2024-2025學年高中物理第3章力與相互作用測評含解析滬科版必修1

PAGE7-第3章測評(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題給出的選項中至少有一項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.下列說法正確的是()A.摩擦力的大小肯定與該處壓力的大小成正比B.壓力發(fā)生改變時,該處摩擦力可能不變C.摩擦力的方向與該處壓力的方向可能不垂直D.摩擦力的方向不是與物體運動方向相同,就是與物體運動方向相反解析:靜摩擦力的大小與該處的正壓力沒有干脆關系,A錯誤,B正確。摩擦力的方向與接觸面相切,彈力方向與接觸面垂直,故摩擦力的方向肯定與彈力方向垂直,C錯誤。摩擦力方向與相對運動或相對運動趨勢方向有關,與運動方向無干脆關系,如水平勻速旋轉的轉盤上的物體受到的摩擦力與運動方向垂直,所以D錯誤。答案:B2.某人站在體重計上稱體重,保持立正姿態(tài)稱得體重為G,當其緩慢地把一條腿平直伸出臺面,體重計指針穩(wěn)定后讀數為G',則()A.G>G' B.G<G'C.G=G' D.無法判定解析:物體的重心與形態(tài)有關,重力與形態(tài)無關,而體重計的示數即等于人重力的大小。答案:C3.在半球形光滑容器內,放置一細桿,如圖所示,細桿與容器的接觸點分別為A、B兩點,則容器上A、B兩點對細桿m的作用力的方向分別為()A.均豎直向上B.均指向球心C.A點處的彈力指向球心O,B點處的彈力豎直向上D.A點處的彈力指向球心O,B點處的彈力垂直于細桿向上解析:支持力、壓力的方向垂直于接觸面或其切面。在A點,桿的端點跟球面接觸,彈力的方向垂直于該處球面的切面,指向球心,而在B點,容器的邊緣跟桿的側面接觸,該處的支持力應垂直于桿向上,選項D正確。答案:D4.跳水始終是我國的優(yōu)勢項目,如圖所示,一運動員靜止站在3m跳板上,圖中F1表示人對跳板的彈力,F2表示跳板對人的彈力,則()A.F1和F2是一對平衡力B.F1和F2是一對作用力和反作用力C.先有力F1,后有力F2D.G和F2方向相反,大小可能不相等解析:F1是人對跳板的彈力,受力物體是跳板。F2是跳板對人的彈力,受力物體是人,故F1、F2不是平衡力,A錯;F1、F2性質都是彈力,是一對作用力和反作用力,B正確;F1、F2同時產生,C錯;運動員靜止站立時處于平衡狀態(tài),G與F2是平衡力,大小相等,故D錯。答案:B5.如圖所示,A、B兩物體重力都等于10N,各接觸面間的動摩擦因數都等于0.3,同時有F=1N的兩個水平力分別作用在A和B上,A和B均靜止,則地面對B和B對A的摩擦力分別為()A.6N,3N B.1N,1NC.0,1N D.0,2N解析:A、B均靜止,應用整體法,即A、B整體水平方向所受外力大小相等,方向相反,故地面對B無摩擦力。以A為探討對象,水平方向必受大小與F相等、方向與F相反的靜摩擦力,故選項C正確。答案:C6.導學號63994076一個重400N的木箱放在大磅秤上,木箱內有一個質量為60kg的人站在小磅秤上,如圖所示,假如人用力推木箱頂板,那么小磅秤和大磅秤上的示數F1、F2的改變狀況是()A.F1增大,F2減小 B.F1減小,F2不變C.F1增大,F2增大 D.F1增大,F2不變解析:當人用力推木箱頂時,人受到重力和頂板給人豎直向下的彈力,小磅秤給人豎直向上的支持力,支持力等于那兩個力之和,故F1增大;當人用力推木箱頂板時,人同時向下壓小磅秤,小磅秤向下壓木箱,推力和由推力引起的壓力都屬于內力,大磅秤示數不變,故選D。答案:D7.足球運動是目前全球體育界最具影響力的項目之一,深受青少年寵愛。如圖所示為四種與足球有關的情景。