2020年高中物理 第三章 相互作用单元检测卷 新人教版必修1 8页

第三章　相互作用 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）‎ 1. 下列情景中，物体M所受摩擦力f的示意图正确的是（）‎ A. B. C. D. ‎ 2. 下列说法正确的是（）‎ A. 质点一定是体积很小的物体 B. 只要物体相互接触，就一定产生弹力 C. 力可以离开施力物体而独立存在 D. 用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心一定在绳子的延长    线上 3. 如图所示，不可伸长的轻细线AO、BO与CO所能承受的最大拉力相同．AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，若逐渐增加所挂物体的质量，则最先断的细线是（　　） ‎ A. 细线AO B. 细线BO C. 细线CO D. 三条细线同时断 4. 如图所示，物体A和B均处于静止状态，重力分别为13N和7N，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑一切摩擦，则弹簧秤的读数是（　　）‎ A. 6N B. 7N C. 13N D. 20N 5. 一个质量为m的皮球用一根轻质细绳悬挂在光滑的竖直墙面上，已知细绳与墙壁的夹角为θ，若细绳的拉力为FT，墙对球的支持力为FN．下列说法正确的是（　　）‎ A. FN=mgsinθ B. FT=mgcosθ C. 若增加悬绳的长度，则拉力FT将会增大 D. 若增加悬绳的长度，则支持力FN将会减小 ‎ 6. 如图所示，物体放在水平桌面上，在水平方向上受F1、F2和摩擦力作用，处于静止状态．其中F1=10N，F2=2N．若撤去F1，则物块受到的摩擦力是（　　）‎ A. 8 N，方向向右 B. 8 N，方向向左 C. 2 N，方向向右 D. 2 N，方向向左 7. 关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 有弹力必有摩擦力 B. 有摩擦力必有弹力 C. 弹力增大则摩擦力一定增大 D. 弹力是动力，摩擦力是阻力 8. 7‎ 一物体受到如图所示的F1、F2作用，且已知F1、F2互相垂直，大小分别为6N和8N，则该物体受到F1、F2的合力大小是（　　） ‎ A. 2N B. 6N C. 10N D. 14N 1. 有两个共点力，一个力的大小是20N，另一个力的大小是50N，它们合力的大小可能是（　　）‎ A. 10N B. 20N C. 40N D. 80N 2. 关于共点力的合成，下列说法正确的是（）‎ A. 两个分力的合力一定比分力大 B. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小 C. 两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大 D. 现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）‎ 3. 一个质点在一个平面内受三个力的作用，能使合力为零的为（　　）‎ A. 1N  3N  5N B. 3N  5N  8N C. 5N  15N  25N D. 5N  12N  13N 4. 如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，则 ‎ A. F1不是物体对斜面的压力 B. F2就是物体受到的静摩擦力 C. 物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcosα D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力共三个力的作用 5. 如图所示，F1、F2为两个分力，F为其合力，图中正确的合力矢量图是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ 6. 如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到‎2F时，则（　　） ‎ A. 木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍 B. 木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍 C. 木块所受墙面的摩擦力方向向下 D. 木块所受墙面的摩擦力不变 ‎ 7. 如图所示，A、B两物体的重力分别是GA=4N，GB=5N．A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3N，则细绳中的弹力FT及物体B对地面的压力FN的可能值分别是（　　） ‎ A. 9N和0N B. 7N和2N C. 3N和6N D. 1N和8N 三、实验题探究题（本大题共1小题，共10.0分）‎ 8. 在“探究力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． ‎ 7‎ ‎（1）图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为______ N． （2）图乙中一定沿着OA方向的力是______ （选填“F”或“F′”） （3）关于本实验，下列说法正确的是______ ． A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行 C．