人教版物理必修一第三单元相互作用单元测试（一）Word版含答案.docx

此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ ‎2018-2019学年高一上学期第三单元训练卷 物 理 （一）‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 一、单选题 ‎1．关于物体的重心，下列说法正确的应是（　　）‎ A．物体升高或降低时，重心在物体中的位置也随之升高或降低 B．物体的形状改变时，它的重心位置必定改变 C．物体的重心可以在物体上，也可以在物体的外部空间 D．随物体放置方法的不同，重心在物体内的位置也会发生改变 ‎2．将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°，石块间的摩擦力可以忽略不计．则第1块对第2块的弹力F1和第1块对第3块的弹力F2的大小之比为（　　）‎ A．‎3‎‎2‎ B．‎3‎‎3‎ C．‎3‎ D．‎‎1‎‎2‎ ‎3．下列关于力的说法中正确的是（　　）‎ A．只有直接接触的物体间才有力的作用 B．受力物体不一定是施力物体 C．只要有一个物体就能产生力的作用 D．一个力必定与两个物体相联系 ‎4．如图，光滑斜劈A上表面水平，物体B叠放在A上面，斜面光滑，AB静止释放瞬间，B的受力图是（　　）‎ A． B． ‎ C． D．‎ ‎5．如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象，弹簧始终处于弹性限度内．则弹簧的劲度系数为（　　）‎ A．1×102N/m B．2×102N/m C．66.7N/m D．50N/m ‎6．如图所示，质量为4kg的物体在动摩擦因数为0.5的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为（g=10N/kg）（　　）‎ A．10N，向右 B．10N，向左 ‎ C．20N，向右 D．20N，向左 ‎7．质量为m的物体在水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体（　　）‎ A．在F1的反方向上受到Ff1=μmg的摩擦力 B．在F2的反方向上受到Ff2=μmg的摩擦力 C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff=‎2‎μmg D．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff=μmg ‎8．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A．2－‎3‎ B．‎3‎‎6‎ C．‎3‎‎3‎ D．‎‎3‎‎2‎ ‎9．两个共点力的大小分别是2N，6N，则它们的合力不可能是（　　）‎ A．5N B．10N C．8N D．6 N ‎10．小娟、亮亮两人共提总重力为G的一桶水匀速前行,如图所示,两人手臂用力大小均为F,两人手臂间的夹角为θ。则（　　）‎ A．当0=60°时,F=‎G‎2‎ B．当θ=90°时,F有最小值 C．当θ=120°时,F=G D．θ越大时,F越小 二、多选题 ‎11．如图所示，质量为m的物体，在与水平成θ的恒力F作用下沿水平地面匀速直线运动，物体与顶板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为（　　）‎ A．F·cosθ B．F·sinθ C．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg—Fsinθ)‎ ‎12．如图所示，物体G用两根绳子悬挂．开始时绳OA水平，现将两绳同时顺时针转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变（α＞90°），物体保持静止状态．在旋转过程中，设绳OA的拉力为F1，绳OB的拉力为F2，则（　　）‎ A．F1先减小后增大 ‎ B．F1先增大后减小 C．F2逐渐减小 ‎ D．F2最终变为零 ‎13．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确是（　　）‎ A．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，从而使小孩下滑得更快 B．运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故 C．南京长江大桥造了很长的引桥，以减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的 D．帆船能逆风行驶，说明从力的效果来看，帆所受到的风力一定能分解出沿船前时方向的分力 ‎14．如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态，若外力F在竖直面内旋转仍然使两小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小可能为（　　）‎ A．‎3‎‎3‎mg B．‎3‎‎2‎mg C．‎3‎mg D．mg ‎15．下列各组提供的三个力可能平衡的是（　　）‎ A．3N 4N 8N B．8N 7N 4N ‎ C．7N 9N 16N D．6N 10N 2N。‎ 三、实验题 ‎16．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。‎ ‎（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______ N。‎ ‎（2）下列不必要的实验要求是______ 。（请填写选项前对应的字母）‎ A．