2024-2025學(xué)年新教材高中物理章末綜合測評3相互作用含解析魯科版必修第一冊

PAGE9-章末綜合測評(三)相互作用(時(shí)間：90分鐘分值：100分)1．(4分)下列有關(guān)力的一些說法正確的是()A．物體被豎直向上拋出后，因?yàn)槭艿揭粋€(gè)豎直向上的升力作用才上升B．放在斜面上的物體會沿斜面下滑，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)下滑力的作用C．放在水中的木塊浮于水面，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)浮力的作用D．運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)騰空后，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)強(qiáng)大的沖力作用，所以能前進(jìn)幾米C[豎直向上拋出去的物體的上升過程，升力是誰施予的？沿斜面下滑的物體，下滑力是誰施予的？運(yùn)動(dòng)員騰空后沖力是誰施予的？因?yàn)槎颊也坏绞┝ξ矬w，所以A、B、D均錯(cuò)誤，浮力的施力物體是水，所以C正確．]2．(4分)如圖所示各種狀況下，光滑的小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，a、b兩者之間肯定有彈力的是()ABCDB[假設(shè)A、C、D中小球除拉力外還受到接觸面上的彈力，則小球不行能處于靜止?fàn)顟B(tài)，故小球只是接觸，而無形變，故沒有彈力作用；B中由于繩子的拉力不豎直，故兩球間存在彈力，則B正確，A、C、D錯(cuò)誤．]3．(4分)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊P在質(zhì)量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．若長木板ab與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊P與長木板ab間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則長木板ab受到地面的摩擦力大小為()A．μ1Mg B．μ1(m＋M)gC．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mgC[長木板ab未動(dòng)，即地面對長木板ab的摩擦力為靜摩擦力，由于P在長木板ab上滑動(dòng)，即P對長木板ab的摩擦力大小為μ2mg.由平衡條件可知，地面對ab的靜摩擦力大小為μ2mg，即只有C正確．]4．(4分)如圖所示，兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量均為1kg，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3，同時(shí)用F＝1N的兩個(gè)水平力分別作用在A、B上，則地面對物體B，B對物體A的摩擦力分別為()A．6N3N B．1N1NC．01N D．02NC[以A、B整體為探討對象進(jìn)行受力分析，可知地面對B的摩擦力為零；再以A為探討對象進(jìn)行受力分析，可知B對A的摩擦力與力F大小相等、方向相反，大小為1N，所以選項(xiàng)C正確．]5．(4分)如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，兩木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是()A．l＋eq\f(μ,k)m1g B．l＋eq\f(μ,k)(m1＋m2)gC．l＋eq\f(μ,k)m2g D．l＋eq\f(μ,k)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m1m2,m1＋m2)))gA[對木塊1，它受到彈簧的彈力F＝kΔl與它受到的摩擦力f＝μm1g平衡，即kΔl＝μm1g，所以當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩木塊之間的距離是l＋eq\f(μ,k)m1g，選項(xiàng)A正確．]6．(4分)如圖所示，在水平力F作用下，木塊A、B保持靜止．若木塊A與B的接觸面是水平的，且F≠0.則關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是()A．3個(gè)或4個(gè) B．3個(gè)或5個(gè)C．4個(gè)或5個(gè) D．4個(gè)或6個(gè)C[木塊B靜止，受到重力、斜面的支持力、A給的壓力作用，木塊A必受到B施加的向右的摩擦力作用，則A對B施加向左的摩擦力作用，斜面對B施加的摩擦力可有可無，故C正確．]7．(4分)靜止的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關(guān)于小球的受力，下列說法正確的是()A．細(xì)線對它肯定有拉力作用B．細(xì)線可能對它沒有拉力作用C．斜面對它可能有支持力作用D．斜面對它肯定有支持力作用A[小球必定受到重力和細(xì)線的拉力．