2019-2020人教版物理必修一第三章《相互作用》测试卷【含答案】.docx
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2019-2020人教版物理必修一第三章《相互作用》测试卷【含答案】.docx

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资料简介
第三章《相互作用》测试卷 一、单选题(共 12 小题) 1.如图所示,物体 A 靠在竖直墙面上,在水平力 F 作用下,A、B 保持静止,则物体 A 的受力的个 数为(  ) A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 2.如下图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为 R,质量为 m 的蚂蚁只 有在离桌面的高度大于或等于 R 时,才能停在碗上,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么蚂蚁 和碗面间的动摩擦因数为(  ) A. B. C. D. 3.一质量为 m 的物块静止在倾角为 θ 的斜面上,现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力 F,如图 所示,物体仍保持静止.则物块(  ) A. 受到的支持力不变 B. 受到的支持力减小 C. 受到的摩擦力不变  D. 受到的摩擦力减小 4.两个大小相等的共点力 F1、F2,当它们之间的夹角为 90°时合力的大小为 20 N,则当它们之间夹 角为 120°时,合力的大小为(  ) A. 40 N B. 10 N C. 20 N D. 10 N 5.如图所示,三个共点力 F1、F2 与 F3 作用在同一个质点上,其中,F1 与 F2 共线且反向,F3 与 F1 垂 直,F1=6N、F2=2N、F3=3N.则质点所受的合力为(  ) A. 7 N B. 11 N C. 1 N D. 5 N 6.如图所示,物体在水平方向受 F1、F2 两个力的作用,F1 方向向右,F2 方向向左,大小分别为 F1= 8 N 和 F2=2 N.则物体所受合力的大小和方向为(  ) A. 6 N,方向水平向左 B. 10 N,方向水平向左 C. 6 N,方向水平向右 D. 10 N,方向水平向右 7.一根劲度系数为 200 N/m 的弹簧, 在受到 10 N 的压力作用时, 弹簧的长度为 15 cm,当不受外 力作用时, 弹簧的长度为(  ) A. 20 cm B. 15 cm C. 10 cm D. 5 cm 8.下列说法中正确的是(  ) A. 用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧压缩后再反过来给手一个作用 B. 运动员将垒球拋出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员 C. 施力物体对受力物体施加了力,施力物体本身可能不受力的作用 D. “风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的 9.用如图所示的方法可以测定木块 A 与长木板 B 之间的滑动摩擦力的大小.把一个木块 A 放在长 木板 B 上,长木板 B 放在水平地面上,在恒力 F 作用下,长木板 B 以速度 v 匀速运动,水平弹簧 秤的示数为 FT,下列说法正确的是(  ) A. 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于 FT B. 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于 F C. 若长木板 B 以 2v 的速度匀速运动时,木块 A 受到的摩擦力的大小等于 2FT D. 若用 2F 的力作用在长木板上,木块 A 受到的摩擦力的大小等于 2F 10.一个力的大小为 30 N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是(  ) A. 10 N、10 N B. 20 N、40 N C. 200 N、200 N D. 700 N、720 N 11.如图所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是(  ) A. 人 B. 球拍 C. 乒乓球 D. 无法确定 12.如图所示,物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上,关于 A 受力的个数,下列说 法中正确的是(  ) A.A 一定受两个力作用 B.A 一定受四个力作用 C.A 可能受三个力作用 D.A 受两个力或者四个力作用 二、实验题(共 3 小题) 13.做“验证力的平行四边形定则”的实验时: (1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有 ________和________. (2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置 B.每次把橡皮条拉直 C.每次准确读出弹簧测力计的示数 D.每次记准细绳的方向 (3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳 结点的位置.图中________________是力 F1 与 F2 的合力的理论值;________________是力 F1 与 F2 的合力的实验值.