第三章测评—2020-2021【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课后习题 16页

第三章测评 (时间 :60 分钟 满分 :100分) 一、单项选择题 (本题共 8 小题 ,每小题 3 分,共 24 分。每个小题中只有一个选项是正确 的) 1.把一个月牙状的薄板悬挂起来 ,静止时如图所示。则薄板的重心可能是图中的 ( ) A.A 点 B. B 点 C.C 点 D. D 点 2.如图所示 ,球 A 在斜面上 ,被竖直挡板挡住而处于静止状态 ,关于球 A 所受的弹力 ,以下说法正确的是 ( ) A.球 A 仅受一个弹力作用 ,弹力的方向垂直斜面向上 B.球 A 受两个弹力作用 ,一个水平向左 ,一个垂直斜面向下 C.球 A 受两个弹力作用 ,一个水平向右 ,一个垂直斜面向上 D.球 A 受三个弹力作用 ,一个水平向右 ,一个垂直斜面向上 ,一个竖直向下 3.已知某力的大小为 10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力 ( ) A.3 N 3 N B.6 N 6 N C.100 N 100 N D.400 N 400 N 4.如图 ,粗糙的水平地面上 ,质量为 1 kg 的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水 平推力的作用 ,已知地面的动摩擦因数为 0.1。在木块停止运动之前 ,下列说法正确的是 (g 取 10 m/s2) ( ) A.地面对木块的滑动摩擦力大小为 1 N B.木块受到水平向右的滑动摩擦力 C.地面对木块的支持力为 1 N D.木块受到静摩擦力的作用 5. 如图所示 ,一定质量的物体通过两轻绳悬挂 ,结点为 O。人沿水平方向拉着 OB 绳 ,物体和人均处于静 止状态。若 OB 绳中的拉力方向不变 ,人缓慢向左移动一小段距离 ,则下列说法正确的是 ( ) A.OA 绳中的拉力先减小后增大 B.OB 绳中的拉力不变 C.人对地面的压力逐渐减小 D.地面对人的摩擦力逐渐增大 6.如图所示 ,重为 G 的花瓶置于水平桌面上 ,桌面对花瓶的支持力为 F1,花瓶对桌面的压力为 F 2,下列 说法正确的是 ( ) A.F 1 大于 F2 B.G 与 F2 是一对平衡力 C.G 与 F1 是一对作用力与反作用力 D.F 1 与 F 2是一对作用力与反作用力 7.如图所示 ,物体 A 重 4 N,物体 B 重 1 N,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计 ,以下说法正确的是 ( ) A.地面对 A 的支持力是 4 N B.测力计的示数为 2 N C.地面对 A 的支持力为 2 N D.测力计的示数为 3 N 8.如图所示 ,用水平力 F 推静止在斜面上的物块 ,当力 F 由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态 ,则 物块 ( ) A.所受合力逐渐增大 B.所受斜面摩擦力逐渐增大 C.所受斜面摩擦力先减小后增大 D.所受斜面弹力先增大后减小 二、多项选择题 (本题共 4 小题 ,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中 ,有多 项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 9.下列几组力的合力可能是 35 N 的有 ( ) A.35 N 、80 N B.6 N 、24 N C.35 N、 35 N D.50 N 、60 N 10. (2018 天津 )明朝谢肇淛的《五杂组》中记载 :“明姑苏虎丘寺塔倾侧 ,议欲正之 ,非万缗不可。一游僧见 之曰 :无烦也 ,我能正之。 ”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去 ,经月余扶正了塔身。假 设所用的木楔为等腰三角形 ,木楔的顶角为 θ,现在木楔背上加一力 F,方向如图所示 ,木楔两侧产生推 力 FN ,则 ( ) A.若 F 一定 ,θ大时 FN 大 B.若 F 一定 ,θ小时 FN 大 C.若 θ一定 ,F 大时 FN 大 D.若 θ一定 ,F 小时 FN 大 11.如图所示 ,质量为 m,横截面为直角三角形的物块 ABC,AB 边靠在竖直墙面上 ,物块与墙面间的动摩 擦因数为 μ。F 是垂直于斜面 BC 的推力 ,物块沿墙面匀速下滑 ,则摩擦力的大小为 ( ) A.mg+F sin α B. mg-Fsin α C.μmg D. μFcos α 12. 