2021学年第三章 相互作用——力综合与测试随堂练习题

第三章相互作用---力单元过关2021-2022学年度高一物理（暑期衔接练习一）（人教版2019）

一、单选题

1．踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动。毽子被人们为“生命的蝴蝶”，通常由羽毛和毽托构成，如图所示。在某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动。关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法中正确的是（　　）

A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力

B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力

C．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相同

D．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反

2．小明是一位象棋爱好者，每周必看体育频道的棋类节目．他观察到电视上棋手进行大盘讲解时，那一个个硕大的棋子可以在竖直的棋盘上不掉下来．原来棋盘和棋子都是用磁性材料做成的，棋子不会掉下来的原因是（不计各棋子间的相互作用力）

A．大气压力等于棋子受到的重力

B．棋子受到的摩擦力等于它的重力

C．棋子受到的摩擦力大于它的重力

D．棋子受到棋盘的吸引力等于它的重力

3．如图甲所示，笔记本电脑散热底座设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙所示)，电脑始终处于静止状态，则(　　)

A．电脑受到的支持力变小

B．电脑受到的摩擦力变大

C．散热底座对电脑的作用力的合力不变

D．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力

4．相距的甲、乙两质点在时刻开始沿同一直线相向运动，它们运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．内，甲的平均速度比乙的小

B．时，甲的加速度为零

C．内，甲和乙的平均速度相等

D．时，甲、乙可能相遇

5．如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是(      )

A．mg B．mg C．mg D．mg

6． 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中

A．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小

D．N1先增大后减小，N2先减小后增大

7．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过较链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时，现使∠BCA缓慢变小，直到．此过程中，轻杆BC所受的力

A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．大小不变 D．先减小后增大

8．如图所示，竖直墙上连有细绳AB，轻弹簧的一端与B相连，另一端固定在墙上的C点．细绳BD与弹簧拴接在B点，现给BD一水平向左的拉力F，使弹簧处于伸长状态，且AB和CB与墙的夹角均为45°．若保持B点不动，将BD绳绕B点沿顺时针方向缓慢转动，则在转动过程中BD绳的拉力F变化情况是（      ）

A．变小 B．变大

C．先变小后变大 D．先变大后变小

9．如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g．在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是(     )

A．平板AP受到的压力先减小后增大

B．平板AP受到的压力先增大后减小

C．平板BP受到的最小压力为0.6mg

D．平板BP受到的最大压力为mg

10．如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是（　　）

A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．小球对柱体的压力先减小后增大

C．柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D．柱体对竖直墙面的压力先增大后减小

二、多选题

11．如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到时刻，减小为零．物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能是（）

A． B．

C． D．

12．将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m，重力加速度为g，当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ．则下列选项正确的是

A．物体B对水平面的压力大小为(M+m)g

B．物体B受到水平面的摩擦力大小为

C．滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθ

D．滑块A对物体B的压力大小为

13．如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（　　）

A．斜面对球的支持力逐渐增大

B．斜面对球的支持力逐渐减小

C．挡板对小球的弹力先减小后增大

D．挡板对小球的弹力先增大后减小

14．如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则（ ）

A．细线对物体a的拉力增大

B．斜劈对地面的压力减小

C．斜劈对物体a的摩擦力减小

D．地面对斜劈的摩擦力增大

15．如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ=120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（　　）

A．F1先变小后变大 B．F1先变大后变小

C．F2一直变小 D．F2最终变为零

三、填空题

16．如图所示，绳AB和BC悬挂一物体，物重100N，BC绳与天花板夹角60°，AB绳与竖直墙垂直，则重物处于静止状态时，BC绳的拉力T1= ____N，AB绳的拉力T2= ____N．（可用根号表示）

四、实验题

17．小孟同学做“探究求合力的方法”实验．

①本实验需要用到带细绳套的橡皮筋，下图中最合适的是__________；

②某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图所示，弹簧秤示数为________N；

③下列有关该实验的说法中，正确的是___________．

A．用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置

B．两分力的夹角越大越好

C．弹簧秤拉伸时应保持和木板平行

D．本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系

18．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在_____方向（填“水平”或“竖直”）。

(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表。

表中有一个数值记录不规范，代表符号为_____。

(3)下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_____的差值（填“L0”或“Lx”）。

(4)由图可知弹簧的劲度系数为_____N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_____g。（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）

