2019-2020人教版物理必修一第三章《相互作用》测试卷【含答案】.docx

第三章《相互作用》测试卷 一、单选题(共 12 小题) 1.如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在水平力 F 作用下，A、B 保持静止，则物体 A 的受力的个 数为(  ) A． 6 B． 5 C． 4 D． 3 2.如下图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为 R，质量为 m 的蚂蚁只 有在离桌面的高度大于或等于 R 时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁 和碗面间的动摩擦因数为(  ) A． B． C． D． 3.一质量为 m 的物块静止在倾角为 θ 的斜面上，现对物块施加一个垂直于斜面向下的恒力 F，如图 所示，物体仍保持静止．则物块(  ) A． 受到的支持力不变 B． 受到的支持力减小 C． 受到的摩擦力不变  D． 受到的摩擦力减小 4.两个大小相等的共点力 F1、F2，当它们之间的夹角为 90°时合力的大小为 20 N，则当它们之间夹 角为 120°时，合力的大小为(  ) A． 40 N B． 10 N C． 20 N D． 10 N 5.如图所示，三个共点力 F1、F2 与 F3 作用在同一个质点上，其中，F1 与 F2 共线且反向，F3 与 F1 垂 直，F1＝6N、F2＝2N、F3＝3N.则质点所受的合力为(  ) A． 7 N B． 11 N C． 1 N D． 5 N 6.如图所示，物体在水平方向受 F1、F2 两个力的作用，F1 方向向右，F2 方向向左，大小分别为 F1＝ 8 N 和 F2＝2 N．则物体所受合力的大小和方向为(  ) A． 6 N，方向水平向左 B． 10 N，方向水平向左 C． 6 N，方向水平向右 D． 10 N，方向水平向右 7.一根劲度系数为 200 N/m 的弹簧， 在受到 10 N 的压力作用时， 弹簧的长度为 15 cm，当不受外 力作用时， 弹簧的长度为(  ) A． 20 cm B． 15 cm C． 10 cm D． 5 cm 8.下列说法中正确的是(  ) A． 用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧压缩后再反过来给手一个作用 B． 运动员将垒球拋出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员 C． 施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用 D． “风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的 9.用如图所示的方法可以测定木块 A 与长木板 B 之间的滑动摩擦力的大小．把一个木块 A 放在长 木板 B 上，长木板 B 放在水平地面上，在恒力 F 作用下，长木板 B 以速度 v 匀速运动，水平弹簧 秤的示数为 FT，下列说法正确的是(  ) A． 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于 FT B． 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小等于 F C． 若长木板 B 以 2v 的速度匀速运动时，木块 A 受到的摩擦力的大小等于 2FT D． 若用 2F 的力作用在长木板上，木块 A 受到的摩擦力的大小等于 2F 10.一个力的大小为 30 N，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小不可能是(  ) A． 10 N、10 N B． 20 N、40 N C． 200 N、200 N D． 700 N、720 N 11.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是(  ) A． 人 B． 球拍 C． 乒乓球 D． 无法确定 12.如图所示，物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，关于 A 受力的个数，下列说 法中正确的是(  ) A．A 一定受两个力作用 B．A 一定受四个力作用 C．A 可能受三个力作用 D．A 受两个力或者四个力作用 二、实验题(共 3 小题) 13.做“验证力的平行四边形定则”的实验时： (1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有 ________和________． (2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须 A．每次将橡皮条结点拉到同样的位置 B．每次把橡皮条拉直 C．每次准确读出弹簧测力计的示数 D．每次记准细绳的方向 (3)在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳 结点的位置．图中________________是力 F1 与 F2 的合力的理论值；________________是力 F1 与 F2 的合力的实验值．通过把________________和________________进行比较，验证平行四边形定则． 