(壓軸題)高中物理必修一第三章《相互作用-力》測試(含答案解析)

一、選擇題1．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜置于足夠長的木板AB的上表面，木板由水平位置繞固定的B端順時針緩慢轉(zhuǎn)動，當(dāng)木板與水平面的傾角θ=時，物塊開始下滑。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，取sin=0.6。下列說法正確的是（）A．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.6B．隨著傾角θ的增大，木板對物塊的支持力逐漸減小C．當(dāng)傾角θ=時，木板對物塊作用力的合力大小為D．當(dāng)傾角θ=時，木板對物塊作用力的合力大小為2．用一個力代替幾個力，使它們的作用效果相同，所采用的科學(xué)研究方法是（）A．控制變量法 B．比值定義法 C．類比法 D．等效替代法3．如圖所示，水平桌面上靜止放置著一把茶壺，下列說法正確的是（）A．茶壺共受到重力、桌面的支持力和摩擦力三個力作用B．桌面對茶壺的支持力是由于桌面發(fā)生形變產(chǎn)生的C．茶壺對桌面的壓力與茶壺的重力是一對平衡力D．桌面對茶壺的支持力與茶壺的重力是一對相互作用力4．三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是（）A．可能是OB，也可能是OC B．OB C．OC D．OA5．如圖所示，圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到彈力作用的說法正確的是（）A．圖甲中地面是光滑水平的，A與B間存在彈力B．圖乙中兩斜面與水平地面的夾角分別為，，A對兩斜面均有壓力的作用C．圖丙中A不會受到斜面B對它的支持力的作用D．圖丁中A受到斜面B對它的支持力的作用6．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和環(huán)對小球的彈力N的大小變化情況是（）A．F減小，N不變 B．F不變，N減小C．F不變，N增大 D．F增大，N減小7．下列有關(guān)力的說法正確的是（）A．力可以脫離物體而單獨存在B．摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反C．質(zhì)量均勻分布，形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體外D．木塊放在水平桌面上受到一個向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的8．如圖所示，用筷子夾質(zhì)量為的小球，筷子與小球球心均在豎直平面內(nèi)，筷子和豎直方向的夾角均為，此時小球受到的摩擦力為0，則小球與筷子間的彈力為（）A． B． C． D．9．如圖，一個大小為的力分解為兩個分力，其中一個分力與垂直，大小等于，那么另一個分力的大小是（）A． B． C． D．10．如圖，一個小球用兩根輕繩掛于細(xì)桿上，球靜止，繩①傾斜，繩②恰豎直，則小球所受的作用力個數(shù)（）A．一定是兩個 B．一定是三個 C．可能是四個 D．可能是兩個，也可能是三個11．如圖所示，山坡上兩相鄰高壓線塔A、B之間架有勻質(zhì)粗導(dǎo)線，平衡時導(dǎo)線呈弧形下垂，最低點在C處，已知弧BC的長度是AC的3倍，右塔A處導(dǎo)線切線與豎直方向的夾角，則A處與B處導(dǎo)線張力之比為（）A．1：2 B．1： C．：1 D．2：112．雜技演員有高超的技術(shù)，能輕松地單手撐在凳子上，如圖所示，前臂是豎直的，下列說法正確的是（）A．人對凳子的壓力就是人的重力B．人體重心一定在前臂所在直線方向上C．人受到凳子面的支持力是手掌形變產(chǎn)生的D．人對凳子的壓力和地面對凳子的支持力是一對平衡力二、填空題13．三根不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩為______。14．如圖所示，固定氣缸的活塞與輕質(zhì)曲桿相連，連線恰在氣缸軸線上，A、B、C三處均由光滑鉸鏈連接，現(xiàn)在B處施一大小為F，方向與垂直的力，則氣缸活塞對氣缸內(nèi)物體的壓力大小為______（設(shè)此時垂直于，且與成角）。15．如圖所示，重20N的物塊靜止在傾斜的長木板上。按照重力作用的實際效果，可以將重力沿_____方向和_____方向進行分解。