高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试课后作业题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试课后作业题，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)
1．下列说法正确的是( )
A．重力的方向总是竖直向下的，所以地球上所有物体的重力方向彼此平行
B．挂在绳上处于静止的物体，受到绳的拉力是由物体的形变引起的
C.静摩擦力不仅能产生于两个静止的物体之间，也可以产生于两个运动的物体之间
D．当接触面粗糙的两个物体间相对滑动停止后，则两物体之间的动摩擦因数变为零
2．如图所示，水平放置的写字台上静止放着台灯等物品，下列说法中正确的是( )
A．台灯所受桌面的支持力的反作用力是台灯对桌面的压力
B．台灯对桌面的压力就是台灯的重力
C．等大、反向、共线的两个力一定是作用力与反作用力
D．台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对平衡力
3．匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触，关于小球的受力，下列说法正确的是( )
A.受重力和细线对它的拉力
B．受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
C．受重力和斜面对它的支持力
D．受细线对它的拉力和斜面对它的支持力
4．如图所示，用一水平力向右推水平地面上的木箱，但没有推动，则( )
A．木箱受到的摩擦力大于水平推力
B．木箱有与推力方向相反的运动趋势
C．木箱不受摩擦力的作用
D．地面对木箱的摩擦力方向向左
5．光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心处，如图所示．将悬点A缓慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力( )
A．逐渐增大 B．大小不变
C．先减小后增大 D．先增大后减小
6．如图所示，三根相同的绳子末端连接于O点，A、B端固定，C端受一水平力F，当F逐渐增大时(O点位置保持不变)，最先断的绳子是( )
A．OA绳 B．OB绳
C．OC绳 D．三绳同时断
7．如图所示为某城市雕塑的一部分．
将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间，CD与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用，CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是( )
A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小
B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大
C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大
D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)
8．有三个力，一个力是12 N，一个力是6 N，一个力是7 N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是( )
A．合力的最小值为1 N B．合力的最小值为0
C．合力可能为20 N D．合力可能为30 N
9．如图所示，某时刻质量m＝2 kg的木块正在以v＝3 m/s的速度在以v′＝5 m/s的速度向右传送的传送带上运动．若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 N/kg.则下列说法正确的是( )
A.木块的运动方向向右
B．木块相对于传送带的运动方向向左
C．木块所受滑动摩擦力的方向向左
D．木块受到的滑动摩擦力的大小为4 N
10．口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气．为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图所示．当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm.若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力．则下列说法正确的是( )
A．弹性绳的原长为20 cm
B．弹性绳的劲度系数为10 N/m
C．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍
D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45 cm
三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)
11．(6分)某同学用如图所示的实验装置来“探究二力合成的规律”．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点的位置和细线的方向．
(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．细线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置
12．(8分)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)实验中还需要的实验器材有________．
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x.由图乙可知，未挂钩码时弹簧有伸长量，是因为________________________；弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)
(3)实验中用两根不同的弹簧a和b，作出的弹簧弹力F与弹簧长度L的F­L图像如图丙所示，下列说法正确的是________．
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
13．(12分)在动画片《熊出没》中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角θ＝37°.已知光头强的质量为m＝60 kg，熊二的质量为M＝300 kg，不计轻绳与树枝间的摩擦．(已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)轻绳对熊二的拉力的大小；
(2)地面对熊二的支持力的大小；
(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向．
14．(12分)有一个木箱质量m＝60 kg，静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数为μ＝0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2)
(1) (2)
(1)当沿水平方向推力F1＝150 N时，此木箱所受的摩擦力大小Ff1.
(2)当与水平方向成37°的斜向上的推力F2＝400 N时，此木箱所受的摩擦力大小Ff2.