14.(1)在做“验证平行四边形定则”的实验时，需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角板、 刻度尺、图钉几个，还需要________________________________________ ________________________________． (2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结 两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置 O，此时需记 下：①________；②________；③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达 ________，再记下________． 15.为了探究弹力 F 与弹簧伸长量 x 的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试， 根据测得的数据绘出如下图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上 端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________．甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为： ________N/m、________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲” 或“乙”)． 三、计算题(共 3 小题) 16.在水平路面上用绳子拉一个重为 G＝183 N 的木箱，绳子与水平路面的夹角为 30°，如图所 示．木箱与路面间的动摩擦因数 μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上匀速运动，则绳上所加拉力 F 应为多大？ 17.“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动，人从水面上方某处的平台上跳下，靠自身所受的重力 让其自由下落，被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在这上上 下下的运动中，蹦极者体会到惊心动魄的刺激，如图所示．设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为 15 m．质量为 50 kg 的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为 3 000 N，已知此人停在空中时， 蹦极的橡皮绳长度为 17.5 m，橡皮绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律．(取 g＝10 N/kg)．求： (1)橡皮绳的劲度系数； (2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高？ 18.如图所示，质量为 30 kg 的小孩坐在 10 kg 的雪橇上，大人用与水平方向成 37°角斜向上的大小 为 100 N 的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，(g＝10 N/kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 求： (1)雪橇对地面的压力大小； (2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小． 四、填空题(共 3 小题) 19.两个共点力互相垂直，F1＝8 N，F2＝6 N，则它们的合力 F＝________ N，合力与 F1 间的夹角 θ ＝________. 20.将一个大小为 2 N 水平力分解成两个力，其中一个分力在竖直方向，另一个分力与水平方向 的夹角是 30°，则两个分力的大小分别是________N 和________N. 21.如 下 图 ， 手 用 力 握 住 一 个 竖 直 的 瓶 子 ， 瓶 子 的 重 为 250 N， 当 瓶 子 静 止 时 ， 瓶 子 受 到 ________( 选 填 “ 静 ” 或 “ 滑 动 ”) 摩 擦 力 的 作 用 ． 摩 擦 力 的 大 小 为 ________N ， 摩 擦 力 的 方 向 ________(选填“竖直向下”“竖直向上”“水平向右”或“水平向左”)．如果在手和瓶子间抹了洗洁精， 需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不 变”)． 答案解析 1.【答案】B 【解析】先对 AB 整体受力分析，由平衡条件知：整体水平方向受向里的压力；故墙面对 A 有大小 为 F 的弹力，整体有向下运动的趋势，故 A 受向上的摩擦力； 隔离 A 物体，必受重力、墙壁对 A 的弹力和摩擦力；同时 AB 间也有相对运动的趋势；故 A 还受 B 对 A 的弹力和摩擦力作用；故 A 共受 5 个力． 2.【答案】C 【解析】蚂蚁在离桌面高度等于 R 时， 蚂蚁受重力、支持力和摩擦力处于平衡状态，根据平衡条件有： Ff＝mgsinθ，FN＝mgcosθ， 而 cosθ＝ ＝ . 