2019高中物理第三章相互作用综合检测（三）（含解析）新人教 7页

第三章　相互作用(分值：100分　时间：60分钟)一、选择题(本大题共8个小题，每小题6分，共计48分，在每小题给出的四个选项中，1～5小题只有一项符合题目要求，6～8小题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列关于力的说法正确的是(　　)A．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用物体间必须相互接触B．物体受到的重力是地球施加的，物体只在重心处受到重力作用C．弹力是发生形变的物体要恢复原状对与它接触的物体所产生的力的作用D．静摩擦力是静止的物体受到的，滑动摩擦力是运动的物体受到的【解析】　不接触的物体间也可发生力的作用，如相互靠近的两个磁极之间的磁力作用，A错误；物体各部分均受重力作用，重心是物体所受重力的等效作用点，B错误；由弹力的产生条件可知，C正确；静摩擦力发生在相对静止的物体之间，而物体本身可以是运动的，滑动摩擦力发生在相对滑动的物体之间，受滑动摩擦力的物体可以是静止的，故D错误．【答案】　C2．(2014·安庆一中高一检测)如图1所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为(　　)图1A．1N,0　　　　　　B．0,1NC．2N,1ND．1N,1N【解析】　弹簧测力计的示数等于钩受到的拉力，与弹簧测力计外壳受力无关，物体平衡时绳对物体的拉力F与物重G是一对平衡力，所以F＝G＝1N．两弹簧测力计的读数都为1N，所以D正确．【答案】　D3．(2014·昆明八中高一检测)如图2所示，在《探究求合力的方法》这一实验中，两弹簧秤现在的夹角为90°，使b弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是(　　)n图2A．a示数增大，b示数减小B．a示数减小，b示数增大C．a示数减小，b示数先增大后减小D．a示数减小，b示数先减小后增大【解析】　保持O点的位置不变，即保持合力不变．a弹簧秤的拉伸方向不变，即保持a弹簧秤的拉力方向不变．因两弹簧秤的初始夹角为90°，根据矢量合成的三角形定则可知，使b弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动时，a的示数减小，b的示数增大，答案B正确．【答案】　B4．(2013·重庆一中高一期末)如图3所示，ABCDEF为一个正六边形，现以A为顶点向其它各定点作矢量线段，并用它们依次表示F1…F5等各力，若其中F3的大小恰为5N，那么这五个力的合力为多大，方向如何？(　　)图3A．15N与F3同向B．30N与F3同向C．15N与F1同向D．30N与F2同向【解析】　根据正六边形的几何特点，若以F1、F4为邻边作平行四边形，则AD即为对角线，同理F2，F5为邻边作平行四边形，对角线也是AD，所以，F1、F2、F3、F4、F5的合力为3F3＝15N，方向与F3同向．A对．【答案】　A5.如图4所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力(　　)图4nA．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方【解析】　对小球进行受力分析如图所示，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等大反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tanα＝＝，α＝53°，故D项正确．【答案】　D6．一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图5所示．下列说法正确的是(　　)图5A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板B.铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力——互相吸引的磁力和相互作用的弹力C．磁力和弹力是互相平衡的力D．磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动【解析】　铁块共受到四个作用力，其中磁力、弹力和摩擦力由黑板施加，重力由地球施加，A对．水平方向上，铁块与黑板间既有相互作用的磁力，也有相互作用的弹力，B对．铁块静止于黑板上，说明它在水平方向上受到的两个力——磁力和弹力是平衡力，C对．铁块之所以被黑板吸住不动，是因为其重力小于最大静摩擦力，D错.【答案】　ABC7.已知某力的大小为10N，则可能将此力分解为下列哪组力(　　)A．3N,3N　　　　　B．6N,6NC．100N,100ND．400N,400N【解析】　合力与分力之间满足平行四边形定则，合力10N．必须介于两分力的合力的范围内才有可能，但A项中，两力的合力范围为0≤F≤6N．