教科版高中物理必修第一冊(cè)第3章相互作用測(cè)試(B)含答案

第三章測(cè)評(píng)(B)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.某中學(xué)教學(xué)樓的讀書(shū)角迎來(lái)了一位新客人,如下圖所示。這個(gè)小瓶子非常漂亮,不經(jīng)意間增添了許多審美的情趣。關(guān)于這個(gè)裝飾瓶,下列說(shuō)法正確的是()A.瓶子受到地球?qū)λ奈?但它對(duì)地球沒(méi)有吸引力B.裝飾瓶重心一定在其幾何中心C.裝飾瓶的重心與其形狀結(jié)構(gòu)及質(zhì)量分布有關(guān)D.若裝飾瓶底部出現(xiàn)一個(gè)小洞,那在水滴完的過(guò)程中,裝飾瓶的重心一直在降低答案:C解析:力的作用是相互的,瓶子受到地球?qū)λ奈?它對(duì)地球也有吸引力,故A錯(cuò)誤。裝飾瓶的重心位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān),它的重心不一定與幾何中心重合。只有形狀規(guī)則的均勻物體的重心才與幾何中心重合,故B錯(cuò)誤,C正確。若裝飾瓶底部出現(xiàn)一個(gè)小洞,那么在水滴完的過(guò)程中,裝飾瓶的重心先降低后升高,故D錯(cuò)誤。2.關(guān)于彈力和摩擦力,下列說(shuō)法正確的是()A.彈力屬于接觸力,所以相互接觸的兩個(gè)物體之間一定有彈力B.兩物體間有摩擦力作用時(shí),兩物體間一定也有彈力C.書(shū)本放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力,這是由于書(shū)本發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的D.受到滑動(dòng)摩擦力的物體一定是運(yùn)動(dòng)的,受到靜摩擦力的物體一定是靜止的答案:B解析:彈力屬于接觸力,當(dāng)相互接觸的兩個(gè)物體之間有彈性形變時(shí),才一定有彈力,故A錯(cuò)誤;有摩擦力,物體間必定存在相互擠壓,一定有彈力,故B正確。放在桌面上的書(shū)本受到桌面對(duì)它向上的彈力,這是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的,故C錯(cuò)誤。受到滑動(dòng)摩擦力的物體可能是運(yùn)動(dòng)的也可能是靜止的,如物體在粗糙的地面上滑動(dòng)時(shí),地面靜止,受到摩擦力;受到靜摩擦力的物體也不一定是靜止的,故D錯(cuò)誤。3.力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用,下列說(shuō)法正確的是()A.高大的橋要建很長(zhǎng)的引橋,是為了減小汽車(chē)重力沿橋面向下的分力B.帆船逆風(fēng)行駛時(shí),風(fēng)力不能分解出沿船前進(jìn)方向的分力C.幼兒園的滑梯很陡,是為了增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力,使小孩下滑得更快D.運(yùn)動(dòng)員做引體向上(緩慢上升)動(dòng)作時(shí),雙臂張開(kāi)很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)手臂用力大,是因?yàn)閺堥_(kāi)時(shí)手臂產(chǎn)生的合力增大答案:A解析:高大的橋要建很長(zhǎng)的引橋,減小斜面的傾角,根據(jù)力的平行四邊形定則可知,汽車(chē)重力沿橋面向下的分力減小,達(dá)到行車(chē)方便和安全的目的,故A正確;帆船能逆風(fēng)行駛,根據(jù)力的平行四邊形定則,結(jié)合力的分解,則風(fēng)力一定能分解出沿船前進(jìn)方向的分力,故B錯(cuò)誤;幼兒園的滑梯很陡,是為了增加小孩滑滑梯時(shí)重力沿斜面向下的分力,使小孩下滑得更快,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員做引體向上(緩慢上升)動(dòng)作時(shí),雙臂張開(kāi)很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)手臂用力大,是因?yàn)閺堥_(kāi)時(shí)手臂產(chǎn)生的合力不變時(shí),分力的夾角越大,則分力越大,故D錯(cuò)誤。4.小朱同學(xué)周末在整理房間時(shí)想把衣櫥移動(dòng)一下,但使出了吃奶的力氣也還是推不動(dòng)。這時(shí)他回憶起物理課堂上剛剛學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí),便想了個(gè)妙招,他找了兩塊硬木板,搭成一個(gè)底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥被推動(dòng)了。下列說(shuō)法正確的是()A.可能推動(dòng),A板對(duì)衣櫥的推力可以足夠大B.可能推動(dòng),因?yàn)橛辛四景宓膸椭撏瑢W(xué)的力氣變大了C.不可能推動(dòng),A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于該同學(xué)的重力D.不可能推動(dòng),因?yàn)樵撏瑢W(xué)根本沒(méi)有用力去推衣櫥答案:A解析:開(kāi)始該同學(xué)是推不動(dòng)衣櫥的,說(shuō)明該同學(xué)的推力小于衣櫥與地面間的最大靜摩擦力;站在人字形架時(shí),重力產(chǎn)生兩個(gè)效果,分別向左右兩側(cè)推墻壁和衣櫥,如圖;該同學(xué)的重力可以分解成沿A、B兩個(gè)方向的力,由于底角較小,所以A、B方向的力會(huì)很大。A對(duì)衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力,而水平方向的力會(huì)遠(yuǎn)大于該同學(xué)的重力,可能大于最大靜摩擦力。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。5.如圖,豎直桿固定在木塊C上,兩者總重為40N,放在水平地面上。