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新教材2023_2024学年高中物理第3章相互作用测评鲁科版必修第一册
展开第3章测评
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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.(2023浙江嘉兴高一期中)骑行者驾驶摩托车在水平路面上左拐弯的情境如图所示,下列说法正确的是( )
A.地面对摩托车的弹力斜向左上方
B.地面对摩托车的弹力竖直向上
C.轮胎受到的弹力是由于轮胎发生形变产生的
D.摩托车对骑行者的作用力竖直向上
2.(2023福建漳州高一期中)如图所示,磁铁B吸附于铁箱A的侧壁,A的侧壁位于竖直平面内,A、B始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A.铁箱静止于地面上时,磁铁B一共受到3个力的作用
B.A、B一起匀速上升时,B受到的摩擦力方向向上
C.A、B一起匀速向左运动时,B受到的摩擦力与静止时相比减小
D.若在图示状态下仅增大B的磁性,则B受到的摩擦力一定会变大
3.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。高铁车厢示意图如图所示,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.A受到2个力的作用 B.B受到3个力的作用
C.A受到桌面对它向右的摩擦力 D.B受到A对它向右的弹力
4.如图所示,重力为50 N的物体在水平面上向右运动,同时受到一个水平向左的F=8 N的恒力作用,物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,取水平向右为正方向,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则该物体所受的摩擦力f随时间t变化的关系图像为( )
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.下列各图中P、Q两球之间存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( )
6.研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置如图所示,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用轻绳与木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。则( )
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须光滑
C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变
7. 如图所示,物块A静止在斜面B上,下列说法正确的是( )
A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的
B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的
C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的
D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的
8.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,长木板与木块之间发生相对运动
D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9.(2分)如图所示,质量为1 kg的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数μ=0.3,垂直于墙壁作用在物块表面的推力F=50 N,物块处于静止状态,g取10 m/s2,则物块所受摩擦力的大小为 N。
10.(4分)三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力的大小关系是fA fB fC。(均选填“<”“>”或“=”)
11.(6分)某同学用弹簧测力计称得一木块重力为5 N,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。
(1)当弹簧测力计读数为2.1 N时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N,方向 。
(2)木块开始运动后,若使木块保持匀速运动,弹簧测力计的读数为2 N,这时木块受到的是 摩擦力,大小是 N,动摩擦因数μ= 。
12.(8分)(2022湖南卷)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图甲所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下:
甲
(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05 g。
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如下表:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硬币数量n/枚 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
橡皮筋长度l/cm | 10.51 | 12.02 | 13.54 | 15.05 | 16.56 |
(3)根据表中数据在图乙上描点,绘制图线:
乙
丙
(4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示,此时橡皮筋的长度为 cm。
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为 g(计算结果保留三位有效数字)。
13.(10分)在弹性限度内,一个原长为20 cm的轻弹簧,受50 N的拉力时,总长度22 cm。
(1)求弹簧的劲度系数。
(2)当弹簧总长度为19 cm时,求弹簧的弹力大小。
14.(12分)质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉物体。当它刚开始运动时,弹簧的伸长量为3 cm;当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的伸长量是2 cm。弹簧的劲度系数为200 N/m,g取10 N/kg,求:
(1)物体受到的最大静摩擦力;
(2)物体受到的滑动摩擦力;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ。
15.(18分)如图所示,某时刻质量m=2 kg的木块正在以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动,试判断:
(1)木块的运动方向;
(2)木块相对于传送带的运动方向;
(3)木块所受滑动摩擦力的方向;
(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,求木块受到的滑动摩擦力的大小。(g取10 N/kg)
第3章测评
1.B 2.B 3.A
4.C 物体在运动的过程中受到的滑动摩擦力的大小f=μN=0.2×50N=10N,所以在物体向右运动的过程中,受到的滑动摩擦力的大小为10N,方向向左;当物体减速到零时,由于物体受到的力的大小为8N,小于物体的最大静摩擦力,所以物体不会再运动,此时物体受到的摩擦力为静摩擦力,大小为8N,方向向右,故C正确。
5.CD 6.AD 7.CD
8.AD 对M受力分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对长木板的摩擦力f=μ1mg,故A正确,B错误。无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然仅受到两个摩擦力而处于平衡,不可能运动,木块与长木板发生相对滑动的条件是F>μ1mg,故C错误,D正确。
9.解析对物块受力分析,设物块受的重力为G,静摩擦力为f,墙壁支持力为N,示意图如图所示
根据受力平衡的条件得f=G=mg=10N。
答案10
10.解析由f=μN可知,滑动摩擦力f的大小只与μ和N有关,与物体的运动状态无关,由于该题中μ与N都相等,故f都相等。
答案= =
11.解析(1)木块静止,处于平衡状态,受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时,摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是2.1N,方向水平向左。
(2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力f=F=2N,木块对桌面的压力N=G=5N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG,得动摩擦因数μ==0.4。
答案(1)最大静 2.1 水平向左 (2)滑动 2 0.4
12.解析(4)由题图丙可知,刻度尺的分度值为1mm,读数为15cm+3.5mm=153.5mm=15.35cm。
(5)设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0,则
n1mg=k(x1-x0)
n5mg=k(x5-x0)
设冰墩墩质量为m1,则有m1g=k(l-x0)
联立各式代入数据解得m1=127g。
答案(3)如图所示
(4)15.35 (5)127
13.解析(1)当F=50N时,弹簧伸长x=l1-l0=0.02m
由F=kx得k=N/m=2.5×103N/m。
(2)x'=l0-l2=0.01m,故F'=kx'=2.5×103×0.01N=25N。
答案(1)2.5×103 N/m (2)25 N
14.解析(1)根据最大静摩擦力的定义,弹簧伸长3cm时产生的拉力F=kx与最大静摩擦力相等,所以最大静摩擦力fmax=200×0.03N=6N。
(2)物体匀速运动时,拉力F'=kx'等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力f=200×0.02N=4N。
(3)根据f=μN,N=mg得
动摩擦因数μ==0.2。
答案(1)6 N (2)4 N (3)0.2
15.解析(1)由题可知木块向右运动。
(2)由于传送带的速度v'=5m/s>v,方向向右,以传送带为参考系,木块向左运动。
(3)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。
(4)滑动摩擦力的大小f=μN,其中N是木块受到的传送带的支持力,根据木块在竖直方向上二力平衡得N=mg,则f=0.2×2×10N=4N。
答案(1)向右 (2)向左 (3)向右 (4)4 N