人教(2019)高一物理必修第一册第三章相互作用—力(含)答案
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人教(2019)高一物理必修第一册第三章相互作用—力(含)答案

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资料简介
2020--2021 人教(2019)物理必修第一册第三章 相互作用—力(含) 答案 人教(新教材)必修第一册第三章 相互作用—力 1、随着生活品味的提升,玻璃房逐渐受到人们的青睐,这大玻璃窗户的清洁可 由如图所示的“自动擦窗机器人”完成.某“自动擦窗机器人”的质量为 1.5 kg,它的“腹部”有吸盘.当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽 出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上(g 取 10 N/kg).则下列说法符合事实的是 ( ) A.此时摩擦力大于 15 N B.若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大 C.此时机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人的支持力是一对相互作用力 D.当自动擦窗机器人竖直向下运动时,若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗 机器人受到的摩擦力将变大 2、一轻质弹簧原长为 8 cm,在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超出弹 性限度.则该弹簧的劲度系数为( ) A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m 3、如图所示,运动员使冰壶以初速度 v0 开始,在水平面上做向左减速直线运动, 下列判断正确的是 ( ) A.冰壶在运动过程中受到 4 个力的作用 B.冰壶受到的摩擦力方向水平向右 C.冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而减小 D.冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而增大 4、两轮自平衡电动车具有运动灵活、智能控制、操作简单、绿色环保、转弯半 径为零等优点,如图所示,警察正脚踏自平衡电动车巡逻.下列分析正确的是 ( ) A.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的压力 B.地面对自平衡电动车的支持力是因地面发生形变而产生的 C.自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对相互平衡的力 D.自平衡电动车及人受到的重力和地面对他们的支持力是一对相互作用力 5、(双选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的 拉力大小相等且为 F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为 G,则下列 说法中正确的是( ) A.当θ=120°时,F=G B.不管θ为何值时,都有 F=G 2 C.当θ=0°时,F=G 2 D.θ越大,则 F 越小 6、如图所示,水平横梁一端 B 插在墙壁内,另一端装有光滑轻小滑轮 C,一轻 绳一端 A 固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为 10 kg 的重物,∠ACB =30°(g=10 m/s),则滑轮受到绳子的作用力为( ) A.50 N B.50 3 N C.100 N D.100 3 N 7、如图所示,倾角为 30°的斜面固定在水平地面上,斜面上放有一重为 G 的物 块,物块与斜面之间的动摩擦因数μ= 3 3 ,水平轻弹簧一端顶住物块,另一端 顶住竖直墙面,物块刚好沿斜面向上滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹 簧的弹力大小是( ) A.1 2G B. 3 2 G C. 3 3 G D. 3G 8、足球运动是目前最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种 与足球有关的情景.下列说法正确的是( ) A.甲图中,静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面提供的竖直向上 的弹力是一对相互平衡的力 D.丁图中,球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果:一是使球网发 生明显形变;二是使足球改变了运动状态 9、(双选)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力 F 压在竖直的墙面上处 于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容 器始终保持静止,则下列说法中正确的是( ) A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐增大 C.水平力 F 可能不变 D.水平力 F 必须逐渐增大 10、复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒.当高铁、硬币和笔一 起做匀速运动时,下列说法正确的是( ) A.笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用 B.笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用 C.桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对相互平衡的力 D.笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力 11、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=10 N、F2=4 N、F3=8 N.则质点所受的合力 大小为( ) A.22 N B.10 N C.6 N D.14 N 12、如图所示,一串(3 个)红灯笼在水平风力的吹动下发生倾斜,悬挂绳与竖直 方向的夹角为 30°,设每个红灯笼的质量均为 m,绳子质量不计,则自上往下 数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为( ) A.2 3 3 mg B.2mg C.4mg D.4 3 3 mg *13、(双选)如图所示,轻弹簧的两端各受 50 N 的拉力作用,稳定后弹簧伸长了 10 cm(在弹性限度内),那么下列说法中正确的是( ) A.该弹簧的劲度系数 k=1 000 N/m B.该弹簧的劲度系数 k=500 N/m C.若将该弹簧的左端固定,只在右端施加 50 N 的拉力作用,则稳定后弹簧将 伸长 10 cm D.根据公式 k=F x ,弹簧的劲度系数 k 将会随弹簧弹力 F 的增大而增大 *14、关于摩擦力的下列说法中正确的是( ) A.相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力 B.只有静止的物体才可能受到静摩擦力,只有运动的物体才有可能受到滑动摩 擦力 C.一个物体在另一个物体表面滑动时,一定受到摩擦力作用 D.摩擦力可以是阻力也可以是动力 15、如图所示为一轻质弹簧的弹力 F 和长度 l 的关系图像,试由图线确定: (1)弹簧的原长. (2)弹簧的劲度系数. (3)弹簧长为 0.20 m 时弹力的大小. 16、将完全相同的、质量均为 4 kg 的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上,各接触面 动摩擦因数相同均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g 取 10 N/kg)。 (1)若在 14 N 的水平拉力 F1 作用下,求地面对 B 的摩擦力 f2 多大?B 对 A 的摩擦 力 f1 多大? (2)若将 A、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平推力 F2 推 A 使它们一起匀速运动, 则 F2 多大?这时,A 对 B 的弹力有多大? 2020--2021 人教(2019)物理必修第一册第三章 相互作用—力(含) 答案 人教(新教材)必修第一册第三章 相互作用—力 1、随着生活品味的提升,玻璃房逐渐受到人们的青睐,这大玻璃窗户的清洁可 由如图所示的“自动擦窗机器人”完成.某“自动擦窗机器人”的质量为 1.5 kg,它的“腹部”有吸盘.当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽 出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上(g 取 10 N/kg).则下列说法符合事实的是 ( ) A.此时摩擦力大于 15 N B.若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力将变大 C.此时机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人的支持力是一对相互作用力 D.当自动擦窗机器人竖直向下运动时,若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗 机器人受到的摩擦力将变大 解析:“擦窗机器人”的重力:G=mg=1.5 kg×10 N/kg=15 N;“擦窗机器 人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则 摩擦力大小等于重力大小 15 N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止或匀速 运动,重力不变,摩擦力就不变,故 A、B、D 错误;“擦窗机器人”在水平方 向上没有位置变化,处于平衡状态,所以机器人对玻璃的压力和玻璃对机器人 的支持力是一对相互作用力,故 C 正确. 答案:C 2、一轻质弹簧原长为 8 cm,在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超出弹 性限度.则该弹簧的劲度系数为( ) A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m 解析:由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为 k=F x = 4 0.02 N/m=200 N/m,D 正 确. 答案:D 3、如图所示,运动员使冰壶以初速度 v0 开始,在水平面上做向左减速直线运动, 下列判断正确的是 ( ) A.冰壶在运动过程中受到 4 个力的作用 B. 冰壶受到的摩擦力方向水平向右 C.冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而减小 D.