高中物理人教版第三章相互作用【全國(guó)一等獎(jiǎng)】

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題(每小題7分，共70分，其中1～7題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，8～10題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.為了行車(chē)的方便與安全，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，以減小橋面的坡度。從車(chē)輛的受力角度分析是為了()A．減小過(guò)橋車(chē)輛的重力B．增大過(guò)橋車(chē)輛的重力C．減小過(guò)橋車(chē)輛的重力在平行于引橋橋面方向的分力D．減小過(guò)橋車(chē)輛的重力在垂直于引橋橋面方向的分力答案：C2.人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示．以下說(shuō)法中正確的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不為零D．人受到的合外力方向與速度方向相同解析：人在豎直方向上受到重力和支持力作用，因做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以豎直方向所受合外力為0，水平方向上是否受摩擦力作用呢？假設(shè)人受到水平向左的靜摩擦力作用，則在水平方向上合外力不為零，人受到的總合外力也不為零，則人不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)與人勻速運(yùn)動(dòng)矛盾，故水平方向不應(yīng)該受力，即人不受摩擦力的作用。答案：A3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑，物體A在上滑過(guò)程中受到的力有()A．向上的沖力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B．重力、斜面的支持力和下滑力C．重力、對(duì)斜面的正壓力和沿斜面向下的摩擦力D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力解析：物體受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用，物體由于慣性向上運(yùn)動(dòng)，不受向上的沖力，下滑力是重力的一個(gè)分力。答案：D4．已知兩個(gè)力的合力F＝10N，其中一個(gè)分力F1＝16N，則另一個(gè)分力F2可能是()A．1N B．3NC．5N D．7N解析：兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為10N，若其中一個(gè)分力大小為16N，另一個(gè)分力的大小應(yīng)在6N≤F≤26N范圍，所以可能為7N，只有選項(xiàng)D符合要求。答案：D5．一物塊m在水平力拉動(dòng)下，沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端，如圖甲所示，這時(shí)所受摩擦力為F1；現(xiàn)開(kāi)動(dòng)機(jī)械讓傳送帶向左勻速傳動(dòng)，再次將同樣的物塊m由傳送帶的左端勻速拉動(dòng)到右端，這時(shí)所受摩擦力大小為F2，如圖乙所示。則F1、F2的大小關(guān)系滿足()A．F1＝F2 B．F1<F2C．F1>F2 D．上述三種情況都有可能解析：兩種情境下，物塊與傳送帶之間均為滑動(dòng)摩擦力，只是相對(duì)速度不同而已；由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式F＝μFN可知，滑動(dòng)摩擦力的大小與相對(duì)速度的大小無(wú)關(guān)，故選A。答案：A6．已知一些材料間動(dòng)摩擦因數(shù)如下：材料鋼—鋼木—木木—金屬木—冰動(dòng)摩擦因數(shù)質(zhì)量為1kg的物塊放置于水平面上，現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)此物塊時(shí)，讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N，則關(guān)于兩接觸面的材料可能是(g取10m/s2)()A．鋼—鋼 B．木—木C．木—金屬 D．木—冰解析：由題意可知，滑動(dòng)摩擦力大小為3N，正壓力大小為mg＝10N，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(3N,10N)＝，B項(xiàng)對(duì)。答案：B7．(2023·湖北教學(xué)合作聯(lián)考)物體b在力F作用下將物體a向光滑豎直墻壁擠壓，如圖所示，a、b處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A．a(chǎn)受到的摩擦力有兩個(gè)B．a(chǎn)受到的摩擦力大小不隨F變化C．a(chǎn)受到的摩擦力大小隨F的增大而增大D．b受到的摩擦力大小隨F的增大而增大解析：對(duì)a進(jìn)行受力分析，a受到b對(duì)a的摩擦力、b對(duì)a的壓力、墻壁的支持力和自身重力的作用；由于墻壁光滑，a受到b對(duì)a的摩擦力，方向豎直向上，且有摩擦力Ff＝mg，即a受到的摩擦力大小不隨F變化，故A、C錯(cuò)誤，B正確。豎直方向上，b受到的摩擦力與a受到的摩擦力是相互作用力，也不隨F變化，故D錯(cuò)誤。答案：B8．下列對(duì)“畫(huà)陰影”的物體受力分析正確的是()A．兩接觸面均光滑B．光滑斜面，掛物體的繩子處于豎直狀態(tài)C．物體以初速度v沖上粗糙斜面D．兩物體疊放在水平傳送帶上一起向右勻速運(yùn)動(dòng)解析：因?yàn)閮山佑|面光滑，物體不受摩擦力，但圖中所示重力G與支持力FN2平衡，物體與斜面沒(méi)有擠壓，所以沒(méi)有彈力產(chǎn)生，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體受到重力外，還有繩子的拉力，若斜面有彈力，則物體無(wú)法平衡，細(xì)繩不可能豎直，故選項(xiàng)B正確；物體沖上粗糙的斜面，則滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即為沿著斜面向下，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩物體疊放在水平傳送帶上一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，因此物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以物體只受到重力與支持力，故選項(xiàng)D正確。