五、解答题

19．物体做匀加速直线运动，它在第内和第内的位移分别是和，则

(1)质点运动的加速度为多少？

(2)前内的平均速度为多少？

20．有一个木箱质量m=60kg，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：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g="10N/kg" ）

（1）当沿水平方向推力F1=150N时，此木箱所受的摩擦力大小f1

（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时，此木箱所受的摩擦力大小f2．

参考答案

1．D

【详解】

毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反。

故选D。

2．B

【详解】

棋子受到垂直于棋盘的磁场力、棋盘对磁棋子的支持力，二力在垂直于棋盘方向处于平衡状态；竖直方向，棋子受向下的重力及向上的摩擦力，二力大小相等，则棋子不会掉下来；

A.大气压力等于棋子受到的重力与分析不符，不符合题意；

B.棋子受到的摩擦力等于它的重力与分析相符，符合题意；

C.棋子受到的摩擦力大于它的重力与分析不符，不符合题意；

D.棋子受到的摩擦力大于它的重力与分析不符，不符合题意．

3．C

【详解】

AB.设散热底座与水平面的夹角为θ，以笔记本电脑为研究对象，笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力，如图所示．根据平衡条件，有

N＝mgcos θ，f＝mgsin θ

由原卡位1调至卡位4，角度θ减小，支持力N增大，静摩擦力减小，故A、B错误；

C.散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力，与重力平衡，始终是不变的，故C正确；

D.由于电脑始终处于静止状态可知，电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡，故D错误．

4．D

【详解】

A．，甲的平均速度

乙的平均速度

故A错误；

C．，甲的平均速度

乙的平均速度

故错误；

B．速度—时间图线的斜率表示加速度，甲的加速度为

故B错误；

D．根据速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移，则得内，甲的位移为

乙的位移为

则

故在时刻甲、乙相遇，故D对。

故选D。

5．B

【详解】

试题分析：如图所示，球受到重力G、细绳拉力T及另一拉力F，将T与F合成，该合力与重力平衡．从图中我们可以发现当F与T垂直时，F最小且等于 mg，则B正确．

考点： 本题考查平行四边形定则、物体的平衡．

6．B

【详解】

试题分析：对小球进行受力分析如图所示，

设：板与竖直方向夹角为，则：，，随着板顺时针方向转动，越来越大，因此N2越来越小，同样也越来越小，答案B正确．

考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解

7．C

【详解】

以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图：

根据平衡条件则知，F、N的合力与G大小相等、方向相反．根据三角形相似得：，且，则有：，现使∠BCA缓慢变小的过程中，AC、BC不变，则N不变，即作用在BC杆上的压力大小不变，故C正确，ABD错误．

8．A

【详解】

要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为450，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，故A正确；BCD错误；故选A

9．D

【详解】

AB．小球受重力、斜面AP弹力F1和挡板BP弹力F2，将F1与F2合成为F=mg，如图

小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线。从图中可以看出，当挡板PB逆时针缓慢地转向竖直位置的过程中，F1越来越大，F2先变小，后变大；选项AB错误。

CD．由几何关系可知，当F2的方向与AP的方向平行（即与F1的方向垂直）时，F2有最小值为：

F2min＝mgsin53°＝0.8mg

当挡板BP竖直时，F2最大，为：

F2max＝mg•tan53°＝mg．

故D正确，C错误。

10．D

【详解】

AB．以小球为对象，设小球所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为θ，沿切线方向有

沿半径方向有

通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中θ增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故AB错误；

CD．以柱体为对象，竖直方向有

水平方向有

θ增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小当θ=45°时柱体对竖直墙面的压力最大，故D正确，C错误。

故选D。

11．AD

【详解】

由题意可知，物体在匀速运动，从t=0时刻，拉力F开始均匀减小，时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变，A正确；另一是当拉力为零前，物体已静止，则当拉力为零时，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小，D正确，BC错误．