如图所示 ,放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态 ,所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg,弹簧测力计 的读数为 2 N,若轻轻取走盘中的部分砝码 ,使砝码和托盘的总质量减小到 0.3 kg 时 ,将会出现的情况 是 (g 取 10 N/kg, 不计滑轮摩擦 )( ) A.弹簧测力计的读数将变小 B.A 仍静止不动 C.A 对桌面的摩擦力不变 D.A 对桌面的摩擦力将变小 三、非选择题 (本题共 6 个小题 ,共 60 分) 13.(8 分)在 “探究求合力的方法 ”实验中 ,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力 计。 (1)为了完成实验 ,某同学另找来一根弹簧 ,先测量其劲度系数 ,得到的实验数据如下表 : 弹力 F(N) 0.501.001.502.002.503.00 3.50 伸长量 x(10-2m) 0.741.802.803.724.605.58 6.42 根据表中数据作出 F-x 图像并求得该弹簧的劲度系数 k= N/m; (2)某次实验中 ,弹簧测力计的指针位置如图甲所示 ,其读数为 N;同时利用 (1)中结果获得弹簧 上的弹力值为 2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力 F 合的图示 ; (3)由图得到 F 合= N。 14.(8 分)(2018 全国 Ⅱ) 图 (a) 某同学用图 (a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数 ,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木 块和弹簧测力计相连 ,滑轮和木块间的细线保持水平 ,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置 的木板 ,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时 ,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动 摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出 ,其中 f 4的值可从图 (b)中弹簧测力计的示数读出。 砝码的质量 m/kg 0.050.10 0.150.200.25 滑动摩擦力 f/N 2.152.36 2.55f 4 2.93 回答下列问题 : (1)f4= N; (2)在图 (c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出 f-m 图线 ; (3)f 与 m、木块质量 M、木板与木块之间的动摩擦因数 μ及重力加速度大小 g 之间的关系式为 f= ,f-m 图线 (直线 )的斜率的表达式为 k= ; (4)取 g= 9.80 m/s2,由绘出的 f-m 图线求得 μ= 。(保留 2 位有效数字 ) 15. (6 分 )如图所示 ,用一轻弹簧竖直悬挂物体 ,现用力 F= 10.5 N 竖直向下拉物体 ,使物体处于静止状态 ,弹 簧由原长 5 cm 伸长到 7.2 cm。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 3 cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。 (g 取 10 N/kg) 16.(8 分)(2019 河南周口高一上月考 )如图所示 ,轻杆上端可绕固定的光滑轴 O 转动 ,下端固定一质量为 m 的小球 ,小球搁在质量为 2m 的木板 M 上 ,木板置于光滑的水平地面上。轻杆与竖直方向成 30°角 , 球与木板间的动摩擦因数为 √3 3 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为将木板向右水平拉出 ,水平拉力 F 至少等于多少 ? 17.(14 分 )(2019 安徽滁州高一上月考 )拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具 ,如图所示。设拖把头 的质量为 m,拖杆质量可忽略 ,拖把头与地板之间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g。