答案：BD9．(2023·山東臨沂四校高一聯(lián)考)重100N的木塊放在水平面上，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力為27N，現(xiàn)用水平拉力拉木塊，當(dāng)此拉力的大小由零增大到25N時(shí)，木塊受到的摩擦力大小為Ff1；當(dāng)拉力的大小由30N減小到27N時(shí)，木塊受到的摩擦力大小為Ff2，則下列關(guān)于Ff1、Ff2的大小中正確的是()A．Ff1＝25N B．Ff2＝26NC．Ff2＝25N D．Ff2＝27N解析：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力為Ff＝μFN＝μmg＝25N。當(dāng)此拉力由零增大到25N時(shí)，因?yàn)?5N小于最大靜摩擦力27N，則物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力為靜摩擦力，大小為25N，故A正確，B錯(cuò)誤。當(dāng)拉力的大小由30N減小到27N時(shí)，木塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為Ff2＝25N，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：AC10．如圖所示是探究某根彈簧的彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x之間關(guān)系的相關(guān)圖象．下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB．彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/mC．當(dāng)彈簧彈力F2＝800N時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x2＝40cmD．當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量x1＝20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力F1＝200N解析：彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(8－2×102,40－10×10－2)N/m＝2×103N/m，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)胡克定律F＝kx得，x2＝eq\f(800,2×103)m＝m＝40cm，選項(xiàng)C正確；當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量x1＝20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的拉力F1＝kx1＝2×103×20×10－2N＝400N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：BC二、非選擇題(共30分)11．(14分)(2023·懷化高一檢測(cè))在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條至某一確定的O點(diǎn)，如圖所示。(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾點(diǎn)：A．兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力必須等大B．同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，O點(diǎn)的位置不允許變動(dòng)C．為了減小誤差，兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)必須接近量程其中正確的是________。(填選項(xiàng)前的字母)(2)上述實(shí)驗(yàn)中所說(shuō)的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是指下列說(shuō)法中的________。A．彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉長(zhǎng)B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C．繩套受拉力產(chǎn)生形變D．使橡皮條在同一方向上伸長(zhǎng)同一長(zhǎng)度解析：(1)兩彈簧測(cè)力計(jì)的彈力大小要適中，但不一定大小相同，也不一定必須接近彈簧測(cè)力計(jì)的量程，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；只有將繩套與橡皮條的結(jié)點(diǎn)每次都拉至O點(diǎn)，橡皮條才沿同一方向產(chǎn)生相同的形變，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力才產(chǎn)生相同的效果，選項(xiàng)B正確。(2)該實(shí)驗(yàn)中所說(shuō)的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是指合力與兩個(gè)分力分別拉橡皮條時(shí)，使橡皮條在同一方向上伸長(zhǎng)同一長(zhǎng)度，選項(xiàng)D正確。答案：(1)B(2)D12．(16分)如圖所示，放在水平地面上的兩木塊，在水平推力F的作用下保持靜止。木塊A、B的質(zhì)量分別為mA＝3kg、mB＝5kg，它們與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，且木塊與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。如果作用在木塊A上的推力F＝6N，木塊A、B間的輕彈簧被