兩個分力分別用F1、F2表示，請用作圖法將重力G沿上述方向進行分解________。求得：F1=_____N，F(xiàn)2=_____N。16．為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的鉤碼．實驗測出了鉤碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖甲標(biāo)出．（g取9.8m/s2）（1）作出m－l的關(guān)系圖線______；（2）彈簧的勁度系數(shù)為______N／m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．17．如圖所示，兩根直木棍相互平行，斜靠在豎直墻壁固定不動，木棍與水平面間的傾角為θ，一根重量為G的水泥圓筒可以從木棍的上部勻速滑下，則水泥圓筒下滑過程中受到的摩擦力大小為__________。若保持兩根木棍傾角不變，將兩棍間的距離減小后固定不動，仍將水泥圓筒放在兩根木棍的上部，則水泥圓筒在兩根木棍上受到的摩擦力將________（填不變、減小或增大）。18．如圖所示，用長為的繩將重球掛在光滑的墻上，設(shè)繩的拉力為，球?qū)Φ膲毫?，那么?dāng)繩長縮短時，__________、_________（填“增大”“減小”或“不變”）。19．如圖所示，F(xiàn)為共點力和的合力，且，保持、的大小不變，改變和間的夾角θ，若要使和F間夾角達(dá)到最大值，則θ角應(yīng)為________，此時F和的夾角a為___________。20．如圖所示，三塊質(zhì)量均為m的長方體物體被夾在兩豎直木板之間保持靜止。圖中物體A受到物體B的摩擦力大小為________，方向為________。三、解答題21．如圖所示，懸線AO與天花板夾角為53°，線BO與墻壁垂直，燈的重力為mg，求：(1)線AO和線BO線的拉力（sin53°=0.8，cos53°=0.6）(2)若A點向左移動，保持B點O點不動，則線AO繩和BO繩拉力大小分別將怎樣變化？22．如圖所示，質(zhì)量為的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為的物體乙相連，輕繩與豎直方向的夾角，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)。（已知，g取。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：(1)輕繩、上的拉力是多大；(2)物體乙對地面的摩擦力的大小和方向；(3)若物體乙的質(zhì)量，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為，三段輕繩能承受的最大拉力均為，則欲使物體乙在水平面上不滑動同時繩子不斷，物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少。23．如圖所示，質(zhì)量5kg的物體A靜止于傾角為30°的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為15kg，現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力F=40N，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左做勻速直線運動。（g取10m/s2）(1)判斷A、B之間有無摩擦力，若有，大小、方向如何？(2)計算B與地面之間的動摩擦因數(shù)。24．如圖所示，勁度系數(shù)為k1的彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的彈簧上端與物塊2拴接，下端固定在桌面上，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。兩個彈簧的質(zhì)量都不計，兩彈簧原長均為l0，物體均可看作質(zhì)點。求物塊1距離地面的高度。25．如圖所示，一個重為G的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，一個勁度系數(shù)為k，自然長度為的輕質(zhì)彈簧，一端與小球相連，另一端固定在大環(huán)的最高點，求小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧與豎直方向的夾角。26．