2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用-力測(cè)評(píng)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE12-第三章測(cè)評(píng)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每個(gè)小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的)1.把一個(gè)月牙狀的薄板懸掛起來(lái),靜止時(shí)如圖所示。則薄板的重心可能是圖中的()A.A點(diǎn) B.B點(diǎn)C.C點(diǎn) D.D點(diǎn)2.如圖所示,球A在斜面上,被豎直擋板攔住而處于靜止?fàn)顟B(tài),關(guān)于球A所受的彈力,以下說(shuō)法正確的是()A.球A僅受一個(gè)彈力作用,彈力的方向垂直斜面對(duì)上B.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向左,一個(gè)垂直斜面對(duì)下C.球A受兩個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面對(duì)上D.球A受三個(gè)彈力作用,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面對(duì)上,一個(gè)豎直向下3.已知某力的大小為10N,則不行能將此力分解為下列哪組力()A.3N3N B.6N6NC.100N100N D.400N400N4.如圖,粗糙的水平地面上,質(zhì)量為1kg的木塊以肯定的初速度向右滑行的同時(shí)還受到一個(gè)向左的水平推力的作用,已知地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1。在木塊停止運(yùn)動(dòng)之前,下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A.地面對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力大小為1NB.木塊受到水平向右的滑動(dòng)摩擦力C.地面對(duì)木塊的支持力為1ND.木塊受到靜摩擦力的作用5.如圖所示,肯定質(zhì)量的物體通過(guò)兩輕繩懸掛,結(jié)點(diǎn)為O。人沿水平方向拉著OB繩,物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,則下列說(shuō)法正確的是()A.OA繩中的拉力先減小后增大B.OB繩中的拉力不變C.人對(duì)地面的壓力漸漸減小D.地面對(duì)人的摩擦力漸漸增大6.如圖所示,重為G的花瓶置于水平桌面上,桌面對(duì)花瓶的支持力為F1,花瓶對(duì)桌面的壓力為F2,下列說(shuō)法正確的是()A.F1大于F2B.G與F2是一對(duì)平衡力C.G與F1是一對(duì)作用力與反作用力D.F1與F2是一對(duì)作用力與反作用力7.如圖所示,物體A重4N,物體B重1N,摩擦及繩子、滑輪的質(zhì)量均不計(jì),以下說(shuō)法正確的是()A.地面對(duì)A的支持力是4NB.測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2NC.地面對(duì)A的支持力為2ND.測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N8.如圖所示,用水平力F推靜止在斜面上的物塊,當(dāng)力F由零起先漸漸增大而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則物塊()A.所受合力漸漸增大B.所受斜面摩擦力漸漸增大C.所受斜面摩擦力先減小后增大D.所受斜面彈力先增大后減小二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)9.下列幾組力的合力可能是35N的有()A.35N、80N B.6N、24NC.35N、35N D.50N、60N10.(2024天津)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載:“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè),議欲正之,非萬(wàn)緡不行。一游僧見(jiàn)之曰:無(wú)煩也,我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則()A.若F肯定,θ大時(shí)FN大B.若F肯定,θ小時(shí)FN大C.若θ肯定,F大時(shí)FN大D.若θ肯定,F小時(shí)FN大11.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,AB邊靠在豎直墻面上,物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。F是垂直于斜面BC的推力,物塊沿墻面勻速下滑,則摩擦力的大小為()A.mg+Fsinα B.mg-FsinαC.μmg D.μFcosα12.如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2N,若輕輕取走盤中的部分砝碼,使砝碼和托盤的總質(zhì)量減小到0.3kg時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的狀況是(g取10N/kg,不計(jì)滑輪摩擦)()A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小B.A仍靜止不動(dòng)C.A對(duì)桌面的摩擦力不變D.A對(duì)桌面的摩擦力將變小三、非選擇題(本題共6個(gè)小題,共60分)13.(8分)在“探究求合力的方法”試驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)。(1)為了完成試驗(yàn),某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧,先測(cè)量其勁度系數(shù),得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長(zhǎng)量x(10-2m)0.741.802.803.724.605.586.42依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F-x圖像并求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m;