15．(16分)
如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一轻质细线悬吊一个质量为m的小球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止．求：
(1)此时水平拉力F的大小；
(2)横杆对环的支持力的大小；
(3)杆对环的摩擦力．
单元素养评价(三)
1．解析：重力的方向总是竖直向下的，但地球是球体，所以地球上不同位置的物体的重力作用线彼此不平行．绳的拉力是由绳子的形变引起的．两物体之间的动摩擦因数只与接触面的材料和粗糙程度有关．
答案：C
2．解析：台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对作用力与反作用力．台灯对桌面的压力是弹力，与台灯的重力是不同性质的力．
答案：A
3．解析：若存在斜面对小球的弹力，由力的分解可知，水平方向合力不为0，不可能匀速运动，与题意不符．
答案：A
4．解析：木箱有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，摩擦力的大小与推力的大小相等．
答案：D
5.
解析：当悬点A缓慢向上移动过程中，小球始终处于平衡状态，小球所受重力mg的大小和方向都不变，支持力FN的方向不变，对小球进行受力分析如图所示，由图可知，拉力FT先减小后增大，C项正确．
答案：C
6．解析：对结点O受力分析，受三个绳的拉力，根据平衡条件的推论得，水平和竖直两绳拉力的合力与OA绳的拉力等大反向，作出平行四边形，解得三个绳中OA绳的拉力最大，在水平拉力逐渐增大的过程中，OA绳先达到最大值，故OA绳先断，A项正确．
答案：A
7.
解析：对球受力分析，由图可知，F1＝G tan θ，F2＝ eq \f(G,cs θ)，当CD挡板的C端略向右偏移少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C.
答案：C
8．解析：三个力方向相同时合力最大Fmax＝25 N，6 N、7 N两力的合力范围1 N≤F合≤13 N，当合力F合＝12 N，且方向与第三个力相反时，三力的总合力为零，即三力的总合力范围是0≤F总≤25 N，所以A、D错，B、C对．
答案：BC
9．解析：由题意可知，木块正以v＝3 m/s的速度向右运动，A正确；由于传送带的速度v′＝5 m/s，方向向右，则以传送带为参考系，木块向左运动，B正确；因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，所以木块所受滑动摩擦力的方向向右，C错误；滑动摩擦力的大小Ff＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N，D正确．
答案：ABD
10．解析：设弹性绳原长为L0，劲度系数为k，橡皮擦重力为G1，一支笔的重力为G2，由胡克定律可知G1＝k(30－L0)×10－2、2G1＝k(40－L0)×10－2、G2＝k(35－L0)×10－2，联立解得L0＝20 cm、G2＝1.5G1，无法计算k，故A、C正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G2＋G1＝k(x－L0)，解得x＝45 cm，故D正确．
答案：ACD
11．解析：(1)由题图知，弹簧测力计A的分度值为0.2 N，示数为3.6 N．(2)在“探究二力合成的规律”时一定要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，D错误；M的重力即合力，A对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，B对；细线与木板平面平行才能保证力在木板平面内，C对．
答案：(1)3.6 (2)D
12．解析：本题考查了胡克定律、探究弹簧的弹力与形变量关系的实验．可由图乙分析得出弹簧的劲度系数，要注意正确理解图像的意义．
(1)实验需要测量弹簧的长度，故还需要的实验器材为刻度尺．
(2)由图乙可知，m＝0时，x大于零，说明未挂钩码时，弹簧有伸长，这是由于弹簧自身重力引起的，已知F＝kx，则k＝ eq \f(ΔF,Δx)＝ eq \f(（60－10）×10－3×9.8,（14－4）×10－2) N/m＝4.9 N/m.
(3)在F­L图像中横轴截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；图线的斜率表示弹簧的劲度系数k，则a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故D错误．
答案：(1)刻度尺 (2)弹簧自身有重力 4.9 (3)B
13．解析：
(1)以光头强为研究对象进行受力分析，得拉力T＝mg＝600 N.
(2)以熊二为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡可知
FN＋T sin θ＝Mg，
代入数据得支持力FN＝2 640 N.
(3)对熊二，根据水平方向受力平衡可知Ff＝T cs θ，
代入数据得Ff＝480 N.
由牛顿第三定律可知，熊二对地面的摩擦力的大小F′f＝Ff＝480 N，方向水平向左．
答案：(1)600 N (2)2 640 N (3)480 N，方向水平向左
14．解析：(1)木箱与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
Ffm＝μmg＝180 N，F1