人教版高中物理必修一第三章相互作用章末達標訓練（含答案）

人教版高中物理必修一 第三章 相互作用 章末達標訓練一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1孔明燈相傳是由三國時的諸葛孔明發(fā)明的，如圖所示，有一盞質量為m的孔明燈升空后沿著東偏北方向勻速上升，則此時孔明燈所受空氣的作用力的大小和方向是()A0 Bmg，豎直向上Cmg，東偏北方向 Dmg，東偏北方向2.假期里，一位同學在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀產生了興趣他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖所示，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是()A刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關B在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關C在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大D在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大3.風洞是進行空氣動力學實驗的一種重要設備一次檢驗飛機性能的風洞實驗示意圖如圖所示，AB代表飛機模型的截面，OL是拉住飛機模型的繩已知飛機模型重為G，當飛機模型靜止在空中時，繩恰好水平，此時飛機模型截面與水平面的夾角為，則作用于飛機模型上的風力大小為()A. BGcos C. D.Gsin 4 如圖所示，直角三角形框架ABC(角C為直角)固定在水平地面上，已知AC與水平方向的夾角為30.小環(huán)P、Q分別套在光滑臂AC、BC上，用一根不可伸長的細繩連接兩小環(huán)，靜止時細繩恰好處于水平方向，小環(huán)P、Q的質量分別為m1、m2，則小環(huán)P、Q的質量的比值為()A.B3C. D5如圖所示，兩個質量都為m的小球A、B用輕桿連接后斜靠在墻上處于平衡狀態(tài)，已知墻面光滑，水平面粗糙，現(xiàn)將A球向上移動一小段距離，兩球再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)與原來平衡狀態(tài)相比較，地面對B的支持力FN和摩擦力Ff的大小變化情況是()AFN不變，F(xiàn)f增大 BFN不變，F(xiàn)f減小CFN增大，F(xiàn)f增大 DFN增大，F(xiàn)f減小二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分)6將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質水平細繩與滑塊相連，滑塊放在較長的小車上如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律曲線一水平輕質細繩跨過光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系砂桶，整個裝置開始處于靜止狀態(tài)在滑塊與小車分離前緩慢向砂桶里倒入細砂，力傳感器采集的Ft 圖象如圖乙所示則下列分析正確的是()A2.5 s前小車做變加速運動B2.5 s后小車做變加速運動C2.5 s前小車所受摩擦力不變D2.5 s后小車所受摩擦力不變7.如圖所示，M、N兩物體疊放在一起，在恒力F作用下，一起向上做勻加速直線運動，則關于兩物體受力情況的說法正確的是() A物體M一定受到4個力B物體N可能受到4個力C物體M與墻之間一定有彈力和摩擦力 D物體M與N之間一定有摩擦力8.如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點M拴一重物，用手拉住繩的另一端N.初始時，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為.現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角不變在OM由豎直被拉到水平的過程中()AMN上的張力逐漸增大BMN上的張力先增大后減小COM上的張力逐漸增大DOM上的張力先增大后減小三、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9(9分)某同學在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”時，將輕質彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實驗得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質量m的圖象如圖2所示，取g10 m/s2.回答下列問題(1)某次測量如圖1所示，指針指示的刻度值為_cm(刻度尺單位為：cm)(2)從圖2可求得該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(結果保留兩位有效數(shù)字)；(3)另一同學在做該實驗時的做法中錯誤的是_A刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊B實驗中未考慮小盤的重力C讀取指針指示的刻度值時，選擇彈簧指針上下運動最快的位置讀取D在利用xm圖線計算彈簧的勁度系數(shù)時舍棄圖中曲線部分數(shù)據10(13分)如圖所示，輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30的夾角若在B點懸掛一個定滑輪(不計重力)，某人用它勻速地提起重物已知重物的質量m30 kg，人的質量M50 kg，g取10 m/s2.試求：(1)此時地面對人的支持力的大??