(2)某次試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示,其讀數(shù)為N;同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示;

(3)由圖得到F合=N。

14.(8分)(2024全國(guó)Ⅱ)圖(a)某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在接著滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動(dòng)摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列問(wèn)題:(1)f4=N;

(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線;(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f=,f-m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k=;

(4)取g=9.80m/s2,由繪出的f-m圖線求得μ=。(保留2位有效數(shù)字)

15.(6分)如圖所示,用一輕彈簧豎直懸掛物體,現(xiàn)用力F=10.5N豎直向下拉物體,使物體處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧由原長(zhǎng)5cm伸長(zhǎng)到7.2cm。若將力F改為豎直向上拉物體,大小不變,物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧由原長(zhǎng)縮短到3cm。求物體的質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)。(g取10N/kg)16.(8分)(2024河南周口高一上月考)如圖所示,輕桿上端可繞固定的光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng),下端固定一質(zhì)量為m的小球,小球擱在質(zhì)量為2m的木板M上,木板置于光滑的水平地面上。輕桿與豎直方向成30°角,球與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為33,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。為將木板向右水平拉出,水平拉力F17.(14分)(2024安徽滁州高一上月考)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具,如圖所示。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可忽視,拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ。若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),求推拖把的力的大小。18.(16分)傾角為θ的斜面上有質(zhì)量為m的木塊,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanθ,現(xiàn)用水平力F推動(dòng)木塊,如圖所示,若斜面和木塊始終保持靜止,求水平推力F的大小范圍。參考答案第三章測(cè)評(píng)1.D懸掛法測(cè)量重心位置的原理,結(jié)合二力平衡條件分析可得,重心位置是D點(diǎn)。2.C由于球A對(duì)擋板和斜面接觸擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對(duì)球A產(chǎn)生彈力,而且彈力的方向垂直于接觸面,所以擋板對(duì)球A的彈力方向水平向右,斜面對(duì)球A的彈力方向垂直于斜面對(duì)上。故球A受兩個(gè)彈力,一個(gè)水平向右,一個(gè)垂直斜面對(duì)上。3.A合力與分力之間滿意平行四邊形定則,合力10N。必需介于兩分力的合力的范圍內(nèi)才有可能,但A項(xiàng)中,兩力的合力范圍為0≤F≤6N,所以10N的力不行能分解為兩個(gè)3N的力。選項(xiàng)A不行能,而選項(xiàng)B、C、D均可能。4.A木塊向右滑動(dòng),受到滑動(dòng)摩擦力作用,滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,方向水平向左,大小Ff=μFN=μmg=1N。故A正確,B、D錯(cuò)誤。物體所受的重力和支持力平衡,則FN=mg=10N。故C錯(cuò)誤。5.D對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析,如圖所示,結(jié)點(diǎn)O受到方向始終豎直向下的拉力、OA繩中的拉力FA、OB繩中的拉力FB而處于靜止?fàn)顟B(tài)。若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,由于FA與FB的合力不變(大小等于重力mg,方向豎直向上),由矢量圖可以看出,拉力FA會(huì)增大,拉力FB也增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大不影響人對(duì)地面的壓力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。對(duì)人受力分析,在水平方向,由平衡條件可知,地面對(duì)人的摩擦力隨OB繩中的拉力增大而漸漸增大,選項(xiàng)D正確。