2024-2025学年高中物理第三章相互作用章末综合测评3含解析新人教版必修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，全选错的得0分)1．关于合力与分力的大小关系，下列叙述正确的是()A．合力必定大于分力B．合力至少大于某个分力C．合力可以比随意一个分力都小，而且可能为零D．合力不行能和两个分力的大小都相等C[合力可以大于分力，也可以等于分力，还可以小于分力，故选项C正确，A、B、D均错误．]2．用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是()ABCDB[由力的合成与分解知，合力肯定时夹角越大分力越大，夹角越小分力越小，故选项B正确．]3．力是矢量，它的合成与分解遵循平行四边定则，则下列关于大小分别为7N和9N的两个力的合力的说法正确的是()A．合力可能为3N B．合力不行能为9NC．合力肯定为16N D．合力可能为1NA[两力合成时，有F1＋F2≥F≥|F1－F2|.当两力夹角为零时合力最大，最大值为9N＋7N＝16N；当夹角为180°时合力最小，最小值为9N－7N＝2N；故合力介于2N至16N之间，故A正确，B、C、D均错误．]4.如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑．在箱子的中心有一个质量为m的苹果，它受到四周苹果对它的合力的方向()A．沿斜面对上 B．沿斜面对下C．竖直向上 D．垂直斜面对上C[苹果随箱子一起匀速下滑，所受合力为零，所以中心的苹果受到四周苹果对它的合力与其重力等大反向，故选项C正确．]5．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()A．eq\f(1,2)B．eq\f(\r(3),2)C．eq\f(\r(2),2)D．eq\f(\r(5),2)C[由题意可以推断出，当倾角α＝30°时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2解得μ＝eq\f(\r(2),2)，C正确．]6．如图所示，粗糙水平面上，用弹簧系住一个重60N的物块，物块保持静止，已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.3，那么该弹簧的弹力不行能是()A．10N，水平向右 B．16N，水平向右C．20N，水平向左 D．0C[物块与水平面间的最大静摩擦力为F＝μFN＝18N，物块要保持静止，则弹簧弹力应小于或等于18N，方向可以水平向左，也可以水平向右，故选项C不行能．]7．如图所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则下列说法正确的是()A．拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D．小孩和车所受的合力为零CD[小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A错误；依据力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确．]8．如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则()A．物体肯定受3个力的作用B．物体可能受3个力的作用C．物体肯定受到沿斜面对下的静摩擦力D．物体可能受到沿斜面对下的静摩擦力BD[解本题的关键是能够正确地受力分析，通过推力和重力沿斜面方向的分力关系推断是否受静摩擦力作用．设斜面倾角为θ，若Fcosθ＝mgsinθ，则物体所受的摩擦力为零，物体受重力、支持力和推力3个力作用，若Fcosθ>mgsinθ，则物体受到沿斜面对下的静摩擦力，故物体共受到重力、支持力、推力和摩擦力4个力作用，若Fcosθ<mgsinθ，则物体受到沿斜面对上的静摩擦力，物体共受到重力、支持力、推力和摩擦力4个力作用．故B、D正确，A、C错误．]9．如图所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F的作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面()A．无摩擦力B．支持力等于(m＋M)gC．支持力为(M＋m)g－FsinθD．有水平向左的摩擦力，大小为FcosθCD[解本题的关键是把物体和斜面整体作为一个对象进行探讨，并且要知道静止和匀速运动均是平衡状态．由于物体沿着斜面匀速上滑，可把物体和斜面看成整体．整体受力如图所示，依据力的分解和二力平衡得，FN＝(M＋m)g－Fsinθ，Ff＝Fcosθ，选项A、B错误，C、D正确．]10．如图所示，某时刻质量m＝2kg的木块正在以v＝3m/s的速度在以v′＝5m/s的速度向右传送的传送带上运动．若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10N/kg.则下列说法正确的是()A．木块的运动方向向右B．木块相对于传送带的运动方向向左C．木块所受滑动摩擦力的方向向左D．木块受到的滑动摩擦力的大小为4NABD[由题意可知，木块正以v＝3m/s的速度向右运动，A正确；由于传送带的速度v′＝5m/s，方向向右，则以传送带为参考系，木块向左运动，B正确；因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，所以木块所受滑动摩擦力的方向向右，C错误；滑动摩擦力的大小Ff＝μFN＝μmg＝0.2×2×10N＝4N，D正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(6分)在“验证力的平行四边形定则”试验中，某同学的试验过程如图所示，甲、丙两图为两个弹簧测力计的放大图片：甲乙丙(1)读出两弹簧测力计的读数F1＝________N，F2＝________N.(2)画出两力的图示，再利用平行四边形定则画出合力的图示．(3)由合力的图示可得合力的大小约为________N.[解析](1)甲弹簧测力计的读数为F1＝2.50N，丙弹簧测力计的读数为F2＝2.00N.(2)(3)由合力的图示可得合力的大小约为3.20N.[答案](1)2.502.00(2)见解析(3)3.2012．(6分)如图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简洁装置．方木块放在水平长木板上，方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上．长木板下面有轮子可以滚动，用一个平稳的水平力向左推动木板，木板向左缓慢移动，待弹簧测力计的指针稳定后，读出测力计的读数Ff.在方木块上放砝码可以变更它对长木板的压力F的大小．将测得的各组Ff和F的数据用圆点标于坐标图上，如图乙所示．请你依据各点表示的数据描出Ff­F图线，求出方木块与长木板间的动摩擦因数μ＝________.[解析]作出Ff­F图线如图所示：由Ff＝μF可知，图象的斜率k＝μ；由图象可知，μ＝eq\f(10,50)＝0.2.[答案]0.2(0.18～0.22都正确)13．(10分)如图所示，在水平地面上放一质量为1.0kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0N，F2＝4.0N，g取10m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？[解析]由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μFN＝μmg＝6.0N．由于F<F′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即为5.0N.当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同．它们的合力为F1＋F2＝7.0N>6.0N．此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0N.[答案]5.0N1.0N14．(12分)如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在固定的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°.求细绳对小球拉力的大小．(g取10m/s2)[解析]以小球为探讨对象，受力分析如图所示．F＝mg，Tcos30°＝eq\f(1,2)F解得T＝eq\f(\f(1,2)mg,cos30°)＝eq\f(\f(1,2)×1×10,\f(\r(3),2))N＝eq\f(10\r(3),3)N.[答案]eq\f(10\r(3),3)N15.(12分)如图所示，气球重10N，受到空气的浮力为16N．由于受到水平风力的影响，系气球的绳子与水平方向成θ＝60°角．则绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大？[解析]分析气球受力如图所示，气球静止，故水平方向有F风＝F1＝F拉cosθ竖直方向有F浮＝G＋F2＝G＋F拉sinθ代入数值解得F拉＝4eq\r(3)N，F风＝2eq\r(3)N.[答案]4eq\r(3)N2eq\r(3)N16．(14分)两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°和60°，M重20N，m静止在水平面上．求：(1)OA绳和OB绳的拉力大小；(2)m受到的摩擦力．[解析](1)结点