两次拉伸橡皮条，只要使橡皮条伸长到相同长度即可 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些．‎ 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）‎ 1. 如图所示，电灯的重力为，AO绳与顶板间的夹角为，BO绳水平，则AO绳所受的拉力为多少？（sin37=0.6 cos37=0.8) ‎ 2. 用长l0=‎15cm的弹簧竖直吊起一木块，稳定后弹簧长l1=‎23cm；用这个弹簧在桌面上水平拉动该木块，当木块在水平方向做匀速运动时，弹簧长l2=‎19cm，求木块与桌面间的动摩擦因数μ． ‎ 3. 7‎ 如图所示，物体的质量m=‎4kg，在倾角为37°，F=20N的恒力作用下，作匀速直线运动（g=‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求： （1）地面对物体的支持力； （2）物体与水平地面间的动摩擦因数． ‎ 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. B 2. D 3. B 4. B 5. D 6. C 7. B 8. C 9. C 10. B 11. BD 12. ACD 13. AC 14. AD 15. BD ‎ ‎16. 3.70；F′；BD  ‎ ‎17. 解：把电灯的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力．如图所示： 则AO绳上受到的拉力为：  ‎ ‎18. 解：设弹簧原长为l，劲度系数为k，竖直吊起一重物时，物体处于平衡状态，则有：k（l1-l0）=mg 水平拉时，由胡克定律得，弹簧弹力大小为：F=k（l2-l0） 由题物体在水平地板上匀速前进，由合力为零，则物体所受的滑动摩擦力大小为：f=F 有：f=μN=μmg 联立解得：μ=0.5 答：木块与桌面间的动摩擦系数为0.5．  ‎ ‎19. 解：（1）物体在力F作用下做匀速直线运动，受力如图 水平方向有：Fcos37°-f=0  竖直方向有：Fsin37°+N-mg=0   f=μN  代入数据解得N=28N，f=16N （2）代入数据解得：μ== 答：（1）地面对物体的支持力是28N； （2）物体与水平地面间的动摩擦因数是．  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 【分析】‎ 依据摩擦力产生的条件：相互接触且发生弹性形变，并有相对运动或相对运动趋势，结合平衡条件，即可判定求解。‎ 考查摩擦力产生的原理，掌握其产生条件的内涵，理解摩擦力类型区别，注意静摩擦力的判定方法。‎ ‎【解答】‎ 7‎ A.物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误； B.汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡上的静摩擦力，故B正确； C.物体虽贴着竖直墙面，但由于自由下落，因此与竖直墙面没有压力，则没有摩擦力，故C错误； D.瓶子被握在手中处于静止状态，依据平衡条件，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误； 故选B。‎ ‎2. 【分析】‎ 体积小质量轻的物体不一定能够看做质点，力不可以离开施力物体而独立存在，物体相互接触且发生形变，就一定产生弹力.‎ 掌握物理学中的基本概念，知道质点的意义，产生弹力的条件的判断和力的物体性.‎ ‎【解答】‎ A、体积小质量轻的物体不一定能够看做质点，比如研究原子核的结构时，原子就不能看做质点，A错误； B、物体相互接触且发生形变，就一定产生弹力，B错误；‎ C、力不可以离开施力物体而独立存在，C错误；‎ D、用绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心一定在绳子的延长线上，D正确；  故选D。‎ ‎3. 解：以结点为研究对象，分析受力情况可知结点受三根细线的拉力．而重物对O点的拉力等于mg． 作出力图如图： 由共点力平衡，结合正交分解法，得到： x方向F2cosθ-F1=0 y方向F2sinθ-G=0 解得： F1=mgtanθ F2= 则可知，BO的拉力最大，故增大mg时BO最先断开，故ACD错误，B正确． 故选：B． 以点O为研究对象，分析受力情况：三根细线的拉力．重物对O点的拉力等于mg．作出力图分析．明确三绳中哪根绳上受力最大，受力最大的绳最先断开． 本题是三力平衡问题，注意研究对象为结点O，同时在运用共点力平衡条件解决平衡问题时，可以用合成法、分解法、正交分解法等；对于选择题，本题可以直接根据作出的图形利用几何关系得出结论：直角三角形斜边最长，则可知F2最大！‎ ‎4. 解：由右侧重物B受力平衡得到，弹簧的拉力大小F=GB=7N，则弹簧秤B的读数为7N． 故选：B 弹簧秤测量弹簧所受的拉力大小，对物体B受力分析，根据平衡条件求出弹簧秤的读数． 本题考查对弹簧秤读数意义的理解，容易错误理解为弹簧秤的读数为13-7=6N．‎ ‎5. 