【点睛】

注意分清滑动摩擦力与静摩擦力，同时理解滑动摩擦力的大小与压力及动摩擦因数有关，而静摩擦力与引起运动趋势的外力有关，注意当变为静摩擦力时，拉力已小于滑动摩擦力．

12．AB

【详解】

C、D、首先对物体A受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：，

根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为，A对挡板的压力大小为，CD错误；

A、B、再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板支持力、地面的静摩擦力，如图所示：

根据平衡条件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小；

再根据牛顿第三定律，对地压力大小为，A正确；B正确；

故选AB．

13．BC

【详解】

如图对小球进行受力分析

是挡板对球的支持力，和球对挡板的压力是一对作用力和反作用力，等大反向，是斜面对球的支持力，和球对斜面的压力是一对作用力和反作用力，等大反向，由图可知，缓慢转动挡板至与斜面垂直过程中，先减小后增大，一直减小，BC正确，AD错误。

故选BC。

【点睛】

中等难度．本题通过画出受力分析图就可以看出动态变化过程，各力大小变化一目了然．

14．AD

【详解】

A．对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：

根据平衡条件，有：

mbg=2Tcosθ

解得：

将固定点c向右移动少许，则θ增加，故拉力T增加，故A正确；

B．对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，有：

N=G总-Tcosθ=G总-mbg

N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；故B错误；

D．f=Tsinθ=mbgtanθ，将固定点c向右移动少许，则θ增加，故摩擦力增加；故D正确；

C．对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故C错误；故选AD．

【名师点睛】

整体法和隔离法的使用技巧；当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．

15．BCD

【详解】

画小球的受力分析图，构建力的矢量三角形，由于这个三角形中重力不变，另两个力间的夹角(180°－θ)保持不变，这类似于圆周角与对应弦长的关系，作初始三角形的外接圆(任意两边的中垂线交点即外接圆圆心)，然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，BCD正确，A错误。

故选BCD。

16．T1=N    T2=N   

【详解】

对物体受力分析如图：

根据共点力平衡条件，有：，．

17．C    2.65    AC   

【详解】

①[1]为了保证实验的准确性，尽量减小误差，拉橡皮条的细线要适当长一些，故选C.

②[2]弹簧秤的最小分度值为0.1N，因此需要估读到下一位，则根据图读出读数为2.65N.

③[3]A．为了保证效果相同，两次拉橡皮筋时，需要将橡皮筋拉倒结点拉到同一位置，故A正确.

BC．为了实验的准确性，两分离应适当大些，夹角不宜过大也不宜过小，并且弹簧秤拉伸时应保持和木板平行，故B错误，C正确.

D．本实验要探究合力与分力的关系，需要力的大小，故要画出力的图示.故D错误.

18．竖直    L3    Lx    4.9    10   

【详解】

(1)[1]将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。

(2)[2]用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，故L3的数值记录不规范；

(3)[3]在砝码盘中每次增加10g砝码，所以弹簧的形变量应该是弹簧长度与Lx的差值。

(4)[4]根据胡克定律公式△F=k△x，有

[5]通过图和表可知L0=25.35cm，Lx=27.35cm

所以砝码盘的质量为

19．（1）    （2）

【详解】

(1)根据，

解得；

(2)第内的位移为，有：

代人数据得：.

前内的位移为

，

则前内的平均速度为

.

20．（1）木箱所受的摩擦力大小为150N

（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N，木箱滑动起来，此时木箱所受的摩擦力大小为108N．

【详解】

试题分析：（1）直接应用初中知识二力平衡即可求解；

（2）受力分析后，进行正交分解，应用平衡条件即可求解；

解：（1）木箱保持静止，水平方向二力平衡，则木箱受到静摩擦力为：f1=F1=150N

（2）木箱滑动起来，受力如图所示：

则木箱受到滑动摩擦力f2=μFN ①

竖直方向：FN+F2 sin37°=mg ②

由①②得滑动摩擦力：

f2=μ（mg﹣F2 sin37°）=0.3×（60×10﹣400×0.6）N=108N

答：（1）木箱所受的摩擦力大小为150N

（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N，木箱滑动起来，此时木箱所受的摩擦力大小为108N．

【点评】对木箱进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．