通过把________________和________________进行比较,验证平行四边形定则. 14.(1)在做“验证平行四边形定则”的实验时,需要的器材有:方木板、白纸、细绳套两个、三角板、 刻度尺、图钉几个,还需要________________________________________ ________________________________. (2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结 两个细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置 O,此时需记 下:①________;②________;③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达 ________,再记下________. 15.为了探究弹力 F 与弹簧伸长量 x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试, 根据测得的数据绘出如下图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上 端成为曲线,图象上端成为曲线是因为________________.甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为: ________N/m、________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________(填“甲” 或“乙”). 三、计算题(共 3 小题) 16.在水平路面上用绳子拉一个重为 G=183 N 的木箱,绳子与水平路面的夹角为 30°,如图所 示.木箱与路面间的动摩擦因数 μ=0.10,要使木箱能在水平路面上匀速运动,则绳上所加拉力 F 应为多大? 17.“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力 让其自由下落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落.正是在这上上 下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激,如图所示.设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为 15 m.质量为 50 kg 的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为 3 000 N,已知此人停在空中时, 蹦极的橡皮绳长度为 17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律.(取 g=10 N/kg).求: (1)橡皮绳的劲度系数; (2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高? 18.如图所示,质量为 30 kg 的小孩坐在 10 kg 的雪橇上,大人用与水平方向成 37°角斜向上的大小 为 100 N 的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,(g=10 N/kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 求: (1)雪橇对地面的压力大小; (2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小. 四、填空题(共 3 小题) 19.两个共点力互相垂直,F1=8 N,F2=6 N,则它们的合力 F=________ N,合力与 F1 间的夹角 θ =________. 20.将一个大小为 2 N 水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向 的夹角是 30°,则两个分力的大小分别是________N 和________N. 21.如 下 图 , 手 用 力 握 住 一 个 竖 直 的 瓶 子 , 瓶 子 的 重 为 250 N, 当 瓶 子 静 止 时 , 瓶 子 受 到 ________( 选 填 “ 静 ” 或 “ 滑 动 ”) 摩 擦 力 的 作 用 . 摩 擦 力 的 大 小 为 ________N , 摩 擦 力 的 方 向 ________(选填“竖直向下”“竖直向上”“水平向右”或“水平向左”).如果在手和瓶子间抹了洗洁精, 需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子,此时瓶子受到摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不 变”). 答案解析 1.【答案】B 【解析】先对 AB 整体受力分析,由平衡条件知:整体水平方向受向里的压力;故墙面对 A 有大小 为 F 的弹力,整体有向下运动的趋势,故 A 受向上的摩擦力; 隔离 A 物体,必受重力、墙壁对 A 的弹力和摩擦力;同时 AB 间也有相对运动的趋势;故 A 还受 B 对 A 的弹力和摩擦力作用;故 A 共受 5 个力. 2.【答案】C 【解析】蚂蚁在离桌面高度等于 R 时, 蚂蚁受重力、支持力和摩擦力处于平衡状态,根据平衡条件有: Ff=mgsinθ,FN=mgcosθ, 而 cosθ= = . 