冰壶受到的摩擦力大小随冰壶的运动速度减小而增大 【解析】选 B。对冰壶进行受力分析,冰壶受到重力、支持力、滑动摩擦力三个 力作用,故 A 错误;冰壶受到滑动摩擦力与相对运动方向相反,冰壶相对于水平 面向右运动,所以冰壶受滑动摩擦力方向向右,故 B 正确;滑动摩擦力 Ff=μFN=μmg,不会随冰壶的运动速度减小而变化,故 C 错误,D 错误。 4、两轮自平衡电动车具有运动灵活、智能控制、操作简单、绿色环保、转弯半 径为零等优点,如图所示,警察正脚踏自平衡电动车巡逻.下列分析正确的是 ( ) A.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面的压力 B.地面对自平衡电动车的支持力是因地面发生形变而产生的 C.自平衡电动车及人受到的重力和对地面的压力是一对相互平衡的力 D.自平衡电动车及人受到的重力和地面对他们的支持力是一对相互作用力 解析:轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间的摩擦力,故 A 项错误; 弹力是由于施力物体的形变产生的,所以地面对自平衡电动车的支持力是因地 面发生形变而产生的,故 B 项正确;自平衡电动车及人受到的重力和对地面的 压力方向相同,不是一对相互平衡的力,故 C 项错误;自平衡电动车及人受到 的重力和地面对他们的支持力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反,是 一对相互平衡的力,故 D 项错误. 答案:B 5、(双选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的 拉力大小相等且为 F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为 G,则下列 说法中正确的是( ) A.当θ=120°时,F=G B.不管θ为何值时,都有 F=G 2 C.当θ=0°时,F=G 2 D.θ越大,则 F 越小 解析:由力的合成可知,在两分力相等,θ=120°时,F 合=F=G;θ=0°时,F =1 2F 合=G 2 ,故选项 A、C 正确,B 错误.在合力一定时,分力间的夹角θ越大, 则分力越大,故选项 D 错误. 答案:AC 6、如图所示,水平横梁一端 B 插在墙壁内,另一端装有光滑轻小滑轮 C,一轻 绳一端 A 固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为 10 kg 的重物,∠ACB =30°(g=10 m/s),则滑轮受到绳子的作用力为( ) A.50 N B.50 3 N C.100 N D.100 3 N 【答案】C 解析:滑轮受到绳子作用力大小等于 AC 和 CD 两段轻绳的弹力的合力。同一 根轻绳中的弹力大小相等,即 TAC=TCD=mg=100 N,因为 AC 和 CD 两段轻 绳成角 120°,根据平行四边形定则,滑轮受到绳子作用力大小 F=TAC=TCD= 100 N,方向与水平成 30°斜向下,故 A、B、D 错误,C 正确。 7、如图所示,倾角为 30°的斜面固定在水平地面上,斜面上放有一重为 G 的物 块,物块与斜面之间的动摩擦因数μ= 3 3 ,水平轻弹簧一端顶住物块,另一端 顶住竖直墙面,物块刚好沿斜面向上滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹 簧的弹力大小是( ) A.1 2G B. 3 2 G C. 3 3 G D. 3G 解析: 对物块受力分析如图所示,则有 Fcos 30°=μN+Gsin 30°,N=Gcos 30°+Fsin 30°,代入数据解得 F= 3G,选项 D 正确. 答案:D 8、足球运动是目前最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为四种 与足球有关的情景.下列说法正确的是( ) A.甲图中,静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面提供的竖直向上 的弹力是一对相互平衡的力 D.丁图中,球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果:一是使球网发 生明显形变;二是使足球改变了运动状态 解析:A 错:静止在地面上的足球受到的弹力是由于地面形变产生的.B 错: 静止在光滑水平地面上的两个足球接触但没有形变,相互间无弹力作用.C 错: 足球受重力、脚所施加的竖直向下的弹力及地面提供的竖直向上的弹力,足球 在三个力作用下静止.D 对:球网与足球间的弹力产生了两个作用效果:一是 使球网发生明显形变;二是使足球改变了运动状态. 答案:D 9、(双选)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力 F 压在竖直的墙面上处 于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容 器始终保持静止,则下列说法中正确的是( ) A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐增大 C.水平力 F 可能不变 D.水平力 F 必须逐渐增大 【解析】选 B、C。容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水 前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力 F 作用下的最大 静摩擦力,则水平力 F 可能不变,选项 B、C 正确。 10、复兴号高铁平稳运行时硬币可以在直立的笔上不倒.