所以10N的力不可能分解为两个3N的力．A不可能，而B、C、D均可能．【答案】　BCDn8．(2013·济宁高一检测)国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图6)，他在向上爬的过程中(　　)图6A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变小C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大【解析】　对保洁人员进行受力分析如图，将重力分解，结合二力平衡可知，Ff＝Gsinθ，FN＝Gcosθ，向上爬行时，θ角变小，Ff变小，FN变大，选项BD正确．【答案】　BD二、非选择题(本大题共5个小题，共52分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤、有数值计算的要注明单位)9．(8分)(2013·海口高一期末)(1)在验证力的平行四边形法则的实验中，有位同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F1与F2；②只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向(即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向)拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F′和细线的方向；以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是：在①中______________________________________________________；在②中_____________________________________________________．(2)由实验测得弹簧的弹力F与弹簧的长度l的关系如图7所示，则弹簧的原长为__________cm，劲度系数为________N/m.n图7【解析】　(2)当力为零时，弹簧为原长，故l0＝20cm；F－l图象中斜率表示劲度系数k，则有k＝＝N/m＝1500N/m.【答案】　(1)还应记下F1和F2的方向．②应让橡皮条伸长到0点(2)20　150010．(10分)(2013·厦门高一期末)如图8所示，用一轻弹簧竖直悬挂物体，现用力F＝10.5N竖直向下拉物体，使物体处于静止状态，弹簧由原长5cm伸长到7.2cm.若将力F改为竖直向上拉物体，大小不变，物体仍处于静止状态，弹簧由原长缩短到3cm.求：物体的质量和弹簧的劲度系数．(g＝10m/s2)图8【解析】　物体两种情况均处于平衡状态，根据胡克定律有F＋mg＝k(l1－l0)F＝mg＋k(l0－l2)解方程组得k＝500N/mm＝0.05kg.【答案】　0.05kg　500N/m11．(10分)如图9所示，一质量为2kg的物体夹在两木板之间，物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同．若把该物从上面匀速抽出，需50N的力．若把它从下面匀速抽出，则需多大的力．(设两木板对物体的压力不变)图9【解析】　当向上匀速抽出时，拉力应等于重力和摩擦力之和，即F1＝mg＋f①向下抽出时，摩擦力向上大小不变，此时，拉力与重力之和等于摩擦力，即F2＋mg＝f②n代入数据解①②得F2＝10N.【答案】　10N12．(10分)质量为2kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体加一个水平拉力F，物体恰在水平面上匀速运动，若在该物体运动的过程中，突然将拉力F改为大小不变，方向竖直向下的压力，这时物体受到的摩擦力的大小是多少？(取g＝10N/kg)【解析】　物体在水平拉力F的作用下匀速运动时F＝Ff，而Ff＝μFN＝μmg，所以F＝0.5×2×10N＝10N.当F竖直向下时，正压力F′＝F＋mg，即F′＝10N＋2×10N＝30N.这时滑动摩擦力Ff′＝μF′＝0.5×30N＝15N.【答案】　15N13．(14分)(2014·大庆一中高一检测)如图10所示，放在长木板上的木块质量为m，当木板与水平方向夹角为α时，木块静止在长木板上．图10(1)此时木块所受的弹力和摩擦力各多大？(2)当把长木板的倾角增大到θ(θ>α)时，木块刚好沿长木板匀速下滑，木块和长木板之间的动摩擦因数为多少？【解析】　(1)木块受力情况如图所示，根据重力的作用效果把重力分解为F1、F2.由静止时二力平衡可得FN＝F2＝mgcosα，Ff＝F1＝mgsinα.(2)当倾角增大到θ时，木块刚好匀速下滑，木块受力情况仍如图所示．由二力平衡可知Ff′＝F1′＝mgsinθ，nFN′＝F2′＝mgcosθ，由Ff′＝μFN′得μ＝＝tanθ.【答案】　(1)mgcosα　mgsinα　(2)tanθ