【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理必修一-《相互作用》章末測試

《相互作用》章末測試說明：本測試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，考試時(shí)間90分鐘，滿分100分．第Ⅰ卷(選擇題)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分．每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)1.關(guān)于力的下列說法中正確的是()A.有的力有施力物體，有的力沒有施力物體B.任何物體受到力的作用后外形都發(fā)生轉(zhuǎn)變C.任何物體受到力的作用后運(yùn)動狀態(tài)都發(fā)生轉(zhuǎn)變D.影響力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用點(diǎn)解析力的作用效果是使物體產(chǎn)生形變或產(chǎn)生加速度，力的作用效果與力的大小、方向和作用點(diǎn)有關(guān)．答案D2.(多選題)關(guān)于重心的說法，正確的是()A．重心就是物體內(nèi)重力最大的部分B．重心是物體所受重力的作用點(diǎn)，可能在物體外C．物體上升或降低，重心相對于物體的位置保持不變D．假如物體有對稱中心，則該對稱中心就是重心解析依據(jù)重心的定義可知，重心是重力的等效作用點(diǎn)，即把物體各部分所受重力看做是集中作用于此點(diǎn)，這是等效替代法的具體應(yīng)用，選項(xiàng)A錯誤；重心不肯定在物體上，例如質(zhì)量均勻分布的圓環(huán)的重心在圓心處，并不在物體上，而在物體之外，所以選項(xiàng)B正確；由于物體的重心位置與質(zhì)量的分布有關(guān)，盡管物體外形規(guī)章，但其質(zhì)量的分布不均勻，它的重心也不肯定在幾何中心，選項(xiàng)D錯誤；物體的外形和質(zhì)量的分布確定，其重心相對物體的位置也確定了，與物體如何運(yùn)動無關(guān)，C正確．答案BC3.如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平力F拉物體乙，它們?nèi)员３朱o止?fàn)顟B(tài)，甲、乙間接觸面也為水平，則乙物體受力的個(gè)數(shù)為()A.3個(gè) B.4個(gè)C.5個(gè) D.6個(gè)解析乙物體受到重力、拉力、水平面的支持力及甲物體對乙物體的壓力及水平面的靜摩擦力，故C選項(xiàng)正確．答案C4．如圖所示，以O(shè)作為懸點(diǎn)的兩根輕繩a、b將日光燈懸掛在天花板上的O點(diǎn)，兩繩與豎直方向的夾角分別為60°和45°，日光燈保持水平并靜止，其重力為G，以下說法正確的是()A．a(chǎn)繩的彈力比b繩大B．a(chǎn)繩的彈力與b繩一樣大C．日光燈的重心肯定在O點(diǎn)的正下方D．日光燈的重心不肯定在O點(diǎn)的正下方解析由平衡條件得Fasin60°＝Fbsin45°，則Fa<Fb，選項(xiàng)A、B均錯誤；依據(jù)共點(diǎn)力的平衡可知，重力的作用線肯定過O點(diǎn)和重心，所以日光燈的重心肯定在O點(diǎn)的正下方，C正確，D錯誤．答案C5.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心．一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn)．設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是()A.F＝eq\f(mg,tanθ) B.F＝mgtanθC.FN＝eq\f(mg,tanθ) D.FN＝mgtanθ解析小滑塊受力分析如圖所示，由受力平衡可知，F(xiàn)Ncosθ＝FFNsinθ＝mg解得FN＝eq\f(mg,sinθ)，F(xiàn)＝eq\f(mg,tanθ).答案A6．某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡潔模型．其中k1、k2為原長相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是()A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)B．墊片向右移動時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動時(shí)，兩彈簧的長度保持相等D．墊片向右移動時(shí)，兩彈簧的形變量相同解析不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，A錯誤；在墊片向右運(yùn)動的過程中，由于兩個(gè)彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同，由胡克定律可知，兩彈簧的形變量不同，則兩彈簧的長度不相等，C、D錯誤．答案B7.如圖所示，物體靜止于光滑的水平面上，力F作用于物體O點(diǎn)，現(xiàn)要使合力沿著OO′方向，那么必需同時(shí)再加一個(gè)力F′，這個(gè)力的最小值是()A.Fcosθ B.FsinθC.Ftanθ D.Fcotθ解析如圖所示已知合力沿OO′方向，其中一個(gè)分力F，則另一個(gè)分力的最小值為與OO′垂直，大小為Fsinθ，故B選項(xiàng)正確．答案B8.如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ.設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2.以下結(jié)果正確的是()A.F1＝mgsinθ B.F1＝eq\f(mg,sinθ)C.F2＝mgcosθ D.F2＝eq\f(mg,cosθ)解析以O(shè)點(diǎn)為爭辯對象，受到繩的拉力mg、OA彈力F1、OB彈力F2，如圖所示則F1＝mgtanθF2＝eq\f(mg,cosθ)故D選項(xiàng)正確．答案D9．如圖所示，A、B兩物體用細(xì)線連著跨過定滑輪靜止，A、B物體的重力分別為40N和10N，繩子和滑輪的質(zhì)量、摩擦不計(jì)．以下說法正確的是()A．地面對A的支持力是40NB．物體A受到的合外力是30NC．測力計(jì)示數(shù)10ND．測力計(jì)示數(shù)20N解析由受力平衡得繩子的拉力為10N，測力計(jì)的示數(shù)為20N，故C錯誤，D正確；物體A受到的合外力為0，地面對A的支持力為30N，A、B均錯誤．答案D10．如圖所示是一種爭辯劈的作用的裝置，托盤A固定在細(xì)桿上，細(xì)桿放在固定的圓孔中，下端有滾輪，細(xì)桿只能在豎直方向上移動，在與托盤連接的滾輪正下面的底座上也固定一個(gè)滾輪，輕質(zhì)劈放在兩滾輪之間，劈背的寬度為a，側(cè)面的長度為l，劈尖上固定的細(xì)線通過滑輪懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，調(diào)整托盤上所放砝碼的質(zhì)量M，可以使劈在任何位置時(shí)都不發(fā)生移動．