輕細(xì)繩a連接小球A和豎直桿頂端,輕細(xì)繩b連接小球A和B,小球B重為20N。當(dāng)用與水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上時(shí),A、B、C剛好保持相對(duì)靜止且一起水平向左做勻速運(yùn)動(dòng),繩a、b與豎直方向的夾角分別恒為30°和60°。下列判斷正確的是()A.力F的大小為15NB.地面對(duì)C的支持力大小為70NC.地面對(duì)C的摩擦力大小為10ND.A球重為10N答案:B解析:以B為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,水平方向受力平衡,有Fcos30°=Tbcos30°得Tb=F豎直方向受力平衡,則有Fsin30°+Tbsin30°=mBg得F=Tb=mBg=20N,故A錯(cuò)誤。以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,豎直方向上有mAg+Tbsin30°=Tasin60°水平方向Tasin30°=Tbsin60°聯(lián)立得mA=mB,即A球重為20N,故D錯(cuò)誤。以ABC整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,水平方向有f=Fcos30°=103N豎直方向有N+Fsin30°=(mC+mA+mB)g解得N=70N,故B正確,C錯(cuò)誤。6.如圖所示,M、N兩物體疊放在一起,在恒力F的作用下,一起沿粗糙豎直墻面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則關(guān)于兩物體受力情況的說(shuō)法正確的是()A.物體M可能受到6個(gè)力B.物體N一定受到3個(gè)力C.物體M與墻之間一定有彈力和摩擦力D.物體M與N之間一定有摩擦力答案:BD解析:M、N兩物體一起向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),合力為零,對(duì)MN整體進(jìn)行受力分析,受到重力和F,墻對(duì)M沒(méi)有彈力,否則水平方向合力不為零,也沒(méi)有摩擦力;物體M受到重力、推力F、N對(duì)M的壓力和摩擦力4個(gè)力,故A、C錯(cuò)誤。對(duì)N進(jìn)行受力分析,N受到重力、M對(duì)N的支持力,還受到M對(duì)N向上的靜摩擦力,共3個(gè)力,故B、D正確。7.如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則()A.B對(duì)墻的壓力減小B.A與B之間的作用力減小C.地面對(duì)A的摩擦力減小D.A對(duì)地面的壓力減小答案:ABC解析:小球B受重力、A的支持力F1和墻壁的壓力F2,如下圖所示。將重力G分解為G1和G2,則根據(jù)平衡可知,F1=G1=Gcosθ,F2=G2=G當(dāng)A向右移動(dòng)少許,根據(jù)題意可知,A對(duì)小球B的作用力F1與豎直方向的夾角θ將減小,根據(jù)力圖分析可知,因?yàn)棣葴p小,則cosθ增大,tanθ減小,即墻壁對(duì)小球B的作用力將減小,A對(duì)小球B的支持力減小。根據(jù)牛頓第三定律可知,球B對(duì)墻壁的壓力將減小,A與B之間的作用力減小,故A、B正確。再對(duì)A進(jìn)行受力分析知,由于A受力平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根據(jù)題意知,B對(duì)A的壓力FB減小且FB與豎直方向的夾角θ減小,故A所受地面的摩擦力f減小。再根據(jù)牛頓第三定律,地面所受A的摩擦力減小,故C正確。以整體為研究對(duì)象,A對(duì)地面的壓力等于總重,不變,故D錯(cuò)誤。8.軸光滑的輕小滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn),另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪,其一端連接物塊A,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊B,整個(gè)系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。若將物塊B沿水平面向右緩慢移至C點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.細(xì)繩對(duì)物塊B的拉力大小增大B.物塊B與水平面間的摩擦力增大C.細(xì)繩OO'所受拉力大小不變D.始終存在α=β=θ的角度關(guān)系答案:BD解析:整個(gè)系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài),對(duì)A,繩子的拉力T始終等于A的重力,所以細(xì)繩對(duì)物塊B的拉力大小不變,故A錯(cuò)誤。對(duì)B進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件有f=Tsin(α+β)。物塊B沿水平面向右緩慢移至C點(diǎn),α+β增大,摩擦力f增大,故B正確。根據(jù)平衡條件,連接A、B兩繩的合力大小等于細(xì)繩OO'所受拉力大小。連接A、B兩繩拉力不變,但α+β增大,所以?xún)衫K的合力減小,細(xì)繩OO'所受拉力減小,故C錯(cuò)誤。連接A、B兩繩拉力大小相等,根據(jù)平衡條件和幾何知識(shí)可知,始終存在α=β=θ的角度關(guān)系,故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共20分)9.(9分)探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)情況如圖(a)所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。圖(b)是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。(a)(b)(1)圖(b)中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是。