当高铁、硬币和笔一 起做匀速运动时,下列说法正确的是( ) A.笔受到自身重力、硬币的重力和桌面对笔的支持力作用 B.笔受到自身重力、硬币的压力、桌面的支持力和静摩擦力作用 C.桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力是一对相互平衡的力 D.笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力是一对相互作用力 解析:当高铁、硬币和笔一起做匀速运动时,笔受到重力、硬币的压力、桌面 的支持力,故 A、B 错误;根据平衡条件可得桌面对笔的支持力等于硬币对笔 的压力与笔的重力之和,所以桌面对笔的支持力与硬币对笔的压力不是一对相 互平衡的力,故 C 错误;笔对桌面的压力和桌面对笔的支持力,大小相等、方 向相反、作用在不同的物体上、作用在一条直线上,是一对相互作用力,故 D 正确. 答案:D 11、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=10 N、F2=4 N、F3=8 N.则质点所受的合力 大小为( ) A.22 N B.10 N C.6 N D.14 N 解析:先看 F1 与 F2 的合力,由于二者方向相反,所以其合力大小为 10 N-4 N =6 N,再与 F3 运用平行四边形法则合成,则其合力的大小为 82+62 N=10 N, 故选 B. 答案:B 12、如图所示,一串(3 个)红灯笼在水平风力的吹动下发生倾斜,悬挂绳与竖直 方向的夹角为 30°,设每个红灯笼的质量均为 m,绳子质量不计,则自上往下 数第一个红灯笼对第二个红灯笼的拉力大小为( ) A.2 3 3 mg B.2mg C.4mg D.4 3 3 mg 【答案】D 解析:以下面两个灯笼作为整体为研究对象,进行受力分析,如图: 竖直方向:Tcos30°=2mg 得:T= 2mg cos30° =4 3 3 mg,故选 D。 *13、(双选)如图所示,轻弹簧的两端各受 50 N 的拉力作用,稳定后弹簧伸长了 10 cm(在弹性限度内),那么下列说法中正确的是( ) A.该弹簧的劲度系数 k=1 000 N/m B.该弹簧的劲度系数 k=500 N/m C.若将该弹簧的左端固定,只在右端施加 50 N 的拉力作用,则稳定后弹簧将 伸长 10 cm D.根据公式 k=F x ,弹簧的劲度系数 k 将会随弹簧弹力 F 的增大而增大 解析:由题知,弹簧的弹力 F=50 N,伸长量 x=10 cm=0.1 m,根据胡克定律 F=kx 得,弹簧的劲度系数 k=F x =50 0.1N/m=500 N/m,故 A 错误、B 正确.若 将该弹簧的左端固定,只在右端施加 50 N 的拉力作用,弹簧所受的拉力仍为 50 N,所以弹簧伸长仍为 10 cm,故 C 正确.弹簧的劲度系数 k 与弹簧弹力 F 的变化无关,与弹簧本身有关,故 D 错误. 答案:BC *14、关于摩擦力的下列说法中正确的是( ) A.相互挤压的粗糙物体间一定产生摩擦力 B.只有静止的物体才可能受到静摩擦力,只有运动的物体才有可能受到滑动摩 擦力 C.一个物体在另一个物体表面滑动时,一定受到摩擦力作用 D.摩擦力可以是阻力也可以是动力 【答案】D 解析:相互挤压的粗糙物体间不一定产生摩擦力,只有相互挤压的粗糙物体间, 存在相对运动或相对运动趋势时才有摩擦力,故 A 错误;只有相对静止的物体 才可能受到静摩擦力,只有相对运动的物体才有可能受到滑动摩擦力,故 B 错 误;一个物体在另一个物体表面滑动时,如果接触面粗糙,而又有弹力时才一 定有摩擦力,故 C 错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,比如物体轻轻放在 水平运动的传送带上受到的摩擦力就是动力,故 D 正确。 15、如图所示为一轻质弹簧的弹力 F 和长度 l 的关系图像,试由图线确定: (1)弹簧的原长. (2)弹簧的劲度系数. (3)弹簧长为 0.20 m 时弹力的大小. 解析:(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由图可知原长 l0=10 cm. (2)当弹簧长度为 15 cm 时,弹力大小为 10 N 对应弹簧的伸长量为Δl=(15-10) cm=5×10-2 m, 由胡克定律 F=kx 得 k= F Δl = 10 5×10-2 N/m=200 N/m. (3)当弹簧长为 0.20 m 时,弹簧伸长量为: Δl′=(0.20-0.10) m=0.10 m 由胡克定律 F=kx 得 F′=k·Δl′=200×0.10 N=20 N. 答案:(1)10 cm (2)200 N/m (3)20 N 16、将完全相同的、质量均为 4 kg 的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上,各接触面 动摩擦因数相同均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g 取 10 N/kg)。 (1)若在 14 N 的水平拉力 F1 作用下,求地面对 B 的摩擦力 f2 多大?B 对 A 的摩擦 力 f1 多大? (2)若将 A、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平推力 F2 推 A 使它们一起匀速运动, 则 F2 多大?这时,A 对 B 的弹力有多大? 【解析】(1)桌面对 B 的最大静摩擦力为: fmax=μN=μ·2mg=0.2×2×40 N=16 N, 因为 F1=14 N

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