解：AB、小球的受力如图所示 ‎ 7‎ 根据平衡条件可知，绳子对圆球的拉力大小FT=，FN=mgtanθ，所以AB错误； C、若增加悬绳的长度，则θ变小，由FT=可知拉力FT将会减小，C错误； D、若增加悬绳的长度，则θ变小，由FN=mgtanθ可知支持力FN将会减小，D正确； 故选：D． 对球受力分析，根据共点力平衡求出绳子拉力大小和支持力大小；绳子变长，则θ角变小，根据推导出的公式分析支持力和拉力的变化情况． 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．‎ ‎6. 解：木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有 f=F1-F2=10-2=8N； 物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于8N； 撤去F1后，外力为2N一定小于最大静摩擦力，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零； 则木块在水平方向上受到的摩擦力大小为2 N，方向向右；故C正确，ABD错误； 故选：C． 对物体进行受力分析，由力的合成可得出静摩擦力的大小；撤去拉力后，根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止，则可求出木块受到的合力． 本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目，解答本题应准确理解静摩擦力的定义，并能根据受力分析得出力之间的关系．‎ ‎7. 解：A、摩擦力产生的条件中，必须接触挤压，所以有摩擦力必有弹力；而有弹力不一定有摩擦力，还需有相对运动或相对运动的趋势．故A错误，B正确．   C、滑动摩擦力的大小与正压力成正比，静摩擦力大小与压力无关，故C错误． D、一个力是动力还是阻力，看该力与运动的方向相同还是相反．摩擦力的方向可能与运动方向相同，可以是动力．故D错误． 故选B． 摩擦力产生的条件是接触、挤压、相对运动或有相对运动的趋势．可知有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力． 解决本题的关键知道弹力和摩擦力的产生条件，以及知道力与运动方向相同，该力为动力，力与运动方向相反，该力为阻力．‎ ‎8. 解：当两个力垂直时，根据平行四边形定则，结合三角函数知识，则有：F===10N，故C正确，ABD错误； 故选：C． 根据平行四边形定则，结合三角函数知识，即可求出合力的大小． 解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，及掌握勾股定理的内容．‎ ‎9. 解：已知两个共点力，一个是20N，另一个的大小是50N，则合力的范围为：（50N-20N）≤F≤50N+20N，即30N≤F≤70N，C选项正确，ABD错误． 故选：C 一个是20N，另一个力的大小是50N，则合力在它们的差与它们的和之间． 此题与求两个共点力的合力范围一样，可以根据平行四边形定则和几何知识理解这个范围．‎ ‎10. 【分析】‎ 力是矢量，求两力的合力时要用平行四边形定则；根据几何关系及分力间的夹角可得出合力和分力可能的关系；‎ 解题的关键是力的合成采用平行四边形定则。‎ ‎【解答】‎ A.若夹角较大时，两个力的合力可能小于任一分力，故A错误； B.两个力大小一定，若夹角越大，则力的平行四边形中的对角线越短，即合力越小，故B正确； ‎ 7‎ C.两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力不一定增大；故C错误； D.大小分别为3N、6N、8N中，3N和6N两个力的和力范围在3N到9N之间，故这三个力的和力范围在0到17N之间；故D错误。‎ 故选B。‎ ‎11. 解：A、1N与3N合成最大4N，最小2N，合力不可能为5N，所以最终合力不可能为零，故A错误； B、3N和5N合成最大8N，最小2N，合力可能为8N，所以最终合力可能为零．故B正确； C、5N和15N合成最大20N，最小10N，不可能为25N，故与第三个力不可能平衡，故C错误； D、5N和12N合成最大17N，最小7N，当取13N时，与第三个力平衡，故D正确； 故选：BD． 三力合成，先将其中的两个力合成，再与第三个力合成，合成时，三力同向合力最大，两个力合成的合力有个范围，用与第三个力最接近的数值与第三个力合成求最小合力． 本题中若要判定三个力的合力能否为0，关键明确其中的二力合成时，合力范围为：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|；两力同向时合力最大，反向时合力最小．‎ ‎12. 【分析】根据重力的作用效果，将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，F1不是物体对斜面的压力，而使物体紧压斜面的力，物体对斜面的压力方向与F1的方向相同，大小为Gcosα．F2是使物体下滑的力，大小等于物体受到的静摩力．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力作用，根据平衡条件分析各力大小关系。‎ 本题中压力与物体紧压斜面的分力尽管方向相同，大小相等，但施力物体与受力物体都不同．分析受力时，只分析物体实际受到的力，分力或合力不单独分析。‎ ‎【解答】‎ A.F1不是物体对斜面的压力，而使物体紧压斜面的力，因为物体对斜面的压力的受力物体是斜面，而F1的受力体是物体,故A正确； C.