6.D花瓶對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)花瓶的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,所以F1與F2是一對(duì)相互作用力,所以二者大小相等,A錯(cuò)誤,D正確;G是花瓶的重力,而F2是桌面的受力,二力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,不行能平衡,B錯(cuò)誤;F1與G都作用在花瓶上,大小相等,方向相反,是一對(duì)平衡力,C錯(cuò)誤。7.B向上拉A的力大小應(yīng)等于B的重力1N,這樣A受三個(gè)力的作用:向下的重力為4N,向上的繩子的拉力為1N,地面對(duì)A的支持力應(yīng)豎直向上為3N,故A、C錯(cuò)誤;而測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于兩繩子向下的拉力之和,故為2N,所以B正確,D錯(cuò)誤。8.C物塊保持靜止?fàn)顟B(tài),所受合力仍為零,A錯(cuò)。起先時(shí)摩擦力方向沿斜面對(duì)上,力F增大,摩擦力減小,當(dāng)摩擦力方向沿斜面對(duì)下時(shí),力F增大,摩擦力增大,B錯(cuò),C正確。物塊所受斜面彈力大小等于重力和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變,F沿垂直于斜面方向的分力增大,故隨著F的增大,物塊所受斜面彈力增大,D錯(cuò)。9.CD兩個(gè)力F1、F2的合力F滿意|F1-F2|≤F≤F1+F2,只要35N的力介于|F1-F2|和(F1+F2)之間,F1、F2的合力就可能為35N,由此知選項(xiàng)C、D正確。10.BC本題考查力的分解,確定合力與分力等效替代關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵。作用在木楔背上的力F可以分解為垂直于兩個(gè)側(cè)面的分力FN,如圖所示。由平行四邊形定則可知,FN=F2sinθ2,由上式可知,F肯定時(shí),木楔頂角越小,FN越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確;木楔頂角肯定時(shí),F越大,11.AD物塊ABC受到推力、豎直向下重力、水平向右的墻的支持力及豎直向上的摩擦力四個(gè)力作用而平衡,由平衡條件不難得出摩擦力大小為Ff=mg+Fsinα,再由摩擦力公式又可得出Ff=μFN=μFcosα,故AD均正確。12.BD當(dāng)砝碼和托盤的總質(zhì)量m1=0.6kg時(shí),A處于靜止?fàn)顟B(tài),A所受摩擦力為Ff1=m1g-F1=4N,方向向左,則最大靜摩擦力Fmax≥4N,當(dāng)m1減小到0.3kg時(shí),m2g-F1=1N<Fmax,故A仍靜止不動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不變,A對(duì)桌面的摩擦力為1N,方向向左。13.解析(1)以水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)镕軸,建立直角坐標(biāo)系,然后描點(diǎn),選盡可能多的點(diǎn)連成一條線,其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k,在直線上任取一點(diǎn),如(6×10-2,3.25),則k=3.(2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10N,選標(biāo)度合力F合的圖示如圖所示。(3)經(jīng)測(cè)量,合力F合=3.3N。答案(1)見(jiàn)解析圖54(說(shuō)明:±2范圍內(nèi)都可)(2)2.10(說(shuō)明:有效數(shù)字位數(shù)正確,±0.02范圍內(nèi)都可)見(jiàn)解析圖(3)3.3(說(shuō)明:±0.2范圍內(nèi)都可)14.解析(1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.1N,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0.01N,題中示數(shù)為2.75N。(2)(3)試驗(yàn)中木塊處于平衡狀態(tài),有f=μ(M+m)g=μMg+μmg,即f-m圖像的斜率k=μg。(4)由(3)知μ=kg,由繪出的圖像求得k值,代入數(shù)據(jù)得μ值答案(1)2.75(2)見(jiàn)解析圖(3)μ(M+m)gμg(4)0.4015.解析物體兩種狀況均處于平衡狀態(tài),依據(jù)胡克定律有F+mg=k(l1-l0),F=mg+k(l0-l2)解得k=500N/m,m=0.05kg。答案0.05kg500N/m16.解析當(dāng)木板剛好向右拉出時(shí),先選小球?yàn)樘接憣?duì)象,小球受重力mg,木板的支持力FN,輕桿的拉力FT和木板的摩擦力Ff,如圖所示。依據(jù)平衡條件可知:水平方向有:Ff=FTsinθ豎直方向有:FTcosθ+FN=mg此時(shí)的最大靜摩擦力為:Ff=μFN代入數(shù)據(jù)解得:FT=33mg,FN=12mg,Ff=再選木板為探討對(duì)象,依據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)δ景逵兴较蜃蟮哪Σ亮?大小也為Ff。所以水平拉力的最小值為F=Ff=36答案3617.解析設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把,將拖把受到的力沿豎直和水平方向分解,依據(jù)平衡條件有:豎直方向:Fcosθ+mg=FN水平方向:Fsinθ=Ff式中FN和Ff分別為地板對(duì)拖把的支持力和摩擦力。又