小球和光滑斜面接觸，斜面對小球沒有彈力(假設(shè)有彈力，小球?qū)⑹艿饺齻€(gè)力作用，重力和細(xì)線的拉力在豎直方向上，彈力垂直于斜面對上，三個(gè)力的合力不行能為零，小球?qū)⑾蛴疑戏竭\(yùn)動(dòng)，與題設(shè)條件沖突，故斜面對小球沒有彈力)，故小球只受到重力和細(xì)線對它的拉力兩個(gè)力，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．]8．(6分)如圖所示，甲、乙是測定動(dòng)摩擦因數(shù)常用的兩種方案，依據(jù)你的閱歷和相關(guān)學(xué)問回答下列問題．甲乙(1)用水平力拉木塊A或B，為了保證彈簧測力計(jì)的讀數(shù)表示A、B間的滑動(dòng)摩擦力，下列說法中正確的是________．A．甲圖中只要A相對B滑動(dòng)即可，乙圖中A必需做勻速運(yùn)動(dòng)B．乙圖中只要A相對B滑動(dòng)即可，甲圖中B必需做勻速運(yùn)動(dòng)C．若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，則兩種狀況下兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)相同D．若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，則甲圖中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)較大(2)設(shè)木塊A和B的質(zhì)量分別為mA＝2kg，mB＝4kg，木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，木塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.3，彈簧測力計(jì)中彈簧的勁度系數(shù)k＝100N/m，g取10m/s2.則在甲圖中，B勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力FB的大小為________N，彈簧測力計(jì)中彈簧的伸長量為________cm.[解析](1)試驗(yàn)時(shí)假如木塊不保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力不等于拉力，只有當(dāng)彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力才與摩擦力成一對平衡力．題圖甲中拉動(dòng)B時(shí)，木塊B受到向左的摩擦力，由于木塊A相對地面靜止，只要A相對B滑動(dòng)即可；題圖乙中，A必需做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力才等于拉力，A正確，B錯(cuò)誤；若兩種裝置中，被拉木塊均做勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力等于彈簧彈力，由于A對B壓力相等，因此滑動(dòng)摩擦力相等，故彈簧測力計(jì)示數(shù)相等，C正確，D錯(cuò)誤．(2)A、B間滑動(dòng)摩擦力f1＝μ1mAg＝4N，B與地面間滑動(dòng)摩擦力f2＝μ2(mA＋mB)g＝18N．題圖甲中，B受f1、f2兩個(gè)摩擦力作用，且方向均向左，故FB＝f1＋f2＝22N，彈簧測力計(jì)彈力F1＝f1＝4N，由F1＝kx1得x1＝4cm.[答案](1)AC(2)2249．(10分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放在地面上的豎直輕彈簧B上，現(xiàn)用細(xì)繩跨過定滑輪將物體A與另一輕彈簧C連接，當(dāng)彈簧C處在水平位置且右端位于a點(diǎn)時(shí)它沒有發(fā)生形變．已知彈簧B和彈簧C的勁度系數(shù)分別為k1和k2，不計(jì)定滑輪、細(xì)繩的質(zhì)量和摩擦．將彈簧C的右端由a點(diǎn)沿水平方向拉到b點(diǎn)時(shí)，彈簧B剛好沒有形變，求a、b兩點(diǎn)間的距離．[解析]當(dāng)彈簧C處于水平位置且右端位于a點(diǎn)時(shí)，彈簧C剛好沒有發(fā)生形變依據(jù)胡克定律，彈簧B壓縮的長度xB＝eq\f(mg,k1)當(dāng)將彈簧C的右端由a點(diǎn)沿水平方向拉到b點(diǎn)時(shí)，彈簧B剛好沒有形變依據(jù)胡克定律，彈簧C伸長的長度xC＝eq\f(mg,k2)依據(jù)幾何學(xué)問得，a、b兩點(diǎn)間的距離l＝xB＋xC＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2))).[答案]mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k1)＋\f(1,k2)))10.(10分)如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物塊被夾在兩木板之間，物塊左右兩側(cè)面與兩塊木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．若把該物塊從上面勻速抽出，需50N的力．若把它從下面勻速抽出，需多大的力？(設(shè)兩木板對物塊的壓力不變，g取10m/s2)[解析]因?yàn)閮赡景鍖ξ飰K的壓力N不變，由公式f＝μN(yùn)可得，將物塊勻速抽出時(shí)，物塊所受的滑動(dòng)摩擦力不變．