2024-2025學(xué)年高中地理必修一測評卷 第三章 相互作用-力

密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題姓名班級考號姓名班級考號密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題第三章相互作用——力全卷滿分100分考試用時90分鐘一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.下列關(guān)于彈力和摩擦力的說法中正確的是()A.用細桿撥動水中的木頭,木頭受到的彈力是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的B.在一個接觸面上有彈力,就一定會有摩擦力C.摩擦力有可能是物體前進的動力D.如果地面沒有摩擦,人們將行走如飛2.電動平衡車是時下熱門的一種運動娛樂工具。人筆直站在電動平衡車上,車在水平地面上沿直線勻速前進,下列說法正確的是()A.平衡車勻速前進時不受摩擦力作用B.在行駛過程中突然剎車,平衡車受到地面的摩擦力向前C.平衡車及人受到的重力和車對地面的壓力是一對相互作用力D.平衡車及人受到的重力和地面對車的支持力是一對平衡力3.如圖,一個物體受到大小分別為1N、2N、3N、4N的四個力作用而處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)保持大小為1N、2N、3N的三個力的方向和大小不變,而將大小為4N的力繞O點順時針旋轉(zhuǎn)120°,此時作用在物體上的合力大小為()A.33NB.43NC.53ND.10N4.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的長木板上,受到水平向右大小為F的拉力作用向右加速滑行,長木板處于靜止狀態(tài)。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,各接觸面均水平,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.木塊受到的摩擦力大小等于FB.木塊受到的摩擦力大小等于μ1mgC.木板受到地面的摩擦力大小等于μ2MgD.木板受到地面的摩擦力大小等于μ2(m+M)g5.如圖所示,兩細桿間距離相同、與水平地面所成的角度均為α,小球從裝置頂端由靜止釋放,離開細桿前的運動可視為勻加速直線運動,已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,則當兩桿的支持力的夾角為2θ時,每根桿的支持力大小為()A.mgsinα2cosθB.mgcosα6.如圖所示,三棱柱A和橫截面為矩形的四棱柱B用力F壓在豎直墻面上,F的方向與B的表面垂直,關(guān)于A與B分別受力的個數(shù),正確的是()A.4個,3個B.4個,4個C.5個,4個D.5個,5個7.野炊時,三根對稱分布的輕質(zhì)細桿構(gòu)成烹煮支架靜置于水平地面上,如圖甲所示。炊具與食物的總質(zhì)量為m,各桿與豎直方向的夾角均為30°。出于安全考慮,盛取食物時用光滑鐵鉤緩慢拉動吊繩使炊具偏離火堆,如圖乙所示。已知重力加速度為g,下列說法正確的是()A.烹煮食物時,各桿對地面的作用力大小均為13B.烹煮食物時,各桿受到地面的摩擦力大小均為39C.拉動吊繩過程中,吊繩上的張力不斷增大D.拉動吊繩過程中,鐵鉤對吊繩的作用力方向不變8.如圖所示,四分之一圓柱體P放在水平地面上,圓心O的正上方有一個大小可忽略的定滑輪A,一根輕繩跨過定滑輪,一端和置于P上、質(zhì)量為m的小球連接,另一端系在固定豎直桿上的B點,一質(zhì)量為m0的鉤碼掛在A、B間的輕繩上,整個裝置處于靜止狀態(tài)。除P與地面之間的摩擦以外,其他摩擦不計。若在鉤碼下方再加掛一個鉤碼,整個裝置再次處于靜止狀態(tài)時,小球依然處于P上,則此時與先前整個裝置處于靜止狀態(tài)時相比()A.地面對P的摩擦力減小B.P對小球的彈力增大C.輕繩的張力增大D.P對地面的壓力減小二、多項選擇題(本大題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)9.如圖所示,某同學(xué)用大小為100N、方向與水平方向的夾角為37°的拉力拉著質(zhì)量為22kg的行李箱沿水平地面勻速前進。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,行李箱與地面間的摩擦力視為滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是()A.行李箱受到的摩擦力大小為60NB.地面對行李箱的支持力大小為160NC.該同學(xué)對行李箱的拉力大于行李箱對他的拉力D.行李箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.510.如圖,用三根細線a、b、c將兩個小球1和2連接并懸掛起來,其中小球1的重力G1=7N,小球2的重力G2=9N,兩小球處于靜止狀態(tài),已知細線a與豎直方向的夾角為37°,細線c水平,sin37°=0.6,則()A.細線a對小球1的拉力為20NB.細線b對小球2的拉力為15NC.細線c對小球2的拉力為12ND.細線c對小球2的拉力為15N11.如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上,質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B,通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度大小為g。當木板與水平面的夾角為45°時,物塊A、B剛好要滑動,則μ和此時輕繩的拉力F為()A.F=325mgB.F=3210mgC.μ=1512.如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,物塊b置于斜面上,通過跨過光滑定滑輪的細繩與小盒a連接,連接b的一段細繩與斜面平行,連接a的一段細繩豎直,a連接在豎直固定于地面的彈簧上。現(xiàn)向盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終處于靜止狀態(tài)。下列判斷正確的是()A.c對b的支持力一定不變B.c對地面的壓力一定減小C.地面對c的摩擦力可能不變D.c對b的摩擦力可能減小三、非選擇題(本大題共6小題,共60分)13.(8分)某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力F和彈簧長度l的關(guān)系,把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上,記錄彈簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼,記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置,實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論。(1)某次彈簧上的指針在刻度尺上對應(yīng)的位置如圖乙所示,該處的讀數(shù)為cm。