忽視一切摩擦和劈、托盤、細(xì)桿與滾輪的重力，若a＝eq\f(\r(10),5)l，則M是m的幾倍()A．1 B．1.5C．2 D．2.5解析設(shè)斜劈側(cè)面與水平方向的夾角為θ，sinθ＝eq\f(a,2l)＝eq\f(\r(10),10).側(cè)面對滾輪的彈力為F，則依據(jù)力的分解可得Mg＝Fcosθ＝eq\r(\f(9,10))F，mg＝2Fsinθ＝eq\f(\r(10),5)F，解得eq\f(M,m)＝1.5.答案B第Ⅱ卷(非選擇題)二、試驗(yàn)題(本題包括2小題，共12分)11.(6分)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的試驗(yàn)時(shí)：(1)下列敘述正確的是()A.同一次試驗(yàn)過程，結(jié)點(diǎn)的位置必需都拉到同一位置O點(diǎn)，不能任憑變動B.用兩只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使兩細(xì)繩之間的夾角總為90°，以便于算出合力的大小C.力的夾角越大越好D.必需使分力與合力在同一平面內(nèi)(2)假照試驗(yàn)狀況如圖①所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖②是在白紙上依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．圖②中的F與F′兩力中，方向肯定沿AO方向的是__________________．解析(1)同一次試驗(yàn)中，為保證作用效果相同，必需將結(jié)點(diǎn)O拉至同一位置，故A選項(xiàng)正確；計(jì)算合力用平行四邊形定則求得不必選用特殊角，故B選項(xiàng)錯誤；夾角越大，合力越小，試驗(yàn)誤差增大，故C選項(xiàng)錯誤；做試驗(yàn)時(shí)，必需使分力與合力在同一平面內(nèi)，故D選項(xiàng)正確．(2)用一只彈簧測力計(jì)直接拉橡皮條的拉力方向肯定沿AO方向，而用平行四邊形定則求出的合力F與AO的方向可能有偏差．答案(1)AD(2)F′12.(6分)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在______方向(填“水平\”或“豎直\”)．(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________．(3)如圖是該同學(xué)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0或Lx\”)．(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)．解析由表中記錄的數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)所用刻度尺最小分度為1mm，記錄數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)估讀到0.1mm，所以L3數(shù)值記錄不規(guī)范．由于縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸應(yīng)是彈簧長度與彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)長度Lx的差值．由mg＝kx可知，圖象斜率等于彈簧的勁度系數(shù)為4.9N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為10g.答案(1)豎直(2)穩(wěn)定L31mm(3)Lx(4)4.910三、計(jì)算題(本題包括4小題，共38分，計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(7分)舉重運(yùn)動中保持杠鈴的平衡格外重要．如下圖所示，若運(yùn)動員舉起1800N的杠鈴后雙臂保持106°角，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)運(yùn)動員兩手臂受力各是多大？(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)解析人受到杠鈴的作用力的合力等于杠鈴的重力，即杠鈴的重力可分解為杠鈴對人兩個(gè)手臂的作用力，大小相等，如圖所示．F1、F2夾角為106°.由平行四邊形可知F2·cos53°＝eq\f(mg,2)F2＝F1＝eq\f(mg,2cos53°)＝1500N.答案1500N1500N14.(9分)水平面上有一重50N的物體，受到F1＝12N和F2＝6N的兩個(gè)相反方向的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.(g＝10N/kg，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)此物體受到的摩擦力為多大？(2)將F1撤去后，物體所受的摩擦力為多大？(3)將F2撤去后，物體所受摩擦力多大？解析(1)物體所受最大靜摩擦力Fmax＝μFN＝μG＝0.2×50N＝10N.由于物體受到F1、F2兩個(gè)反向的力的作用其合力為F1－F2＝6N<Fmax，故物體受到的摩擦力為靜摩擦力Ff＝6N.(2)將F1撤去后，F(xiàn)2＝6N<Fmax，故物體受到的摩擦力為靜摩擦力F′f＝6N.(3)將F2撤去后，F(xiàn)1>Fmax，故物體受到的摩擦力為滑動摩擦力．F″f＝μFN＝0.2×50N＝10N.答案(1)6N(2)6N(3)10N15.(10分)如圖所示，兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，m放在水平面上，M重20N，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，求：(1)OA、OB對M的拉力大??；(2)m受到水平面的靜摩擦力的大小和方向．解析(1)M受到三個(gè)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)：重力GM，繩的拉力FOA、FOB，由圖易知FOA、FOB分別與豎直方向成60°、30°角．由平衡條件知：GM′＝GM＝20NFOA＝GM′cos60°＝20×0.5N＝10NFOB＝GM′cos30°＝20×eq\f(\r(3),2)N＝10eq\r(3)N.(2)分析m，因FOA＜FOB，m相對水平面有向右運(yùn)動的趨勢，則m受到的靜摩擦力方向向左靜摩擦力大小為Ff＝FOB－FOA＝(10eq\r(3)－10)N≈7.32N.答案(1)10N10eq\r(3)N(2)7.32N，向左16.(12分)在傾角為α的斜面上，一條質(zhì)量不計(jì)的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．不計(jì)一切摩擦，圓柱體質(zhì)量為m，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力FN的大小．某同學(xué)分析過程如下：將拉力F沿斜面和垂直于斜面