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。

A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法(3)本實(shí)驗(yàn)中以下說(shuō)法不正確的是。

A.兩根細(xì)繩套要稍長(zhǎng)一些B.兩個(gè)分力F1、F2要適當(dāng)大些C.在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行D.每一次拉伸橡皮筋時(shí)只要確保橡皮筋伸長(zhǎng)量相同即可答案:(1)F'(2)B(3)D解析:(1)圖(b)中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)拉力的方向,故應(yīng)該是F'。(2)實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法,選項(xiàng)B正確。(3)細(xì)繩套的長(zhǎng)度要適當(dāng)長(zhǎng)些,這樣容易確定拉力的方向,故選項(xiàng)A正確;兩個(gè)分力適當(dāng)大些,便于畫(huà)力的圖示,故選項(xiàng)B正確;使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行,故選項(xiàng)C正確;每一次拉伸橡皮筋時(shí)沒(méi)必要使橡皮筋伸長(zhǎng)量相同,但要記錄拉力的大小和方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(11分)某同學(xué)利用圖(a)的裝置測(cè)量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中,光滑的細(xì)桿和刻度尺水平固定在鐵架臺(tái)上,一輕彈簧穿在細(xì)桿上,其左端固定,右端與細(xì)繩連接;細(xì)繩跨過(guò)軸光滑的定滑輪,其下端可以懸掛鉤碼(實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m=50.0g)。彈簧右端連有一豎直指針,其位置可在刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(a)(b)①在繩下端掛上一個(gè)鉤碼,調(diào)整滑輪,使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒(méi)有接觸;②系統(tǒng)靜止后,記錄鉤碼的個(gè)數(shù)及指針的位置;③逐次增加鉤碼個(gè)數(shù),并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi));④用n表示鉤碼的個(gè)數(shù),l表示相應(yīng)的指針位置,將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖(b)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并做出l-n圖像。n12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40(2)彈簧的勁度系數(shù)k可用鉤碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及l(fā)-n圖線的斜率α表示,表達(dá)式為k=。若g取9.8m/s2,則本實(shí)驗(yàn)中k=N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

答案:(1)圖線如圖所示:(2)mgα解析:(1)描出點(diǎn)后,作出圖線,如答案圖所示。(2)l-n圖線的斜率為α=Δ由胡克定律有ΔF=kΔl即Δnmg=kΔl聯(lián)立以上各式可得k=mg由圖可得斜率約為α=0.48×10-2m所以可得勁度系數(shù)為k=50×10-3×9三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(12分)某人最多能提起質(zhì)量m0=20kg的重物。如圖所示,在傾角θ=15°的固定斜面上放置一物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=33。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,圖中F是人拖重物的力。求人能夠向上拖動(dòng)該重物質(zhì)量的最大值m。(已知sin15°=6-24答案:202kg解析:設(shè)F與斜面的夾角為α?xí)r,人能拖動(dòng)重物的最大質(zhì)量為m,由平衡條件可得Fcosα-mgsin15°-μN(yùn)=0①N+Fsinα-mgcos15°=0②由已知可得F=m0g③聯(lián)立①②③式得m=m其中μ為定值,代入μ=33得重物質(zhì)量的最大值為202kg12.(14分)如圖所示,GA=20N,GB=20N,A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì),假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求下列(1)(2)兩種情況下物體A受到什么摩擦力?大小如何?(1)F=0。(2)F=10N。(3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng),所加的豎直方向的力F的大小是多少?答案:(1)滑動(dòng)摩擦力8N(2)滑動(dòng)摩擦力12N(3)30N解析:(1)F1=0時(shí),A所受最大靜摩擦力為f'靜max=μGA=8N,此時(shí)GB>f'靜max,故A將運(yùn)動(dòng),故A所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為f1=μGA=8N,方向水平向左。(2)當(dāng)F2=10N時(shí),A所受最大靜摩擦力為f″靜max=μ(F2+GA)=12N,此時(shí)GB>f″靜max,A所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為f2=M(F2+GA)=12N,方向水平向左。(3)若A勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小等于B的重力大小,故此時(shí)有μ(GA+F)=GB代入數(shù)據(jù)得F=30N。13.(14分)如圖所示,傾角θ=30°、質(zhì)量m=0.8kg的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上,柱體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=36。垂直AB面施加一個(gè)推力F=2N,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2(1)F能否推動(dòng)三棱柱?說(shuō)明理由。(2)求地面對(duì)柱體的摩擦力大小和方向。(