应测量重物M所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎（3）某次实验中（情景如图），该同学发现弹簧测力计B的示数太小，请在保持OP方向不变的前提下，为解决该问题提一个建议______。‎ ‎17．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，0为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果面出的力的图示，下列说法中正确的是_____。‎ A、图乙中的F是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值 B、图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值 C、在实验中采用的科学方法是等效替代法 D、在实验中采用的科学方法是控制变量法 四、解答题 ‎18．如图所示，质量为m=4kg的物体在水平恒力F=26N的作用下静止于斜面上，斜面的倾角θ=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：‎ ‎（1）物体受到斜面的支持力大小；‎ ‎（2）物体受到的摩擦力。‎ ‎19．如图所示，一个重10N的光滑重球被一根细绳挂在竖直墙壁上的A点，绳子和墙壁的夹角θ为37°，取cos37°=0.8，sin37°=0.6。‎ ‎（1）分析重球的受力并在图上画出重球的受力 ‎（2）求绳子对重球的拉力T的大小．‎ ‎（3）求墙壁对重球的支持力N的大小．‎ ‎20．绳OC与竖直方向成 30°角，O为质量不计的光滑滑轮，已知物体B重1000N，物体A重400N，物块A和B均静止。求：‎ ‎（1）物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大；‎ ‎（2）OC绳的拉力为多大。‎ ‎2018-2019学年高一上学期第三单元训练卷 物 理（一）答 案 ‎1．C ‎【解析】物体的重心位置是固定的，不会随物体升降而改变；故A错误；重心由物体的质量分布决定，但形状改变时，重心位置可以不变；故B错误；物体的重心可以在物体上，也可以在物体外；故C正确；重心的位置与物体的放置方法无关；故D错误。‎ ‎2．A ‎【解析】1、2及1、3两块石块均有相互作用，而石块1受重力及2、3两石块的作用力而处于静止，故对1受力分析可求得第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比。如图对第一个石块进行受力分析，由几何关系知：θ=600，所以有F‎1‎‎:F‎2‎=sin60°=‎‎3‎‎2‎，故A正确。‎ ‎3．D ‎【解析】不直接接触的物体间也会有力的作用，例如两个磁体之间的作用，选项A错误； 力的作用是相互的，故受力物体也一定是施力物体，选项B错误；力是两个物体的相互作用，故一个物体不能产生力的作用，选项C错误； 一个力必定与两个物体相联系，选项D正确；故选D。‎ ‎4．B ‎【解析】物体A释放前，物体B受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体A释放后，由于物体A上表面是光滑的，则物体B水平方向不受力，根据牛顿第一定律知道，物体B在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，故B正确，ACD错误。‎ ‎5．B ‎【解析】当弹力F=0‎时，弹簧处于原长，则弹簧的原长为：l‎0‎‎=10cm；由图知，当弹簧的长度l=5cm时，弹力F=10NN，此时弹簧的压缩量为x=l‎0‎-l=5cm=0.05m，根据胡克定律F=kx得：k=Fx=‎10‎‎0.05‎N/m=2×‎10‎‎2‎N/m。故选：B。‎ ‎6．D ‎【解析】依题意，物体相对于地面向右运动，受到地面的滑动摩擦力方向向左。物体在水平面上运动，F也在水平方向，则物体对地面的压力大小等于物体的重力，即FN=mg，所以物体受到的滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=0.5×40N=20N，故D正确，ABC错误；故选D。‎ ‎7．D ‎【解析】由于F1和F2的合力是恒力，物体由静止开始运动，必沿F1和F2的合力方向做直线运动，滑动摩擦力的方向必沿F1和F2的合力的反方向，滑动摩擦力的大小为Ff合=μFN，又因为FN=mg，故Ff合=μmg，故D正确，ABC错误。‎ ‎8．C ‎【解析】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F=μmg；当拉力倾斜时，物体受力分析如图，有：f=μFN；FN=mg-Fsinθ；可知摩擦力为：f=μ（mg-Fsinθ）；f=Fcos600；代入数据为：‎1‎‎2‎μmg=μ（mg-‎3‎‎2‎F）‎，联立可得：μ=‎3‎‎3‎，故选C。‎ ‎9．B ‎【解析】两个力的合力大小的范围是：F‎1‎‎+F‎2‎≤F≤F‎1‎+‎F‎2‎，所以2N，6N这两个力的合力不可能是10N，故选择B选项。‎ ‎10．C ‎【解析】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：2Fcosθ‎2‎=G，解得：F=‎G‎2cosθ‎2‎，当θ=0°时，cosθ‎2‎值最大，则F=G‎2‎，即为最小；当θ为60°时，F=‎3‎‎3‎G，当θ=90°时，F=‎2‎‎2‎G；当θ为120°时，F=G，当θ越大时，则F越大；故ABD错误，C正确；故选C。‎ ‎11．AC ‎【解析】物体做匀速直线运动，则受力平衡，则所受的摩擦力f=Fcosθ；根据摩擦力的概念可知，摩擦力大小为f=μFN=μ(Fsinθ+mg) ，故选AC。