(2)以彈簧彈力F為橫軸、彈簧長度l為縱軸建立直角坐標系,作出l-F圖像,如圖丙所示,則彈簧自由下垂時的長度為cm;彈簧的勁度系數(shù)為N/m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)實驗中未考慮彈簧在自身重力下的形變,這會導(dǎo)致彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

14.(10分)在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中,實驗裝置及過程如圖甲、乙、丙所示,E為橡皮筋原長時小圓環(huán)的位置,O為實驗時小圓環(huán)被拉至的位置。(1)圖丁中彈簧測力計的示數(shù)為N。

(2)在實驗過程中,必須記錄的有。

A.甲圖中E的位置B.乙圖中O的位置C.OB、OC的方向D.彈簧測力計的示數(shù)(3)下列選項中,與本實驗要求相符的是。

A.兩細繩OB、OC夾角要盡量大一些B.讀數(shù)時,視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度C.同一次實驗中,只需保證兩次橡皮筋伸長量相同即可D.不同次實驗中,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到同一O點處(4)某次實驗記錄紙如圖戊所示,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點,拉力F的方向過P點;三個力的大小分別為:F1=2.70N、F2=2.30N和F=4.00N。得出正確實驗結(jié)論后,請根據(jù)實驗結(jié)論和圖中給出的標度:①在圖中作出F1和F2的合力;②根據(jù)作出的圖求出該合力大小為N。(結(jié)果保留2位小數(shù))

15.(8分)如圖所示,光滑圓球A的半徑為10cm,懸線長l=40cm,物體B的厚度為20cm,重為12N。物體B與墻之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,物體B在未脫離圓球前勻速下滑,試求:(1)球?qū)ξ矬wB的壓力多大?(2)球多重?16.(10分)如圖所示,將水平輕彈簧測力計的一端固定在豎直墻上,另一端拉住質(zhì)量為m1的木塊,在木塊上放置一質(zhì)量為m2的砝碼,木塊放置在質(zhì)量為m3的木板上,木板放置在水平桌面上,木板足夠長,然后用手水平向右拉動木板,拉力從0開始緩慢增大。當木塊與木板剛要相對運動時,彈簧測力計的示數(shù)為F1;當木板運動,木塊不動時,彈簧測力計的示數(shù)為F2。已知拉木板前,彈簧測力計的示數(shù)恰好為0,重力加速度大小為g。(1)比較F1與F2的大小,并求木板對桌面的壓力大小;(2)求木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。17.(11分)如圖所示,斜面與水平面、斜面與擋板間的夾角均為30°,一重力為G的小球靜置在斜面與擋板之間,擋板對小球的彈力為F1,斜面對小球的彈力為F2,不計一切摩擦。(1)求擋板對小球的彈力F1以及斜面對小球的彈力F2。(2)以擋板與斜面連接點P為軸,將擋板從圖示位置開始逆時針緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置,求F1的最小值。18.(13分)如圖1所示,質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪,一端連接物體A,另一端連接質(zhì)量為m的物體C,物體A、B、C都處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g,忽略一切摩擦。(1)求物體B對地面的壓力;(2)把物體C的質(zhì)量改為5m,并使C緩慢下降,最終A、B、C又處于靜止狀態(tài),且C只受重力和繩的拉力作用,求此過程中物體A上升的高度;(3)如圖2所示,在物體A右側(cè)加一豎直粗糙面,其與A間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,給質(zhì)量為m的物體C施加一豎直向下的外力F使C緩慢下降,同時給物體A施加一水平向右的壓力F0=4mg。求B剛離開地面瞬間C受到的豎直外力大小。