設(shè)物塊與一塊木板之間的摩擦力為f，當(dāng)把該物塊從上面勻速抽出時(shí)，對物塊進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，物塊受豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力2f和豎直向上的拉力F，因?yàn)閯蛩俪槌?，所以物塊受力平衡，故有F＝2f＋mg ①甲當(dāng)把該物塊從下面勻速抽出時(shí)，對物塊進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，物塊受豎直向下的重力G、豎直向上的摩擦力2f和豎直向下的拉力F′，因?yàn)閯蛩俪槌?，所以物塊受力平衡，故有F′＋mg＝2f ②乙將mg＝20N，F(xiàn)＝50N代入①②，解得F′＝10N.[答案]10N11.(4分)(多選)如圖所示，有一個(gè)重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法正確的是()A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力漸漸增大C．水平力F可能不變D．水平力F必需漸漸增大BC[由于容器靜止不動(dòng)，容器和墻面之間的摩擦力應(yīng)和水的重力等大，故漸漸增大，A錯(cuò)誤，B正確；假如力F比較大，當(dāng)水充溢容器時(shí)，水的重力仍未達(dá)到墻面和容器間的最大靜摩擦力，就不用變更力F的大小，故C正確，D錯(cuò)誤．]12．(4分)(多選)足球運(yùn)動(dòng)是目前全球體育界最具影響力的項(xiàng)目之一，深受青少年寵愛．如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景．下列說法錯(cuò)誤的是()甲乙丙丁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(gè)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(gè)力的作用D．丁圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變ABD[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?qū)η虻南蛳碌牧?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；靜止在光滑水平面上的兩個(gè)足球間沒有相互作用的彈力，選項(xiàng)B錯(cuò)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(gè)力的作用，選項(xiàng)C正確；網(wǎng)中的足球受到彈力是由于網(wǎng)發(fā)生了形變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]13．(4分)(多選)為保障市民平安出行，有關(guān)部門規(guī)定：對乘坐軌道交通的乘客所攜帶的物品實(shí)施平安檢查．如圖所示為乘客在進(jìn)入地鐵站乘車前，將攜帶的物品放到以恒定速率運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，使物品隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)并通過檢測儀接受檢查時(shí)的情景．當(dāng)乘客將攜帶的物品輕放在傳送帶上之后，關(guān)于物品受到的摩擦力，下列說法正確的是()A．當(dāng)物品與傳送帶相對靜止時(shí)，物品受到靜摩擦力B．由于物品相對于地面是運(yùn)動(dòng)的，物品肯定受到滑動(dòng)摩擦力C．當(dāng)物品受到摩擦力作用時(shí)，物品肯定受到彈力作用D．當(dāng)物品受到摩擦力作用時(shí)，摩擦力方向與物品運(yùn)動(dòng)方向相同CD[當(dāng)物品與傳送帶相對靜止時(shí)，物體與傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩者之間沒有要發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，故物品不受靜摩擦力，A錯(cuò)誤；推斷物體是否受滑動(dòng)摩擦力，是看與接觸面有沒有發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，與物品相對地面的運(yùn)動(dòng)狀況無關(guān)，這里物品相對與之接觸的傳送帶是靜止的，故不受滑動(dòng)摩擦力，B錯(cuò)誤；摩擦力存在的條件：①接觸面粗糙，②有彈力，③有相對運(yùn)動(dòng)或者相對運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的，該摩擦力對物品來說是動(dòng)力，故方向與物品運(yùn)動(dòng)的方向相同，D正確．]14．(4分)(多選)如圖所示，A、B、C疊放在一起，F(xiàn)作用在B上，三物體仍保持靜止，則下列說法正確的是()A．C受到地面對其向左的摩擦力B．A受到水平向右的摩擦力C．B對C的摩擦力方向水平向右D．