物体对斜面的压力方向垂直于斜面向下，与F1的方向相同，根据几何知识得到，F1=Gcosα,故C正确; B.F2不是物体受到的静摩力，而使物体下滑的力，根据平衡条件得知：F2的大小等于物体受到的静摩擦力,故B错误; D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力作用，受力分析时分力不能分析，故D正确。 故选ACD。‎ ‎13. 解：A、根据平行四边形定则可知，以F1与F2的边作为邻边，作出平行四边形，则对角线即为合力，故A正确，B错误； C、根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，故C正确，D错误； 故选：AC． 三角形定则是指两个力（或者其他任何矢量）合成，其合力应当为将一个力的起始点移动到第二个力的终止点，合力为从第二个的起点到第一个的终点．三角形定则是平面力系求解力的合成与分解的基本法则，是由平行四边形定则发展而来，与平行四边形定则在本质上是一致的． 本题涉及力的合成的三角形定则，即有两个力，大小方向都不同，用矢量三角形求出它们合力的大小，就把第二个力的尾连上第一个力的头，它们的合力就是第一个力的尾指向第二个力的头的这样一个矢量，画出来之后你可以看到三者构成一个三角形．‎ ‎14. 解：木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡．当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍．但摩擦力大小始终等于重力，保持不变，而方向与重力方向相反，竖直向上．故AD正确，BC错误． 故选：AD． 物块静止在竖直墙壁上，受重力、推力和弹力、静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡判断弹力和摩擦力的变化． 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意确定物体受到静摩擦力与什么因素有关是解题的关键．‎ ‎15. 解：A受到竖直向下的重力、向上的弹力F1和向上的拉力FT，三力平衡，得：GA=F1+FT， 代人数据解得：FT=1N B受到重力、向下的弹力F1和向上的支持力F3，三力平衡，得：GB+F1=F3‎ 7‎ ‎， 代人数据解得：F3=8N． 若弹力F1向下，则FT=7N F3=2N，故BD正确 故选：BD 分别对A和B进行受力分析，列出平衡方程即可正确解题 该题考查共点力作用下物体的平衡，分别选取A、B为研究的对象即可．属于基础题目 ‎16. 解：（1）由图知1N之间有10小格，一个小格代表0.1N，所以弹簧测力计的示数为3.70N． （2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在，F和F′方向并不重合． （3）A、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误； B、测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确； C、本实验采用“等效法”，为了使两次拉伸橡皮条的效果相同，要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置，即沿同一个方向拉伸相同得长度，故C错误； D、弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，故D正确． 故选：BD 故答案为：（1）3.70；（2）F′；（3）BD 使用弹簧测力计测量力的大小时，首先要明确弹簧测力计的量程和分度值，读数时视线与指针所指刻线相垂直，明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别，注意所有要求都要便于操作，有利于减小误差进行，所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开，据此可正确解答本题． 主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法；理解“等效替代”法的应用．‎ ‎17. 本题关键是将拉力F按照实际作用效果分解，结合几何关系求解两个绳子的拉力。‎ 把电灯的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力，AO绳上受到的拉力等于沿着AO绳方向的分力，BO绳上受到的拉力等于沿着BO绳方向的分力。‎ ‎18. 竖直吊起一重物时，物体处于平衡状态，则此时弹力等于重力，物体在水平地板上匀速前进，由胡克定律即可解得弹簧的弹力大小．物体对水平地板的压力大小等于物体的重力，由合力为零，弹簧的拉力与物体所受的滑动摩擦力大小相等，求出滑动摩擦力，由f=μN求出μ． 本题是简单的平衡条件与胡克定律的综合应用，由平衡条件求出滑动摩擦力，由f=μN求出μ．注意掌握滑动摩擦力的性质和胡克定律的基本内容和应用．‎ ‎19. （1）对物体进行受力分析，物体处于平衡状态，建立直角坐标系，根据x轴方向和y轴方向合力为零，求出支持力的大小和摩擦力的大小． （2）已知摩擦力和支持力的大小，根据f=μN求出动摩擦因数． 解决本题的关键知道物体做匀速直线运动状态为平衡状态，运用正交分解法时，在x轴和y轴方向上的合力都为零．‎ 7‎