某同学用该拖 把在水平地板上拖地时 ,沿拖杆方向推拖把 ,拖杆与竖直方向的夹角为 θ。若拖把头在地板上匀速移 动,求推拖把的力的大小。 18.(16 分 )倾角为 θ的斜面上有质量为 m 的木块 ,它们之间的动摩擦因数为 μ,且 μ< tan θ,现用水平力 F 推动木块 ,如图所示 ,若斜面和木块始终保持静止 ,求水平推力 F 的大小范围。 参考答案 第三章测评 1.D 悬挂法测量重心位置的原理 ,结合二力平衡条件分析可得 ,重心位置是 D 点。 2.C 由于球 A 对挡板和斜面接触挤压 ,挡板和斜面都产生弹性形变 ,它们对球 A 产 生弹力 ,而且弹力的方向垂直于接触面 ,所以挡板对球 A 的弹力方向水平向右 ,斜面对球 A 的弹力方向垂直于斜面向上。故球 A 受两个弹力 ,一个水平向右 ,一个垂直斜面向上。 3.A 合力与分力之间满足平行四边形定则 ,合力 10 N。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≤6 N,所以 10 N 的力不可能分解为 两个 3 N 的力。选项 A 不可能 ,而选项 B、C、D 均可能。 4.A 木块向右滑动 ,受到滑动摩擦力作用 ,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反 ,方 向水平向左 ,大小 Ff=μFN=μmg=1 N。故 A 正确 ,B、D 错误。物体所受的重力和支持力 平衡 ,则 FN=mg= 10 N。故 C 错误。 5.D 对结点 O 受力分析 ,如图所示 ,结点 O 受到方向始终竖直向下的拉力、 OA 绳中的拉 力 FA、OB绳中的拉力 FB 而处于静止状态。若 OB 绳中的拉力方向不变 ,人缓慢向左移 动一小段距离 ,由于 FA 与 FB 的合力不变 (大小等于重力 mg,方向竖直向上 ),由矢量图可以 看出 ,拉力 FA 会增大 ,拉力 FB也增大 ,选项 A、B 错误。由于人的拉力方向沿水平方向 ,所 以拉力增大不影响人对地面的压力 ,选项 C 错误。对人受力分析 ,在水平方向 ,由平衡条 件可知 ,地面对人的摩擦力随 OB 绳中的拉力增大而逐渐增大 ,选项 D 正确。 6.D 花瓶对桌面的压力和桌面对花瓶的支持力是一对作用力与反作用力 ,所以 F1 与 F2 是一对相互作用力 ,所以二者大小相等 ,A 错误 ,D 正确 ;G 是花瓶的重力 ,而 F2 是桌面 的受力 ,二力分别作用在两个不同的物体上 ,不可能平衡 ,B 错误 ;F1 与 G 都作用在花瓶上 , 大小相等 ,方向相反 ,是一对平衡力 ,C 错误。 7.B 向上拉 A 的力大小应等于 B 的重力 1 N,这样 A 受三个力的作用 :向下的重力 为 4 N,向上的绳子的拉力为 1 N,地面对 A 的支持力应竖直向上为 3 N,故 A、C 错误 ;而 测力计的示数等于两绳子向下的拉力之和 ,故为 2 N,所以 B 正确 ,D 错误。 8.C 物块保持静止状态 ,所受合力仍为零 ,A 错。开始时摩擦力方向沿斜面向上 ,力 F 增大 ,摩擦力减小 ,当摩擦力方向沿斜面向下时 ,力 F 增大 ,摩擦力增大 ,B 错,C 正确。物 块所受斜面弹力大小等于重力和 F 沿垂直于斜面方向的分力之和 ,而重力沿垂直于斜面 方向的分力不变 ,F 沿垂直于斜面方向的分力增大 ,故随着 F 的增大 ,物块所受斜面弹力增 大,D 错。 9.CD 两个力 F1、F2 的合力 F 满足|F1-F2|≤F≤F1+F 2,只要 35 N 的力介于 |F1-F2| 和 (F1+F 2)之间,F1、F2 的合力就可能为 35 N,由此知选项 C、D 正确。 10.BC 本题考查力的分解 ,确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键。作用在木楔 背上的力 F 可以分解为垂直于两个侧面的分力 FN,如图所示。由平行四边形定则可 知 ,FN= ?? 2sin ?? 2 ,由上式可知 ,F 一定时 ,木楔顶角越小 ,FN 越大 ,选项 A 错误、 B 正确 ;木楔顶角 一定时 ,F 越大,FN 越大 ,选项 C 正确、 D 错误。 11.AD 物块 ABC 受到推力、竖直向下重力、水平向右的墙的支持力及竖直向上 的摩擦力四个力作用而平衡 ,由平衡条件不难得出摩擦力大小为 Ff=mg+F sin α,再由摩擦 力公式又可得出 Ff=μF N=μFcos α,故 AD 均正确。 12.BD 当砝码和托盘的总质量 m1=0.6 kg 时 ,A 处于静止状态 ,A 所受摩擦力为 Ff1=m1g-F1=4 N,方向向左 ,则最大静摩擦力 Fmax≥4 N,当 m1 减小到 0.3 kg 时 ,m2g-F1=1 N