下列說法錯誤的是()A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個足球由于接觸而受到相互作用的彈力C.丙圖中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個力的作用D.丁圖中,落在球網中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變解析:靜止在草地上的足球受到的彈力是地面對球的向上的力,受到的重力是地球對球的向下的力,選項A錯誤。靜止在光滑水平面上的兩個足球間沒有相互作用的彈力,選項B錯誤。踩在腳下的球可能受重力、地面對它的彈力、腳對它的彈力三個力的作用,選項C正確。網中的足球受到彈力是由于網發(fā)生了形變,選項D錯誤。答案:ABD8.為保障市民平安出行,有關部門規(guī)定:對乘坐軌道交通的乘客所攜帶的物品實施平安檢查。如圖所示為乘客在進入地鐵站乘車前,將攜帶的物品放到以恒定速率運動的水平傳送帶上,使物品隨傳送帶一起運動并通過檢測儀接受檢查時的情景。當乘客將攜帶的物品輕放在傳送帶上之后,關于物品受到的摩擦力,下列說法正確的是()A.當物品與傳送帶相對靜止時,物品受到靜摩擦力B.由于物品相對于地面是運動的,物品肯定受到滑動摩擦力C.當物品受到摩擦力作用時,物品肯定受到彈力作用D.當物品受到摩擦力作用時,摩擦力方向與物品運動方向相同解析:當物品與傳送帶相對靜止時物體與傳送帶做勻速直線運動,兩者之間沒有要發(fā)生相對運動的趨勢,故物品不受靜摩擦力,A錯誤。推斷物體是否受滑動摩擦力,是看與接觸面有沒有發(fā)生相對運動,與物品相對地面的運動狀況無關,這里物品相對與之接觸的傳送帶是靜止的,故不受滑動摩擦力,B錯誤。摩擦力存在的條件:①接觸面粗糙,②有彈力,③有相對運動或者相對運動趨勢,即有彈力不肯定有摩擦力,有摩擦力肯定有彈力,C正確。物品是在摩擦力作用下運動的,該摩擦力對物品來說是動力,故方向與物品運動的方向相同,D正確。答案:CD9.導學號63994077如圖所示,兩根相同的輕彈簧S1、S2勁度系數都為k=4×102N/m,懸掛重物的質量分別為m1=2kg、m2=4kg,g取10m/s2,則靜止時S1、S2的伸長量x1、x2分別為()A.x1=5cm B.x1=15cmC.x2=10cm D.x2=15cm解析:由kx2=m2g,kx1=(m1+m2)g,代入數據可得x1=15cm,x2=10cm,故選項B、C正確。答案:BC10.導學號63994078木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數為400N/m,A、B和彈簧組成的系統置于水平地面上靜止不動,現用F=1N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示,則力F作用后()A.木塊A受摩擦力的大小是12.5NB.木塊A受摩擦力的大小是8NC.木塊B受摩擦力的大小是9ND.木塊B受摩擦力的大小是7N解析:未加F時,木塊A在水平方向上受彈簧的彈力F1和靜摩擦力fA作用,且F1=fA=kx=8N,木塊B在水平方向上受彈簧彈力F2和靜摩擦力fB作用,且F2=fB=kx=8N;在木塊B上施加F=1N向右的拉力后,由于F2+F<μGB,故木塊B所受摩擦力仍為靜摩擦力,其大小fB'=F2+F=9N,木塊A的受力狀況不變。答案:BC二、試驗題(本題共2小題,共18分)11.導學號63994079(9分)如圖所示,甲、乙是測定動摩擦因數常用的兩種方案,依據你的閱歷和相關學問回答下列問題。(1)用水平力拉木塊A或B,為了保證彈簧測力計的讀數表示A、B間的滑動摩擦力,下列說法中正確的是。

