2018年秋人教版高一物理必修一试题第3章相互作用4

第三章4基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．(福建省四地六校2016～2017学年高一上学期第二次联考)如图两个体重相同的人静止坐在秋千上，两秋千绳子能承受的最大张力是一样的。往两人身上同时慢慢加相同重量的物体，直到绳子断开，则下面的叙述正确的是eq\x(导学号)(C)A．甲中绳子先断 B．甲、乙中绳子同时断C．乙中绳子先断 D．不确定解析：小孩的重力和两根绳子拉力的合力等值反向，合力一定，两分力夹角越大，分力越大，所以夹角越大，绳子拉力越大，则乙中绳子容易断，故C正确，A、B、D错误，故选C。2．两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b，当两个力垂直时合力大小为eq\x(导学号)(B)A.eq\r(a2＋b2) B.eq\r(a2＋b2/2)C.eq\r(a＋b) D.eq\r(a＋b/2)解析：假设两个力分别为F1，F2，则：同向时：F1＋F2＝a， ①反向时：F1－F2＝b， ②当两力垂直时：F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))， ③由①②得：F1＝(a＋b)/2，F2＝(a－b)/2，代入③得：F＝eq\r(a2＋b2/2)。B正确。3．(河北省邯郸市大名一中2016～2017学年高一下学期开学检测)架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状。下列说法中正确的是eq\x(导学号)(B)A．夏季电线对电线杆的拉力较大B．冬季电线对电线杆的拉力较大C．夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大D．夏季、冬季电线杆对地面的压力不一样大解析：由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小，所以两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变小的，电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力相等，所以选项A、C、D错误，B正确，故选B。4．(吉林省实验中学2017～2018学年高一上学期期中)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N的大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是eq\x(导学号)(D)A．甲图中物体所受的合外力大小等于4NB．乙图中物体所受的合外力大小等于2NC．丙图中物体所受的合外力大小等于0D．丁图中物体所受的合外力大小等于0解析：用作图法可得甲图中合力等于5N，乙图中合力等于5N，丙图中合力等于6N，丁图中合力等于0，故选D。5．三个力，F1＝3N，F2＝7N，F3＝9N，关于三个力的合力，下列说法正确的是eq\x(导学号)(BC)A．三个力的合力的最小值为1NB．三个力的合力的最大值为19NC．三个力的合力可能为9ND．三个力的合力不可能为3N解析：由于F1与F2的合力范围为4N≤F12≤10N，包含F3＝9N，故三个力的合力的最小值可以为0，合力的最大值为19N，故A、D错误，B、C正确。二、非选择题6．(北京一零一中学2017～2018学年高一上学期期中)在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长，如图所示。关于实验操作，下列说法中正确的是__②③____(填写相应序号)。eq\x(导学号)①同一次实验中O点的位置允许变动②实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度③实验中需要记录弹簧测力计的示数和弹簧测力计所施加拉力的方向解析：①要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故①错误；②本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，故②正确；③由于力是矢量，因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向，故③正确。故选②③。7．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N的拉力，另一个人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力。eq\x(导学号)答案：750N，与较小拉力的夹角为53°解析：1.作图法如图所示，设定单位长度表示150N的力，用一个点O代表牌匾，两拉力之间的夹角为90°，依题意作出力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5N＝750N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ＝53°。2．计算法设F1＝450N，F2＝600N，合力为F。由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理得F＝eq\r(4502＋6002)N＝750N，合力F与F1的夹角θ的正切tanθ＝eq\f(F2,F1)＝eq\f(600,450)＝eq\f(4,3)，所以θ＝53°。能力提升一、选择题(单选题)1.(内蒙古包头五中2016～2017学年高一上学期期末)如图所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为eq\x(导学号)(B)A．1N B．0C．2N D．3N解析：5N和2N、4N和1N、6N和3N的合力都为3N，且三个合力互成120°，根据平行四边形定则知，最终合力为零，故B正确，A、C、D错误，故选B。2．两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示，则合力F大小的范围是eq\x(导学号)(D)A．0～1N B．1N～3NC．1N～5N D．1N～7N解析：由图象可得：θ＝π时，|F1－F2|＝1N；θ＝0.5π时，eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5N，解得F1＝3N，F2＝4N，故合力F的范围是1N≤F≤7N。故D正确。3．如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知，则这三个力的合力为eq\x(导学号)(C)A．F2 B．2F2C．3F2 D．4F2解析：由几何知识知，力F1与F3垂直，以F1、F3为邻边作平行四边形，如图所示，则F1、F3的合力大小为PC代表的线段，由于eq\x\to(PC)＝2eq\x\to(PO)，即PC代表的力等于2F2，故三个力的合力为3F2，C正确。4．(江苏省徐州一中2016～2017学年高一上学期期中)用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上，某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为eq\x(导学号)(D)A．F B．mgC.eq\r(F2＋mg2) D.eq\r(F2＋Mg＋mg2)解析：由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力为F合＝eq\r(F2＋Mg＋mg2)；由力的平衡条件可知，摩擦力应与合力大小相等，方向相反；故选D。5.(河北省冀州中学2016～2017学年高一上学期月考)如图所示，轻绳上端固定在天花板上的O点，下端悬挂一个重为10N的物体A，B是固定的表面光滑的小圆柱体，当A静止时，轻绳与天花板的夹角为30°，B受到绳的压力是eq\x(导学号)(B)A．5N B．10NC．5eq\r(3)N D．10eq\r(3)N解析：以与小圆柱体接触的那一小段绳子为研究对象，受两个大小相等的拉力以及支持力N，如图，由于F1＝F2＝10N，且夹角为120°，故F＝10N，因而物体对圆柱体的压力为10N，故选B。二、非选择题6．(江苏省宿迁市2016～2017学年高一上学期期末)某同学做“验证平行四边形定则”实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。eq\x(导学号)(1)实验记录纸如图乙所示，两弹簧测力计共同作用时，O点为结点的位置，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。力F1的大小如弹簧测力计所示，F1＝__2.92____N(已知F2＝2.63N，F3＝4.41N)。(2)请在答题纸上作出F1和F2的合力F(标度已给出)；并求出合力F＝__4.30____N。解析：(1)由图知1N之间有10小格，一个小格代表0.1N，所以弹簧测力计的示数为2.92N。(2)根据平行四边形定则先作出F2与F1的合力，如图所示，由图得F1、F2的合力大小4.30N。7．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果钢索所承受的最大拉力是2000N，演员和独轮车的总质量为80kg，独轮车两侧的钢索最大成150°夹角，钢索能安全使用吗？(cos75°＝0.259，g取10N/kg)eq\x(导学号)答案：能解析：