如圖甲所示一靜止在水平面上的物體，質(zhì)量為2kg，在水平彈簧作用下，2s末開始緩慢滑動，此時彈簧伸長了6cm。彈簧彈力F隨時間t的變化情況如圖乙所示。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：(1)彈簧的勁度大小；(2)物體與地面間的摩擦因數(shù)?！緟⒖即鸢浮?**試卷處理標(biāo)記，請不要刪除一、選擇題1．B解析：BA．當(dāng)木板與水平面的傾角θ=時，物塊開始下滑，根據(jù)平衡條件可得解得物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為故A錯誤；B．木板對物塊的支持力為隨著傾角θ的增大，木板對物塊的支持力逐漸減小，故B正確；C．當(dāng)傾角θ=時，物塊相對于木板靜止，受力平衡，則木板對物塊作用力的合力與物塊的重力是平衡力，其大小為mg，故C錯誤；D．當(dāng)傾角θ=時，木板對物塊的支持力為木板對物塊的摩擦力為則木板對物塊作用力的合力大小為故D錯誤。故選B。2．D解析：D物理學(xué)中“用一個力代替幾個力，且效果相同”，屬于等效代替法，即一個力的效果與幾個力的效果是相等，所采用的科學(xué)研究方法是等效替代法。故選D。3．B解析：BA．茶壺放在水平桌面上，首先受到重力作用，由于對桌面有壓力，則會受到桌面豎直向上的支持力；茶壺和桌面之間沒有相對運動趨勢，故不受摩擦力A錯誤；B．桌面對茶壺的支持力是由于桌面發(fā)生形變產(chǎn)生的，B正確；C．茶壺受到的重力和茶壺對桌面的壓力方向相同，不是一對平衡力，C錯誤；D．茶壺受到的重力和桌面對茶壺的支持力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上，是一對平衡力，D錯誤。故選B。4．D解析：D以結(jié)點O為研究，在繩子均不被拉斷時受力圖如圖根據(jù)平衡條件，結(jié)合受力圖可知FOA＞FOB，F(xiàn)OA＞FOC即OA繩受的拉力最大，而細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，則當(dāng)物體質(zhì)量逐漸增加時，OA繩最先被拉斷。故選D。5．B解析：BA．圖甲中對B進行受力分析，B球受重力和彈力的作用，二力平衡B球靜止，不可能再受到A對B的彈力的作用，A錯誤；B．圖乙中采用假設(shè)法，若除去左側(cè)的斜面，A將運動，去掉右側(cè)的斜面，A也將運動，所以兩斜面對球A均有力的作用，B正確；C．圖丙中繩子對A的拉力是傾斜的，假設(shè)斜面B移走，則繩子要豎直，故A要受到斜面B對它的彈力的作用，C錯誤；D．圖丁中繩子處于豎直狀態(tài)，故繩子有拉力；但若與斜面間有彈力，物體不能保持豎直狀態(tài)，故物體不受斜面的彈力，D錯誤。故選B。6．A解析：A受力分析如圖所示由幾何關(guān)系得小球沿圓環(huán)緩慢上移，AB逐漸減小，OA、OB不變，所以N不變，F(xiàn)減小。故選A。7．C解析：CA．力總有施力物體和受力物體，因此不能脫離物體而單獨存在，A錯誤；B．物體所受摩擦力的方向總是與該物體相對另一個物體的運動方向或者運動趨勢的方向相反，B錯誤；C．質(zhì)量均勻分布，形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體外，比如勻質(zhì)圓環(huán)的重心在它的圓心位置，C正確；D．木塊放在水平桌面上受到一個向上的彈力，這是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，D錯誤。故選C。8．A解析：A對球受力分析，筷子對小球的兩個壓力，小球的重力，如圖所示在豎直方向上有解得故選A。9．B解析：B由題意，根據(jù)平行四邊形定則作出如下圖所示由數(shù)學(xué)知識可得故選B。10．A解析：A由題意，繩②恰好豎直，小球處于平衡狀態(tài)，則由平衡條件可知，繩①對小球沒有作用力，小球受到重力和繩②的拉力兩個力作用，故選A。11．B解析：B設(shè)ABC三個位置的拉力分別為FA、FB、FC，導(dǎo)線質(zhì)量為m，AC段受力分析得BC段受力分析得聯(lián)立得解得B正確，ACD錯誤。故選B。12．B解析：BA．人處于平衡狀態(tài)時，人受到的支持力與人受到的重力是一對平衡力，大小相等，方向相反；根據(jù)牛頓第三定律人受到的支持力與人對凳子的壓力大小相等，方向相反，所以人對凳子的壓力和人的重力相等，但人對凳子的壓力和人的重力是兩種不同性質(zhì)的力，不能說人對凳子的壓力就是人的重力，故A錯誤；B．