；(2)輕桿BC和繩AB所受力的大小11(15分)如圖所示，細繩OA的O端與質量m1 kg的重物相連，A端與輕質圓環(huán)(重力不計)相連，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動；定滑輪固定在B處，跨過定滑輪的細繩兩端分別與重物m、重物G相連，若兩條細繩間的夾角90，OA與水平棒的夾角53，圓環(huán)恰好沒有滑動，不計滑輪大小，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力(已知sin 530.8，cos 530.6)求：(1)圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)；(2)重物G的質量M.12(15分)一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾斜角45)、鎖槽E，以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示設鎖舌D的側面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力Ffm由FfmFN(FN為正壓力)求得有一次放學后，當某同學準備關門時，無論用多大的力，也不能將門關上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點，彈簧由于被壓縮而縮短了x.(1)求自鎖狀態(tài)時D的下表面所受摩擦力的方向(2)求此時(自鎖時)鎖舌D與鎖槽E之間的正壓力的大小(3)無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，則至少要多大？人教版高中物理必修一 第三章 相互作用 章末達標訓練參考答案123456789BDABBABDADAD1. 解析：選B.孔明燈做勻速直線運動，故所受合外力為0，因此空氣的作用力的大小F空mg，方向豎直向上，故選B.2. 解析：選D.把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設頂角為2，背寬為d，側面長為l，如圖所示當在刀背施加壓力F后，產生垂直側面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體由對稱性知，這兩個分力大小相等(F1F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖所示，在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)根據它跟半個劈的直角三角形的相似關系，有關系式，得F1F2.由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側面分開其他物體的力跟頂角的大小有關，頂角越小，sin 的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故D正確3. 解析：選A.作用于飛機模型上的風力F垂直于AB向上，風力F的豎直分力等于飛機模型的重力，即Fcos G，解得F，A正確 4. 解析：選B.對小環(huán)P進行受力分析如圖，設繩子拉力大小為T，由幾何關系有T1m1gtan ，對小環(huán)Q進行受力分析，由幾何關系有T2m2gcot ，T1T2，聯(lián)立解得cot23，選項B正確5解析：選B.對A、B系統(tǒng)整體作受力分析，地面對B的支持力FN的大小等于A、B總重力的大小，即FN不變，地面對B的摩擦力Ff水平向左，大小等于墻壁對A水平向右的彈力F；對A球進行隔離法分析受力，F(xiàn)mgtan ，其中為輕桿與豎直墻面的夾角，A球上移，減小，F(xiàn)減小，即Ff減小，選項B正確6. 解析：選BD.由題圖乙可知，在F變化的階段，砂桶質量由小變大，滑塊與小車之間沒有相對滑動，屬于靜摩擦力，所以2.5 s前，小車、滑塊均處于靜止狀態(tài)，A錯誤；2.5 s后小車受恒定摩擦力，但是外力增加，因此小車做變加速直線運動，B正確；根據上述分析，2.5 s前滑塊受靜摩擦力，且靜摩擦力在變化，2.5 s后受滑動摩擦力，且大小不變，C錯誤，D正確7. 解析：選AD. M、N兩物體一起向上做勻加速直線運動，合力向上，對MN整體進行受力分析，受到重力和F，墻對M沒有彈力，否則合力不能向上，也就不可能有摩擦力；對N進行受力分析，得：N受到重力，M對N的支持力，這兩個力的合力不能向上，所以還受到M對N向上的靜摩擦力，則N也給M一個沿斜面向下的靜摩擦力，再對M進行受力分析，得：M受到重力、推力F、N對M的壓力以及N給M沿斜面向下的靜摩擦力，一共4個力，故A、D正確，B、C錯誤8.解析：選AD.將重物向右上方緩慢拉起，重物處于動態(tài)平衡狀態(tài)，可利用平衡條件或力的分解畫出動態(tài)圖分析將重物的重力沿兩繩方向分解，畫出分解的動態(tài)圖如圖所示在三角形中，根據正弦定理有，由題意可知FMN的反方向與FO M的夾角180，不變，因sin (為FMN與G的夾角)先增大后減小，故OM上的張力先增大后減小，當90時，OM上的張力最大，因sin (為FO M與G的夾角)逐漸增大，故MN上的張力逐漸增大，選項A、D正確，B、C錯誤9. 解析：(1)刻度尺的最小分度為0.1 cm；故讀數(shù)為18.00 cm.(2)結合mgkx，得xm，由題圖可知k10 N/m30 N/m.(3)讀數(shù)時開始時的零刻度應與彈簧上端對齊，才能準確測量，故A錯誤；本實驗中可采用圖象進行處理，故小盤的重力可以不考慮，故B正確；在讀指針指示的位置時，應讓彈簧指針靜止之后再讀取，故C錯誤；當拉力超過彈性限度時將變成曲線，不再符合胡克定律，故應舍去，故D正確；本題選錯誤的做法，故選AC.答案：(1)18.00(2)30(3)AC10. 解析：(1)因勻速提起重物，則FTmg，即繩對人的拉力為mg，所以地面對人的支持力：FNMgmg(5030)10 N200 N，方向豎直向上(2)定滑輪對B點的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對B點的彈力方向沿桿的方向，如圖所示，由共點力平衡條件得：FAB2mgtan 3023010 N200 NFBC N400 N答案：(1)200 N(2)400 N200 N11. 解析：(1)因為圓環(huán)將要開始滑動，即所受的靜摩擦力剛好達到最大值，有FfFN.對圓環(huán)進行受力分析，則有FNFTcos 0，F(xiàn)NFTsin 0，代入數(shù)據解得0.75.(2)對于重物m有Mgmgcos ，解得Mmcos 0.6 kg.答案：