‎ ‎12．BCD ‎【解析】以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图：重力G、绳OA的拉力T1，绳OB的拉力T2，根据平衡条件得知：拉力T1和拉力T2的合力与重力G大小相等、方向相反，如图．作出三个不同位置力的合成图，由图看出，T1先增大后减小，T2逐渐减小，最终减小到零，A错误，BCD正确。‎ ‎13．CD ‎【解析】幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时重力沿斜面向下的分力，使小孩下滑得更快，故A错误；运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力不变时，分力的夹角越大，则分力越大，故B错误；南京长江大桥造了很长的引桥，以减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故C正确；帆船能逆风行驶，根据力的平行四边形定则，结合力的效果分解，则风力一定能分解出沿船前进方向的分力，故D正确。‎ ‎14．CD ‎【解析】对AB两球整体受力分析，受重力G，OA绳子的拉力T以及拉力F，其中重力大小和方向都不变，绳子的拉力方向不变大小变，拉力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值，对AB两球整体受力分析，受重力G=2mg，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图 ‎ ‎ 当拉力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为Fmin=（2m）gsin30°，即mg；由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值，故CD正确。故选：CD。‎ ‎15．BC ‎【解析】3N与4N的合力最大值为7N，最小值为1N，不可以与8N的力平衡，故A错误；8N和7N合成时，最大15N，最小1N，可能与4N合成，故B正确；当7N和9N在一条直线同一方向，16N的力反向时，三力的合力可以为零；故C正确；6N和10N的合力最小为4N，故无法与2N的力平衡，故D错误；故选：BC。‎ ‎16． 3.60； D； 增大M的质量 ‎ ‎【解析】（1）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N．图指针落在3N到4N的第3格处，所以3.60N。故答案为：3.60。‎ ‎（2）实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故A项也需要；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B项也需要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性．故C项也需要；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也 确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D项不需要。‎ ‎（3）当弹簧测力计B的示数太小，而OP方向不变，重力方向也不变，所以可以增大重物的质量来增大B的示数。‎ ‎17．BC ‎【解析】图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值，故B正确，A错误；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法。故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。‎ ‎18．（1）47.6N；（2）3.2N，方向沿斜面向上．  ‎ ‎【解析】如图受力分析，正交分解．‎ G‎1‎‎=mgsinθ=4×10×sin‎37‎‎∘‎N=24N‎;‎G‎2‎‎=mgcosθ=4×10×cos‎37‎‎∘‎N=32N F‎1‎‎=Fcosθ=26×cos‎37‎‎∘‎=20.8N‎；‎F‎2‎‎=Fsinθ=26×sin‎37‎‎∘‎=15.6N ‎（1）斜面对物体的支持力：FN=G2+F2=47.6N 因为G1＞F1，故物体受到的摩擦力方向沿斜面向上，‎ ‎（2）摩擦力大小为：Ff=G1-F1=3.2N ‎19．（1）见解析；（2）12.5N；（3）7.5 N．  ‎ ‎【解析】（1）重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力N，力的示意图如图：‎ ‎（2）据共点力的平衡条件，绳子对重球的拉力：‎T=Gcos‎37‎‎0‎=‎10‎‎0.8‎N=12.5N ‎（3）墙壁对重球的支持力：N=Gtan37°=10×‎3‎‎4‎N=7.5 N ‎20．(1)N=800N，f=346.2N；(2)698.2N ‎【解析】 (1) 对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解；‎ ‎(2) 同一根绳子张力处处相同，对滑轮受力分析，受三个拉力，根据平衡条件求解OC绳的拉力。‎ 解：(1) 由于物体A保持静止，故：T=GA=400N；‎ 对物体B受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，如图所示：‎ 根据平衡条件，有：‎ N+Tsin30°=GB Tcos30°=f 求得：N=800N，f=200‎3‎N=346.2N；‎ ‎(2) 对滑轮受力分析，受三个拉力，如图所示：‎ 根据平衡条件，有：TOC=2Tcos30°=‎400‎3‎N=692.8N ‎