答案與分層梯度式解析1.C2.D3.B4.B5.C6.C7.B8.A9.BD10.ABC11.AC12.ABD1.C用細桿撥動水中的木頭,木頭受到的彈力是由于細桿發(fā)生形變而產(chǎn)生的,A錯誤;在一個接觸面上有彈力但不一定有摩擦力,還要看兩接觸面是否粗糙以及兩物體是否有相對運動或者相對運動趨勢,B錯誤;摩擦力有可能是物體前進的動力,也可能是阻礙物體運動的阻力,C正確;如果地面沒有摩擦,地面對人也就沒有向前的力,人不可能在地面上行走,D錯誤。2.D平衡車勻速前進時受到向前的摩擦力作用,A錯誤;在行駛過程中突然剎車,平衡車相對地面向前運動,受到地面的摩擦力向后,B錯誤;平衡車及人受到的重力的施力物體是地球,車對地面的壓力,施力物體是車,這兩個力的施力物體不是彼此,它們不是相互作用力,C錯誤;平衡車及人受到的重力和地面對車的支持力是一對平衡力,D正確。3.B由力的平衡條件可知,大小為1N、2N、3N的三個力的合力與大小為4N的力等大、反向,將大小為4N的力繞O點順時針旋轉(zhuǎn)120°時,相當于兩個大小為4N的力夾角為60°,則此時的合力大小為F=2×4N×cos30°=43N,選B。4.B木塊向右加速滑行,則木塊受到木板向左的滑動摩擦力,摩擦力大小為f=μ1FN=μ1mg,A錯誤,B正確;木板處于靜止狀態(tài),受到地面的摩擦力與木塊的摩擦力二力平衡,大小相等,等于μ1mg,C、D錯誤。5.C設(shè)兩細桿對小球支持力的合力為FN,沿垂直兩細桿所在平面方向,由平衡條件得FN=mgcosα;設(shè)每根桿的支持力大小為F,由平行四邊形定則可得2Fcos2θ2=FN,解得F=mgcosα6.C對B進行受力分析,受豎直向下的重力GB、垂直B表面的推力F和A對它的支持力NAB,由于重力GB有沿斜面向下的分力,根據(jù)平衡條件可知B受到A沿斜面向上的摩擦力fAB,故B受4個力;對A進行受力分析,受豎直向下的重力GA、B對A的壓力NBA、B對A沿斜面向下的摩擦力fBA、墻面對A的支持力F墻A和墻面對A的豎直向上的摩擦力f墻A,共5個力。選C。7.B烹煮食物時,以支架頂端結(jié)點為研究對象,根據(jù)共點力平衡條件有3Fcos30°=mg,可得桿上的作用力為F=239mg,即各桿對地面的作用力大小均為239mg,A錯誤;由于桿靜止,可得各桿受到地面的摩擦力大小均為f=Fsin30°=39mg,B正確;拉動吊繩過程中,炊具與食物受力平衡,吊繩的拉力等于炊具與食物的重力,大小不變,C錯誤;拉動吊繩過程中,結(jié)點受豎直向下的繩子拉力、斜向上的繩子拉力以及鐵鉤對結(jié)點的作用力,三力合力為0,由于斜向上的繩子拉力的方向改變8.A對小球受力分析,如圖所示,小球受重力mg、P對小球的支持力N以及輕繩對小球的拉力T,小球在三個力的作用下處于靜止狀態(tài),由相似三角形的性質(zhì)可得NR=TL=mgOA,式中L為定滑輪左側(cè)拴接小球的輕繩的長度。當在鉤碼下方再加掛一個鉤碼,到小球再次靜止的過程中,鉤碼將下移,小球?qū)⒀豍上移,小球再次靜止時,由于AO、mg、R不變,而L減小,可知N大小不變,T減小,即輕繩的張力減小,P對小球的彈力大小不變,B、C錯誤;對小球與P整體受力分析,設(shè)拴接小球的輕繩與豎直方向的夾角為θ,沿水平方向整體受力平衡,地面對P的摩擦力大小為f=Tsinθ,由于θ減小,且輕繩的拉力T減小,所以地面對P的摩擦力f減小,A正確;對P受力分析,設(shè)P的質(zhì)量為M,小球?qū)的壓力大小為N'=N,設(shè)N與豎直方向的夾角為α,沿豎直方向P受力平衡,地面對P的支持力大小為FN=Ncosα+Mg,由于α減小,且N大小不變,所以地面對P的支持力FN增大,根據(jù)牛頓第三定律,P對地面的壓力大小F'N=FN增大9.BD對行李箱受力分析,如圖所示,行李箱沿水平地面勻速前進,根據(jù)平衡條件,沿水平方向有f=Fcos37°=80N,即行李箱受到的摩擦力大小為80N,沿豎直方向有FN=mg-Fsin37°=160N,即地面對行李箱的支持力大小為160N,A錯誤,B正確;根據(jù)牛頓第三定律,該同學(xué)對行李箱的拉力大小等于行李箱對他的拉力,C錯誤;根據(jù)f=μFN知,行李箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=fFN=0.5,10.ABC將兩小球視為整體,對整體受力分析如圖甲所示,根據(jù)共點力的平衡條件有Fa=G1+G2cos37°=20N,Fc=(G1+G2)tan37°=12N,A、C正確,D錯誤;對小球2進行受力分析如圖乙所示,根據(jù)共點力的平衡條件有Fb=11.AC物塊A、B剛好要滑動,說明A、B剛好處于平衡狀態(tài),所受摩擦力均為最大靜摩擦力。