物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试单元测试课时作业

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（新教材）人教版 物理 必修第一册 第三章 相互作用--力 单元测试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

分卷I

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)                                                                         

1.如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是(　　)

A． 物体A受到4个力的作用

B． 物体A受到斜面的摩擦力大小始终不变

C． 小球B对物体A的压力大小始终不变

D． 小球B对物体A的压力大小一直增加

2.一块砖放在一长木板表面的中间，长木板放在水平地面上，现缓慢地抬起木板的一端，而保持另一端不动，关于砖所受的摩擦力F，下列叙述中正确的是(　　)

A．F随木板的倾角的增大而减小

B． 砖滑动前，F随木板的倾角的增大而增大；砖开始滑动后，F随木板的倾角的增大而减小

C． 砖滑动前，F随木板的倾角的增大而减小；砖开始滑动后，F随木板的倾角的增大而增大

D． 砖滑动前后，F均随木板的倾角的增大而增大

3.如图所示，四根完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量，则有(　　)

A．l2>l1

B．l4>l1

C．l1>l3

D．l2＝l4

4.如下图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明(　　)

A． 这是两只完全相同的弹簧测力计

B． 弹力的大小与弹簧的形变量成正比

C． 作用力与反作用力大小相等、方向相反

D． 力是改变物体运动状态的原因

5.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是(　　)

A． 因胡克定律可写成k＝，由此可知弹力越大，劲度系数越大

B． 在弹性限度内，弹簧拉长一些后，劲度系数变小

C． 在弹性限度内，无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变

D． 劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力

6.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是(　　)

7.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是(　　)

A．F1＝F2＝F3

B．F1＝F2＜F3

C．F1＝F3＞F2

D．F3＞F1＞F2

8.甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材矮胖，两人力气差不多，体重也差不多，穿相同材料的鞋子，则(　　)

A． 甲赢的几率大

B． 乙赢的几率大

C． 力气大的肯定赢

D． 两人对绳子的拉力一样大，因此赢的几率相同

9.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是(　　)

A． 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

B． 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

C． 若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D． 若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

10.减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是(　　)

A．

B．

C．

D．

二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)                                                                         

11.(多选)下列说法中正确的是(　　)

A． 力的合成遵循平行四边形定则

B． 一切矢量的合成都遵循平行四边形定则

C． 以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力

D． 与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力

12.(多选)如图所示，一个半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态．一质量为m的蚂蚁(未画出)在离桌面高度为R处停在碗上，关于蚂蚁受力情况，下列说法正确的是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g)(　　)

A． 碗面对蚂蚁的摩擦力为0.6mg

B． 碗面对蚂蚁的摩擦力为0.8mg

C． 碗面对蚂蚁的支持力为0.8mg

D． 碗面对蚂蚁的支持力为0.6mg

13.(多选)在“探究二力合成的规律”时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的(　　)

A． 将橡皮条拉伸相同长度即可

B． 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C． 将弹簧测力计都拉伸到相同刻度

D． 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

14.(多选)如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢上升过程，下列说法中正确的是(　　)

A． 重物C所受的合外力不变

B． 重物C所受的合外力逐渐增大

C． 绳的拉力逐渐增大

D． 绳的拉力逐渐减少

分卷II

三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)                                                                         

15.在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m＝ 0.1 kg，取g＝ 10 m/s2)，并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)．然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi＝ (X加i＋X减i)/2的数据如下表：

(1)同一橡皮绳的X加i________X减i(填大于或小于)；

(2)同学的数据更符合实验要求________(填甲或乙)；

(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k＝________N/m；

(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？

四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)                                                                         

16.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．求m1所受支持力FN和摩擦力Ff.

17.如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10 kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，要求画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度．(g取10 m/s2)

(1)求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；

(2)若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD.

18.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示，设运动员的质量M＝65 kg，吊椅的质量m＝15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度g取10 m/s2，当运动员与吊椅一起正以加速度a＝1 m/s2上升时，试求：

(1)运动员竖直向下拉绳的力；

(2)运动员对吊椅的压力．

答案解析

1.【答案】A

【解析】物体A受重力、压力、支持力和静摩擦力，共4个力，A正确；再对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：Ff＝(M＋m)sinα＋Fcosα，

对球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，θ变小，故支持力FN变小，拉力F也变小，静摩擦力减小，故B、C、D错误．

2.【答案】B

【解析】当砖滑动前，根据平衡条件得，静摩擦力等于重力沿斜面的分力，即F＝mgsinθ；当砖滑动后，滑动摩擦力的大小F＝μmgcosθ.由此可知B选项是正确的．

3.【答案】D

【解析】分析可知题图中弹簧拉力大小相同，均为F，因为F＝kx，且弹簧完全相同即k相同，所以x相同，即l1＝l2＝l3＝l4.