所以 μ＝ ＝tanθ＝ ，故 C 正确，A、B、D 错误． 3.【答案】C 【解析】以物块为研究对象，在未施加 F 之前，处于静止状态，根据力的正交分解可得物块受到的 支持力 FN＝mgcosθ，物块受到的摩擦力 Ff＝mgsinθ 在施加 F 之后，处于静止状态，根据共点力平 衡以及力的正交分解可得：物块受到的支持力 FN′＝mgcosθ＋F，受到的摩擦力 Ff′＝mgsinθ，故物 块受到的支持力增大，受到的摩擦力不变，C 正确． 4.【答案】B 【解析】设 F1＝F2＝F，当它们之间的夹角 α＝90°时，如图甲所示，由画出的平行四边形(为正方 形)得合力为 F 合＝ ＝ ＝ F. 所以 F＝ F 合＝ ×20 N＝10 N. 当两分力 F1 和 F2 之间夹角变为 β＝120°时，同理画出平行四边形，如图乙所示．由于平行四边形 的一半为一等边三角形，因此其合力 F 合′＝F1＝F2＝10 N. 5.【答案】D 【解析】三个共点力的合成可以先合成两个力，使得三个力变为二力然后再进行二力合成．如图 所示，F1＝6 N 和 F2＝2 N 方向相反，合力为 F＝6 N－2 N＝4 N 方向沿 F1 方向与 F3 垂直，根据平 行四边形矢量法则求 F 和 F3 的合力，根据几何关系可得二者合力为以二力为邻边所作平行四边形， 二者所夹对角线大小为 5 N，选项 D 对． 6.【答案】C 【解析】由于两个力的方向相反，因此合力为两力之差 6 N，方向与较大的力相同，故选 C. 7.【答案】A 【解析】由胡克定律 F＝kx，可知当受到 10 N 的压力作用时，形变量 x＝F/k＝0.05 m＝5 cm.因为 是压力，所以弹簧是压缩的，故弹簧的实际长度比自然长度短，故当不受外力作用时， 弹簧的长 度为 15 cm＋5 cm＝20 cm.故选 A. 8.【答案】B 【解析】 9.【答案】A 【解析】木块 A 受到的摩擦力与长木板 B 的受力及运动状态无关，只要 A 处于静止状态，长木板 B 对木块 A 的摩擦力都等于 FT，故 A 正确，B、C、D 错误． 10.【答案】A 【解析】 合力的大小小于两分力大小之和，大于两分力大小之差的绝对值，只有 A 不可能． 11.【答案】B 【解析】球拍击球时，球拍对球施加力的作用，因此施力物体是球拍，受力物体是球． 12.【答案】D 【解析】若拉力 F 大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力 作用；若拉力 F 小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作 用，故选 D. 13.【答案】(1)三角板 橡皮条 (2)A (3)F F′ F F′ 【解析】 14.【答案】(1)弹簧测力计两个、橡皮条一根、铅笔一支 (2)①O 点位置 ②细绳所指方向 ③相应弹簧测力计读数 同一位置 O 点弹簧测力计读数 【解析】实验中要记录橡皮条拉伸后 O 点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向． 15.【答案】超过了弹簧的弹性限度 66.7 200 甲 【解析】超出弹性限度，弹力与伸长量就不成正比了．根据胡克定律知劲度系数 k＝ ，分别计算 得：甲弹簧的劲度系数为 66.7 N/m，乙为 200 N/m. 要制作一个精确度较高的弹簧测力计，则应选劲度系数小的弹簧，即弹簧甲． 16.【答案】20 N 【解析】建立如图所示的直角坐标系. 木箱受到四个力的作用，将拉力 F 沿两个坐标轴方向分解为 分力 F1 和 F2，得 F1＝Fcosθ，F2＝Fsinθ， 在 x 轴方向上由平衡条件 可得 F1＝Ff＝Fcosθ 在 y 轴方向上有 F2＋FN＝Fsinθ＋FN＝G 又 Ff＝μFN 将 G＝183 N 及 μ＝0.10、θ＝30°代入以上三式解得 F＝20 N. 17.【答案】(1)200 N/m (2)30 m 【解析】(1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力 F1＝500 N. 而 F1＝k(l－l0)，所以橡皮绳劲度系数 k＝ ＝ N/m＝200 N/m. (2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为 l′. 据胡克定律 F2＝k(l′－l0)得 l′＝ ＋l0＝ m＋15 m＝30 m. 18.【答案】(1) 340 N (2) 0.24  【解析】(1)如图所示，对小孩和雪橇整体受力分析得： 竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg 解得 FN＝mg－Fsinθ＝340 N 雪橇对地面压力： FN′＝FN＝340 N (2)水平方向：Fcosθ－Ff＝0    Ff＝μFN 由上式解得：μ≈0.24 19.【答案】 10 N 37° 【解析】 20.【答案】2 4 【解析】合力为 2 N，水平向右；一个分力在竖直方向，另一个分力与水平方向的夹角是 30°， 根据平行四边形定则作图，如图所示： 故 F2＝2 N，F1＝4 N. 21.【答案】静 250 竖直向上 不变 【解析】当瓶子静止时，瓶子受到静摩擦力作用，根据平衡有：Ff＝mg＝250 N，方向与重力的方 向相反，竖直向上．静摩擦力大小与正压力大小无关，增大压力，瓶子所受的静摩擦力不变，仍 然等于重力．