C共受到五個(gè)力作用ACD[以A、B、C為整體進(jìn)行探討，整體在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，A正確；以A為探討對象，A不受摩擦力，B錯(cuò)誤；以A、B為整體，B受到C對其向左的摩擦力，所以B對C的摩擦力方向水平向右，C正確；以C為探討對象，受力分析可知，C受重力、地面支持力、B的壓力、B的摩擦力以及地面的摩擦力，共五個(gè)力，D正確．]15．(4分)(多選)如圖所示，木塊m和M疊放在一固定在地面不動(dòng)的斜面上，它們一起沿斜面勻速下滑，則m、M間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和M、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2可能正確的有()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0BD[因木塊m和M整體沿斜面勻速下滑，所以M與斜面之間肯定存在摩擦力，故M、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2肯定不等于零；因木塊m和M的接觸面水平，由m的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，它肯定不受M的摩擦力，所以木塊m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1可以為零，也可以不為零，B、D項(xiàng)正確．]16．(6分)某同學(xué)和你一起探究彈簧彈力和伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0；彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2……；掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7.(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號分別是________和________．測量記錄表：代表符號L0L1L2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)試驗(yàn)中，L3和L7兩個(gè)值還沒有測定，請你依據(jù)下圖將這兩個(gè)測量值填入記錄表中：(3)為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm.請你給出第四個(gè)差值：d4＝________＝________cm.(4)依據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為：ΔL＝________，代入數(shù)據(jù)解得ΔL＝________cm.(5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝______________N/m.(g取9.8m/s2)[解析](1)讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位，所以表格中L5、L6數(shù)值在記錄時(shí)有誤．(2)依據(jù)圖示進(jìn)行測量結(jié)果讀數(shù)時(shí)，要確保有效位數(shù)正確，估讀在誤差允許的范圍內(nèi)．(3)第四個(gè)差值d4＝L7－L3＝7.20cm.(4)平均伸長量ΔL＝eq\f(d1＋d2＋d3＋d4,4×4)＝1.75cm.(5)k＝eq\f(F,ΔL)＝eq\f(0.05×9.8,0.0175)N/m＝28N/m.[答案](1)L5L6(2)6.85(6.84～6.86)14.05(14.04～14.06)(3)L7－L37.20(7.18～7.22)(4)eq\f(d1＋d2＋d3＋d4,4×4)1.75(5)2817．(10分)用一根長20cm，勁度系數(shù)k＝200N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上質(zhì)量為1kg的木塊，彈簧的長度漸漸伸長到22.4cm時(shí)木塊起先運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的長度為21.7cm時(shí)，木塊在桌面上做勻速運(yùn)動(dòng)．(g取10N/kg)求：(1)木塊受到的最大靜摩擦力為多大？靜摩擦力的變更范圍是多少？(2)木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？(3)木塊滑動(dòng)的過程中，當(dāng)彈簧的長度小于或大于21.7cm時(shí)，滑動(dòng)摩擦力如何變更？[解析](1)木塊在未滑動(dòng)前，依據(jù)木塊平衡條件可知，木塊受到的桌面的彈力N與木塊重力G大小相等、方向相反，靜摩擦力f與彈簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力狀況如圖所示．木塊在剛滑動(dòng)之前，受到的靜摩擦力達(dá)到最大值．fmax＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20)N＝4.8N木塊在未起先運(yùn)動(dòng)之前，受到的靜摩擦力總是與彈簧的拉