所以 μ= =tanθ= ,故 C 正确,A、B、D 错误. 3.【答案】C 【解析】以物块为研究对象,在未施加 F 之前,处于静止状态,根据力的正交分解可得物块受到的 支持力 FN=mgcosθ,物块受到的摩擦力 Ff=mgsinθ 在施加 F 之后,处于静止状态,根据共点力平 衡以及力的正交分解可得:物块受到的支持力 FN′=mgcosθ+F,受到的摩擦力 Ff′=mgsinθ,故物 块受到的支持力增大,受到的摩擦力不变,C 正确. 4.【答案】B 【解析】设 F1=F2=F,当它们之间的夹角 α=90°时,如图甲所示,由画出的平行四边形(为正方 形)得合力为 F 合= = = F. 所以 F= F 合= ×20 N=10 N. 当两分力 F1 和 F2 之间夹角变为 β=120°时,同理画出平行四边形,如图乙所示.由于平行四边形 的一半为一等边三角形,因此其合力 F 合′=F1=F2=10 N. 5.【答案】D 【解析】三个共点力的合成可以先合成两个力,使得三个力变为二力然后再进行二力合成.如图 所示,F1=6 N 和 F2=2 N 方向相反,合力为 F=6 N-2 N=4 N 方向沿 F1 方向与 F3 垂直,根据平 行四边形矢量法则求 F 和 F3 的合力,根据几何关系可得二者合力为以二力为邻边所作平行四边形, 二者所夹对角线大小为 5 N,选项 D 对. 6.【答案】C 【解析】由于两个力的方向相反,因此合力为两力之差 6 N,方向与较大的力相同,故选 C. 7.【答案】A 【解析】由胡克定律 F=kx,可知当受到 10 N 的压力作用时,形变量 x=F/k=0.05 m=5 cm.因为 是压力,所以弹簧是压缩的,故弹簧的实际长度比自然长度短,故当不受外力作用时, 弹簧的长 度为 15 cm+5 cm=20 cm.故选 A. 8.【答案】B 【解析】 9.【答案】A 【解析】木块 A 受到的摩擦力与长木板 B 的受力及运动状态无关,只要 A 处于静止状态,长木板 B 对木块 A 的摩擦力都等于 FT,故 A 正确,B、C、D 错误. 10.【答案】A 【解析】 合力的大小小于两分力大小之和,大于两分力大小之差的绝对值,只有 A 不可能. 11.【答案】B 【解析】球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球. 12.【答案】D 【解析】若拉力 F 大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,所以物体就只受到两个力 作用;若拉力 F 小于物体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,故物体应受到四个力作 用,故选 D. 13.【答案】(1)三角板 橡皮条 (2)A (3)F F′ F F′ 【解析】 14.【答案】(1)弹簧测力计两个、橡皮条一根、铅笔一支 (2)①O 点位置 ②细绳所指方向 ③相应弹簧测力计读数 同一位置 O 点弹簧测力计读数 【解析】实验中要记录橡皮条拉伸后 O 点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向. 15.【答案】超过了弹簧的弹性限度 66.7 200 甲 【解析】超出弹性限度,弹力与伸长量就不成正比了.根据胡克定律知劲度系数 k= ,分别计算 得:甲弹簧的劲度系数为 66.7 N/m,乙为 200 N/m. 要制作一个精确度较高的弹簧测力计,则应选劲度系数小的弹簧,即弹簧甲. 16.【答案】20 N 【解析】建立如图所示的直角坐标系. 木箱受到四个力的作用,将拉力 F 沿两个坐标轴方向分解为 分力 F1 和 F2,得 F1=Fcosθ,F2=Fsinθ, 在 x 轴方向上由平衡条件 可得 F1=Ff=Fcosθ 在 y 轴方向上有 F2+FN=Fsinθ+FN=G 又 Ff=μFN 将 G=183 N 及 μ=0.10、θ=30°代入以上三式解得 F=20 N. 17.【答案】(1)200 N/m (2)30 m 【解析】(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力 F1=500 N. 而 F1=k(l-l0),所以橡皮绳劲度系数 k= = N/m=200 N/m. (2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为 l′. 据胡克定律 F2=k(l′-l0)得 l′= +l0= m+15 m=30 m. 18.【答案】(1) 340 N (2) 0.24  【解析】(1)如图所示,对小孩和雪橇整体受力分析得: 竖直方向:Fsinθ+FN=mg 解得 FN=mg-Fsinθ=340 N 雪橇对地面压力: FN′=FN=340 N (2)水平方向:Fcosθ-Ff=0    Ff=μFN 由上式解得:μ≈0.24 19.【答案】 10 N 37° 【解析】 20.【答案】2 4 【解析】合力为 2 N,水平向右;一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是 30°, 根据平行四边形定则作图,如图所示: 故 F2=2 N,F1=4 N. 21.【答案】静 250 竖直向上 不变 【解析】当瓶子静止时,瓶子受到静摩擦力作用,根据平衡有:Ff=mg=250 N,方向与重力的方 向相反,竖直向上.静摩擦力大小与正压力大小无关,增大压力,瓶子所受的静摩擦力不变,仍 然等于重力.

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