4.【答案】C

【解析】实验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们一定大小相等、方向相反，选项C正确．

5.【答案】C

【解析】弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，不同弹簧k一般不同，同一弹簧k一定，与弹力和形变量无关，故选项C正确，A、B错误；弹力的大小由劲度系数和形变量共同决定，选项D错误。

6.【答案】D

【解析】四种过杆姿势中，前三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，甚至低于杆．

7.【答案】A

【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以下面的小球为研究对象，由二力平衡知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1＝F2＝F3.故选A.

8.【答案】A

【解析】两个人之间的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反；分别对两个人进行受力分析如图，由受力图可知，在两个人的体重差不多的情况下，甲由于受到的拉力的方向斜向下，所以甲受到的支持力大于其重力，而乙受到的拉力斜向上，所以乙受到的支持力小于其重力，由于二人穿相同材料的鞋子，可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力，所以甲赢的几率大，与二人力气的大小无关，A正确．

9.【答案】C

【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力，B错误；若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故C正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故D错误．

10.【答案】B

【解析】减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误；按照力的作用效果分解，将F分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误。

11.【答案】ABD

【解析】平行四边形定则是矢量的合成法则，比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四边形定则，故A、B正确．需要注意的是合力用与两分力共点的对角线表示，故C错误，D正确．

12.【答案】AC

【解析】蚂蚁受重力、支持力和静摩擦力，蚂蚁受力如图所示：

由几何知识得：cosθ＝＝0.8，则sinθ＝0.6，

由平衡条件得：Ff＝mgsinθ＝0.6mg.

FN＝mgcosθ＝0.8mg；

故A、C正确，B、D错误．

13.【答案】BD

【解析】实验中两次拉伸橡皮条时，应要求两次的作用效果必须完全相同，即橡皮条被拉伸的方向、长度完全相同，所以答案选B、D．

14.【答案】AC

【解析】重物缓慢上升，处于平衡状态，故合外力为零，保持不变，所以A正确，B错误；重物受三个力，重力和两个拉力，三力平衡，两个拉力的合力与重力平衡，两个拉力合力一定，夹角不断增大，故拉力不断增大，所以C正确，D错误．

15.【答案】(1)小于

(2)乙

(3)

由上表作图得

由图得k乙＝57 N/m

(4)尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差．

【解析】(1)同一橡皮绳的X加＜X减．由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复．

(2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比，橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加线性增加，即每增加一个够吗，橡皮绳下端坐标值的增加相同，从表中数据可以看出，乙同学的测量数据较符合这一要求．

(3)由所给数据的改变量如下表所示：

由乙同学的数据可得到不同拉力下橡皮绳的伸长量(Xi－X1)数据：(2 N,15.5 mm)(3 N,30.0  mm)(4 N,47.7 mm)(5 N,64.8 mm)(6 N,85.5 mm)，

由乙数据可描点作出图象如下图所示．

由图象的斜率可知：k≈57  N/m.

(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差

16.【答案】(m1＋m2)g－Fsinθ　　Fcosθ

【解析】m1、m2两个物体相对静止，则可以把两个物体看做一个整体进行分析，整体受到重力、支持力、拉力和摩擦力，把拉力进行正交分解，物体匀速向前运动，整体受力平衡，支持力FN＝(m1＋m2)g－Fsinθ，摩擦力Ff＝Fcosθ.

17.【答案】　　(1)50N　50 N　(2)100 N

【解析】　对结点O受力分析如图甲所示，

(1)根据平衡条件，由几何知识得：

FA＝mgcos30°＝50N

FB＝mgsin30°＝50 N.

(2)将A点移动到D点后画出受力图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：

FD＝mg＝100 N.

18.【答案】(1)440  N　 (2)275 N

【解析】(1)设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F，对运动员和吊椅整体进行受力分析如甲图所示，则有：

2F－(m＋M)g＝(m＋M)a，解得F＝440 N

由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力F′＝440 N.

(2)设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图乙所示，则有：F＋FN－Mg＝Ma，FN＝275 N

由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275 N.