高中物理人教版第三章相互作用單元測(cè)試 全國(guó)獲獎(jiǎng)

第三章相互作用綜合測(cè)試卷（滿分100分，90分鐘完成）班級(jí)_______姓名______目的要求：1．掌握共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的分析方法；2．掌握共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件并會(huì)應(yīng)用這個(gè)條件解決有關(guān)問(wèn)題。第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得8分，對(duì)而不全得4分。選錯(cuò)或不選的得0分。1．如圖1所示，物體A、B和C疊放在水平面上，水平力，，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍靜止不動(dòng)，以、、分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小，則 （）BCFc圖1BCFc圖1AFb B． C． D．0α圖22．如圖2所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為和的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為。兩小球的質(zhì)量比為（）0α圖2 A．B．C．D．3．如圖所示，a、b、c為三個(gè)物塊，M、N為個(gè)全輕彈簧，R為跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩，它們連接如圖并處于平衡狀態(tài) （）MNab圖3cR A．MNab圖3cR B．有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài) C．有可能N處于不伸不壓狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài) D．有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不壓狀態(tài)4．如圖4所示，兩木塊的質(zhì)量分別為和，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為、，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面的彈簧，在這個(gè)過(guò)程中，下面木塊移動(dòng)的距離為（）m2m1k1k2圖4 A．m2m1k1k2圖4 C． D．5．用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖5所示。已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為和，則ac繩和bc繩中的拉力分別為（）abcm圖5 A．a(chǎn)bcm圖5 C．D．6．如圖6所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有()FF①FF②F③F④圖6A．l2＞l1 B．l4＞l3 C．l1＞l3 D．l2＝lPQ圖77．如圖7所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、PQ圖7A．Q受到的摩擦力一定變小B．Q受到的摩擦力一定變大C．輕繩上拉力一定變小D．輕繩上拉力一定不變NMOθθ0圖88．兩光滑平板MO、NO構(gòu)成一具有固定夾角θ0=75°的V形槽，一球置于槽內(nèi)，用θ表示NMOθθ0圖8A．15°B．30°C．45°D．60°第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共4小題，每小題6分，共24分。把正確答案填寫(xiě)在題中橫線上或按要求作答。ABCαF圖99．如圖9所示，質(zhì)量為、橫截面為直角三角形的物塊ABC，，AB邊靠在豎直墻上，F(xiàn)是垂直于斜面BCABCαF圖910．AOQBP圖10有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖10所示?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是FNAOQBP圖10F2AF1圖1111．如圖11所示，一木塊A放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1＝10N、F2＝2N。若撤去力F2AF1圖11BAθCO圖1212．如圖12所示，重物的質(zhì)量為m，輕繩AO和BO的A、B端是固定的，平衡時(shí)AO是水平的，BO與水平方向的夾角為θ，AO的拉力F1和BO的拉力BAθCO圖12三、計(jì)算題：本大題共3小題，計(jì)28分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13．（8分）v1v2CAB圖13如圖13所示，質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，與鋼板的動(dòng)摩擦因素為μ。由于受到相對(duì)于地面靜止的光滑導(dǎo)槽A、B的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)使鋼板以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用力Fv1v2CAB圖13OABθ圖1414．（10分）長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子,一端拴著半徑為r，重為G的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面的A點(diǎn)上，如圖14所示。OABθ圖14θ圖15mORCmθ15．（10分）如圖15θ圖15mORCmθ（1）將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對(duì)稱(chēng)軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖15)。在兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處，掛上一個(gè)質(zhì)量M=m的重物，使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平，然后無(wú)初速釋放重物M。設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略，求重物M下降到速度最大時(shí)下降的距離。（2）若不掛重物M。小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng)，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，問(wèn)兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí)，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)?參考答案一、選擇題：1．【答案】C【點(diǎn)撥】由于A與B之間無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì)，故；根據(jù)物塊B的水平方向平衡條件可知，；對(duì)C由平衡條件得：。故C正確。2．【答案】A【點(diǎn)撥】質(zhì)量為的小球受力情況是：重力，方向向下；碗對(duì)小球的支持力N，方向沿半徑指向球心O；細(xì)線對(duì)球的拉力T，方向沿細(xì)線向上。根據(jù)三個(gè)共點(diǎn)力的平衡特點(diǎn)，并考慮，得，故A正確。3．【答案】AD【點(diǎn)撥】當(dāng)時(shí)，有可能出現(xiàn)A選項(xiàng)中的情況，A正確。彈簧N上方是繩子，不存在對(duì)N產(chǎn)生壓力的條件，N不可能壓縮，B錯(cuò)誤。若N處于不伸不壓狀態(tài)，彈簧M必須有一個(gè)向上的彈力與a的重力平衡，M必須處于壓縮狀態(tài)，C錯(cuò)誤。當(dāng)，則可能出現(xiàn)D狀態(tài)，故D也正確。4．【答案】C【點(diǎn)撥】整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧的彈力是。當(dāng)被提離上面的彈簧時(shí)，彈簧的彈力是。故木塊移動(dòng)的距離是。C正確。 5．【答案】A【點(diǎn)撥】就c點(diǎn)來(lái)說(shuō)，受到三個(gè)力的作用而處于平衡，則有：，；解得：，。則A正確。6．【答案】D【點(diǎn)撥】由于四個(gè)完全相同的彈簧都受到相同的拉力F的作用，其伸長(zhǎng)量也一定相同，故D正確。7．【答案】D【點(diǎn)撥】由于兩物塊P、Q的質(zhì)量不知道，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，Q物體所受到的摩擦力的方向不能確定，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，Q物體所受到的摩擦力的變化不能確定。而P對(duì)繩的拉力總等于其重力，故只有D正確。8．【答案】BFNFNFMαmgβγ，，且由于，則。解以上方程組得：。故B正確。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9．【答案】【點(diǎn)撥】根據(jù)物塊的受力情況，應(yīng)用正交分解法將F分解到水平方向和豎直方向，物塊靜止不動(dòng)時(shí)，由力的平衡條件得：。10．【答案】FN不變，T變小【點(diǎn)撥】以?xún)森h(huán)和細(xì)繩整體為對(duì)象，豎直方向只受重力和桿對(duì)P環(huán)的支持力FN，F(xiàn)N和系統(tǒng)的重力平衡，所以FN不變。以環(huán)Q為對(duì)象，根據(jù)豎直方向的平衡可得細(xì)繩上的拉力T變小。11.【答案】零 【點(diǎn)撥】木塊在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三個(gè)力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),摩擦力為8N,當(dāng)撤去力F1時(shí),只有F2和摩擦力作用,由于F2小于8N,故木塊仍靜止不動(dòng),所以合力為零。F2F1θGF2F1θGO【點(diǎn)撥】取結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，O點(diǎn)受三個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，則有；三、計(jì)算題：13．【答案】【解析】物體相對(duì)鋼板具有向左的速度分量v1和側(cè)向的速度分量v2，故相對(duì)鋼板的速度v的方向如右圖所示，滑動(dòng)摩擦力的方向與v的方向相反。物體與鋼板間的滑動(dòng)摩擦力為：v1v2vFfθFfv1v2vFfθ根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)方向的平衡條件及幾何關(guān)系可得：F＝Ffcosθ＝從上式可以看出：鋼板的速度v1越大，拉力F越小。14．【答案】；T增大【解析】球受到重力G、繩子的拉力T和斜面的支持力FN三個(gè)力作用，如圖所示。將重力G和繩子的拉力T沿平行于斜面和垂直斜面兩個(gè)方向分解。設(shè)，根據(jù)力的平衡條件得：，由于，OABθTFNGxy則：。當(dāng)繩子長(zhǎng)度OABθTFNGxy15．【答案】(1)；(2)。θTαmORTNCmθTαmORTNCmmg。解得：。(2)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩小環(huán)的可能位置為:a．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的底端。b．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的頂端。c．兩