A.甲圖中只要A相對B滑動即可,乙圖中A必需做勻速運動B.乙圖中只要A相對B滑動即可,甲圖中B必需做勻速運動C.若兩種裝置中,被拉木塊均做勻速運動,則兩種狀況下兩彈簧測力計的讀數相同D.若兩種裝置中,被拉木塊均做勻速運動,則甲圖中彈簧測力計的讀數較大(2)設木塊A和B的質量分別為mA=2kg,mB=4kg,木塊A和B間的動摩擦因數μ1=0.2,木塊B與地面間的動摩擦因數μ2=0.3,彈簧測力計中彈簧的勁度系數k=100N/m,g取10m/s2。則在甲圖中,B勻速運動時,外力FB的大小為N,彈簧測力計中彈簧的伸長量為cm。

解析:(1)題圖甲中拉動B時,木塊受到向左的摩擦力,由于木塊相對地面靜止,只要A相對B滑動即可,題圖乙中,A必需做勻速運動,摩擦力才等于拉力,A正確,B錯誤。若兩種裝置中,被拉木塊均做勻速運動,滑動摩擦力等于彈簧彈力,由于A對B壓力相等,因此滑動摩擦力相等,故彈簧測力計示數相等,C正確,D錯誤。(2)A、B間滑動摩擦力f1=μ1mAg=4N,B與地面間滑動摩擦力f2=μ2(mA+mB)g=18N。題圖甲中,B受f1、f2兩個摩擦力作用,且方向均向左,故FB=f1+f2=22N,彈簧測力計彈力F1=f1=4N,由F1=kx1得x1=4cm。答案:(1)AC(2)22412.(9分)某同學利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”的試驗。(1)在安裝刻度尺時,必需使刻度尺保持狀態(tài)。

(2)他通過試驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x0=cm,勁度系數k=N/m。

(3)他又利用本試驗原理把該彈簧做成一把彈簧測力計,當彈簧測力計上的示數如圖(c)所示時,該彈簧的長度x=cm。

解析:(1)懸掛重物后,彈簧沿豎直方向伸長,要測量彈簧沿豎直方向上的伸長量,刻度尺當然要保持豎直狀態(tài)。(2)假如以彈簧長度x為橫坐標,彈力大小F為縱坐標,作出F-x圖像,那么圖像與橫軸的截距表示彈簧的原長,圖線的斜率表示彈簧的勁度系數,所以依據圖像可知,該彈簧的原長x0=4cm,勁度系數k=ΔFΔx=50N/m。(3)彈簧的讀數表示彈力的大小,即F=3N,所以該彈簧的長度x=x0+答案:(1)豎直(2)450(3)10三、計算題(本題共3小題,共32分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)13.(10分)在探討摩擦力特點的試驗中,將木塊放在水平長木板上,如圖甲所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0起先漸漸增大。分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力的信息,并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的改變圖像,如圖乙所示。已知木塊質量為0.78kg,重力加速度g取10m/s2,求木塊與長木板間的動摩擦因數和木塊受到的最大靜摩擦力。解析:由題圖乙可知,木塊所受到的滑動摩擦力f=3.12N,最大靜摩擦力為4N。木塊對木板的壓力等于木塊受到的重力,即N=mg=0.78×10N=7.8N由f=μN得μ=fN=3.答案:0.44N14.(10分)有兩根相同的輕彈簧a和b,勁度系數均為k,現將它們按如圖甲所示連接,下掛質量均為m的兩個小物體,此時兩根輕彈簧總長為l。若將兩個物體按圖乙所示方法掛在兩輕彈簧上,則兩根輕彈簧的總長為多少?解析:設輕彈簧的原長為l0,則依據胡克定律可得,按題圖甲所示連接時,兩輕彈簧的伸長量為Δla1=Δlb1=2mgk,所以有l(wèi)=2l0+4mgk。按題圖乙所示連接時,兩輕彈簧的伸長量分別為Δla2=2答案:l-mg15.導學號63994080(12分)如圖所示,一質量不計的彈簧原長為10cm,一端固定于質量為m=2kg的物體上,另一端施一水平拉力F。(g取10m/s2)(1)若物體與水平面間的動摩擦因數為0.2,當彈簧拉長到12cm時,物體恰好勻速運動,彈簧的勁度系數多大?(2)若將彈簧拉長到11cm時,物體所受到的摩擦力大小為多少?(3)若將彈簧拉長到13cm時,物體所受的摩擦力大小為多少?(設最大