人受到的支持力的方向是通過人的手掌與前臂的，人受到的支持力與人受到的重力是一對平衡力，可知人體重心一定在前臂所在直線方向上，故B正確；C．根據(jù)彈力的產(chǎn)生可知，人受到凳子面的支持力是凳子面的形變產(chǎn)生的，故C錯誤；D．凳子也有重力，所以人對凳子的壓力與凳子受到的重力的合力和地面對凳子的支持力是平衡力，故D錯誤。故選B。二、填空題13．OA解析：OA以結(jié)點O為研究，在繩子均不被拉斷時受力如圖根據(jù)平衡條件，結(jié)合力圖可知即OA繩受的拉力最大，而細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，則當(dāng)物體質(zhì)量逐漸增加時，OA繩最先被拉斷。14．所加的力起了兩個效果，一是推桿，另一是推桿，所以可以將力F分解為沿和方向的兩個分力和，而又起了兩個效果，一是沿氣缸方向推活塞，另一是平行于活塞方向推活塞，所以再把分解成沿氣缸方向和垂直于氣缸方向的兩個分力和，如圖所示則【點撥】有時經(jīng)常會要進行多次分解才能達(dá)到所要求的作用效果。15．平行木板垂直木板1216解析：平行木板垂直木板1216[1][2]按照重力作用的實際效果，可以將重力沿垂直木板方向和平行木板方向進行分解[3]木板上物體的重力，按效果分解的力圖如圖[4][5]經(jīng)過長度測量，F(xiàn)1的長度約是單位長度的1.2倍，因此同理，F(xiàn)2的長度約是單位長度的1.6倍，因此16．258【解析】試題分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點基本上在同一條直線上可以判定和間是一次函數(shù)關(guān)系畫一條直線使盡可能多的點落在這條直線上不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè)如圖所示：（2）圖線解析：258【解析】試題分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點，基本上在同一條直線上．可以判定和間是一次函數(shù)關(guān)系，畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖所示：（2）圖線的斜率：由胡克定律得：表示勁度系數(shù)與重力加速度的比值．彈簧的勁度系數(shù)：．考點：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【名師點睛】描點作圖時，描線時要將盡可能多的點畫在直線上，少數(shù)的點盡可能平均的分布于直線兩側(cè)，在應(yīng)用胡克定律時，要首先轉(zhuǎn)化單位，知道圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．17．Gsinθ減小解析：Gsinθ減小[1]水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下過程中，受到重力、兩棍的支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件得知解得[2]將兩棍間的距離稍減小后，兩棍支持力的合力不變，夾角減小，導(dǎo)至每根木棍對圓筒的支持力減小，因此滑動摩擦力減小。18．增大增大解析：增大增大[1][2]以小球為研究對象，分析受力如圖，設(shè)繩子與豎直墻面的夾角為θ，由平衡條件得把繩子變短時，θ角增大，則cosθ減小，tanθ增大，則得到拉力FT增大，支持力FN也增大，根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)K的拉力增大，球?qū)Φ膲毫σ苍龃?9．[1]設(shè)F2與F的夾角為β，則由正弦定理可知由于，所以，、為定值，則當(dāng)sinβ最大時，此時a也最大，所以，即與F垂直時，α達(dá)到最大值，則[2]由可得20．豎直向下解析：豎直向下對B受力分析如圖A對B的摩擦力和C對B的摩擦力相等，由平衡條件所以由牛頓第三定律，B對A的摩擦力大小為，方向豎直向下。三、解答題21．(1)，；(2)均變大；將電燈所受的重力G沿兩個繩子方向進行分解，如圖所示：由幾何知識得(2)若A點向左移動，保持B點O點不動，則OA與水平方向的夾角θ減小，則根據(jù)線AO繩拉力和BO繩拉力大小均變大。22．(1)，；(2)，方向水平向右；(3)5.6kg