向下的拉力F，测出相应的弹簧长度，再计算出弹簧的伸长量x；变更拉力F的大小(在弹性限度之内)，测出多组数据，作出F与x的关系图线如图所示，由图线可求得弹簧的劲度系数为______N/m.若测得弹簧的自然长度为0.1m，所用钩码的质量均为50g，当挂3个钩码时，弹簧的长度为________m．(g取10m/s2)解析：由胡克定律及题给图象知，题图的斜率表示弹簧的劲度系数k＝eq\f(2,4×10－2)N/m＝50N/m.当挂3个钩码时，F＝3mg＝1.5N，x＝eq\f(F,k)＝eq\f(1.5,50)m＝0.03m，故弹簧的长度x总＝x＋x0＝(0.03＋0.1)m＝0.13m.答案：500.1313．(10分)如图所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变．已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离．解析：当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生形变依据胡克定律，弹簧B压缩的长度xB＝eq\f(mg,k1)当将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变依据胡克定律，弹簧C伸长的长度xC＝eq\f(mg,k2)依据几何学问得，a、b两点间的距离l＝xB＋xC＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2))).答案：mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2)))14．(10分)如图所示，一质量为2kg的物块被夹在两木板之间，物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同．若把该物块从上面匀速抽出，需50N的力．若把它从下面匀速抽出，需多大的力？(设两木板对物块的压力不变，g取10m/s2)解析：因为两木板对物块的压力N不变，由公式f＝μN可得，将物块匀速抽出时，物块所受的滑动摩擦力不变．设物块与一块木板之间的摩擦力为f，当把该物块从上面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图甲所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力2f和竖直向上的拉力F，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F＝2f＋甲当把该物块从下面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图乙所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力2f和竖直向下的拉力F′，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F′＋mg＝2将mg＝20N，F＝50N代入①②，解得F′＝10N.乙答案：10N15．(12分)用一根长20cm，劲度系数k＝200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块，弹簧的长度渐渐伸长到22.4cm时木块起先运动，当弹簧的长度为21.7cm时，木块在桌面上做匀速运动．(取g＝10N/kg)求：(1)木块受到的最大静摩擦力为多大？静摩擦力的变更范围是多少？(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7cm时，滑动摩擦力如何变更？解析：(1)木块在未滑动前，依据木块平衡条件可知，木块受到的桌面的弹力N与木块重力G大小相等、方向相反，静摩擦力f与弹簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力状况如图所示．木块在刚滑动之前，受到的静摩擦力达到最大值．fmax＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20)N＝4.8N木块在未起先运动之前，受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反．木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变更范围是0～fmax，即0～4.8N.(2)木块匀速滑动时，f滑＝μN＝μG又f滑＝F弹＝k(x2－x0)，解得μ＝0.34.(3)因为滑动摩擦力f滑＝μN，f滑是由μ与N确定的，μ和N不变，所示f滑不变，与弹簧长度无关．答案：(1)4.8N0～4.8N(2)0.34(3)不变16．(12分)如图所示，重为20N的物块放在水平桌面上，用F＝8N的水平拉力拉物块，可使其做匀速直线运动．求：(1)物块所受的滑动摩擦力为多大？(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大？(3)当水平拉力增大到16N时，物块受到的滑动摩擦力为多大？(4)物块运动过程中突然撤去外力，在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大？解析：(1)物块匀速运动时，在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用，如图所示．水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力f，物块匀速运动时，这两个力大小相等、方向相反，