分別對A、B受力分析,對A,A相對B有向上滑動的趨勢,所受B的摩擦力向下,則F=mgsin45°+μmgcos45°;對B,B相對斜面和A有向下滑動的趨勢,則F+μmgcos45°+3μmgcos45°=2mgsin45°,聯(lián)立解得μ=15,F=325mg,故A12.ABD由平衡條件知c對b的支持力N=mgcosθ,向盒內(nèi)緩慢加入砂粒,c對b的支持力不變,A正確;向盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終處于靜止狀態(tài),所以細繩拉力增大,即細繩對b、c整體拉力增大,c對地面的壓力減小,B正確;地面對c的摩擦力大小等于細繩拉力的水平分力,所以地面對c的摩擦力變大,C錯誤;c對b的摩擦力方向不能確定,若最初c對b的摩擦力沿斜面向上,細繩拉力增大,則c對b的摩擦力減小,若最初c對b的摩擦力沿斜面向下,細繩拉力增大,則c對b的摩擦力增大,D正確。13.答案(1)18.00(2分)(2)8.0(2分)53(2分)(3)不變(2分)解析(1)刻度尺的分度值為0.1cm,需要估讀到0.01cm,讀數(shù)為18.00cm。(2)設(shè)彈簧原長為l0,由胡克定律,有F=k(l-l0),變形得l=Fk+l0,對比題給圖像的截距和斜率,可得l0=8.0cm,1k=(16.0-8.0)×10-24.2m/N,(3)彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果由l-F圖像的斜率確定,無論是否考慮彈簧自身重力下的形變,l-F圖像的斜率不變,則測量結(jié)果不變。14.答案(1)2.35(2.33~2.37)(2分)(2)BCD(2分)(3)B(2分)(4)①圖見解析(2分)②4.00(3.80~4.20)(2分)解析(1)彈簧測力計的分度值為0.1N,需要估讀一位,所以讀數(shù)為2.35N。(2)實驗過程中必須要記錄的有兩個分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向,力的大小通過測力計讀出,兩次都要使小圓環(huán)被拉到O點位置,所以必須記錄的有B、C、D,不需要記錄的是甲圖中E的位置,故選B、C、D。(3)實驗中兩細繩OB、OC夾角要適當,不宜太小或太大,否則作圖時誤差較大,A錯誤;讀數(shù)時,視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度,B正確;同一次實驗中,不僅要保證兩次橡皮筋伸長量相同,還必須保證沿同一方向伸長至O點,C錯誤;同一次實驗中,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到同一O點處,不同次實驗時,小圓環(huán)位置可以不同,D錯誤。故選B。(4)根據(jù)平行四邊形定則作圖如下:根據(jù)作圖可得合力大小為4.00N。15.答案(1)60N(2)80N解析(1)對物體B受力分析,如圖所示因為物體B勻速下滑,根據(jù)平衡條件可得GB=Ff(2分)又Ff=μN,N=FNA(1分)解得FNA=60N(1分)(2)對球A受力分析,A球靜止,所受三個力組成矢量三角形如圖所示:可得GA=FNBtanθ=FN根據(jù)幾何關(guān)系知tanθ=34(1分)解得GA=80N(1分)16.答案(1)F1>F2(m1+m2+m3)g(2)F解析(1)由題意可知,木塊與木板之間的最大靜摩擦力等于F1,滑動摩擦力等于F2;最大靜摩擦力大于滑動摩擦力,則有F1>F2(2分)豎直方向,由平衡條件可知,桌面對木板的支持力與三個物體的總重力大小相等,則有FN1=(m1+m2+m3)g(2分)由牛頓第三定律可得木板對桌面的壓力大小為F壓=FN1=(m1+m2+m3)g(1分)(2)木塊與木板