2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用-力單元檢測含解析新人教版必修1

PAGE7-單元素養(yǎng)檢測(三)(第三章)(60分鐘100分)【合格性考試】(35分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.以下說法正確的是 ()A.形態(tài)規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心上B.一本書靜止放在水平桌面上,則書對桌面的壓力就是書的重力C.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,這是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的D.接觸面肯定,摩擦力的大小與正壓力成正比【解析】選C。形態(tài)規(guī)則、質(zhì)量分布勻稱的物體的重心在它的幾何中心上,A錯(cuò)誤;一本書靜止放在水平桌面上,則書對桌面的壓力大小等于書的重力,不能說就是書的重力,B錯(cuò)誤;掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,這是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的,故C正確;接觸面肯定,滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比,D錯(cuò)誤。2.如圖是火箭加速上升時(shí)的照片,此時(shí)噴出氣體對火箭作用力的大小()A.等于火箭的重力B.等于火箭對噴出氣體的作用力C.小于火箭對噴出氣體的作用力D.大于火箭對噴出氣體的作用力【解析】選B。火箭加速上升,則合力方向向上,所以噴出氣體對火箭作用力的大小大于重力,故A錯(cuò)誤;噴出氣體對火箭作用力與火箭對噴出氣體的作用力是一對作用力與反作用力,大小相等,故B正確,C、D錯(cuò)誤。3.已知力F=8N,若把F分解為兩個(gè)分力,則下列哪組力不行能是F的兩個(gè)分力()A.8N,8N B.16N,16NC.2N,5N D.4N,5N【解析】選C。依據(jù)|F1-F2|≤F≤|F1+F2|可知,8N和8N的合力范圍為[0N,16N],可能為8N,;16N和16N的合力范圍為[0N,32N],可能為8N;2N和5N的合力范圍為[3N,7N],不行能為8N;4N與5N的合力范圍為[1N,9N],可能為8N。不行能的選項(xiàng)為C。4.如圖所示,手沿水平方向?qū)鴫涸谪Q直墻壁上,使其保持靜止?，F(xiàn)增大手對書的壓力,則書 ()A.受到的合外力增大B.對墻壁的壓力不變C.受到的靜摩擦力不變D.將沿墻壁滑動(dòng)【解析】選C。書受水平方向的壓力、墻壁的支持力、重力和沿墻壁向上的靜摩擦力,增大手對書的壓力,書仍保持靜止,書受到的合力為零,書對墻的壓力增大,靜摩擦力大小等于重力不變,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。5.一塊磚平放在長木板的中間,木板放在水平地面上,現(xiàn)緩慢抬起木板的一端,而保持另一端不動(dòng)。下列敘述不正確的是 ()A.磚受到的摩擦力f隨木板傾角的增大而減小B.滑動(dòng)前,磚受到的摩擦力f隨木板傾角的增大而增大,磚滑動(dòng)后,f隨木板傾角的增大而減小C.磚受到木板的彈力總是垂直木板向上D.磚滑動(dòng)前后,摩擦力方向均是沿木板向上【解析】選A。設(shè)木板傾角為θ,在磚滑動(dòng)之前,磚受到的摩擦力等于重力的下滑分力,即f=mgsinθ,故摩擦力隨傾角的增大而增大,摩擦力方向沿木板向上;而在磚滑動(dòng)之后,變成了滑動(dòng)摩擦力,摩擦力的大小為:f=μmgcosθ,因傾角增大,cosθ減小,故滑動(dòng)摩擦力減小,摩擦力方向沿木板向上,即摩擦力先增大后減小,故A錯(cuò)誤,B、D正確;磚受到木板的彈力總是垂直木板向上,故C正確。6.如圖所示,物體M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做勻速運(yùn)動(dòng),則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向 ()A.豎直向下 B.豎直向上C.斜向下偏左 D.斜向下偏右【解析】選A。物體M受四個(gè)力作用(如圖所示),支持力FN和重力G的合力肯定在豎直方向上,由平衡條件知,摩擦力Ff和推力F的合力與支持力FN和重力G的合力必定等大反向,故Ff與F的合力方向豎直向下。二、試驗(yàn)題(10分)7.某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的試驗(yàn)。(1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端所指的標(biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長量Δl為________cm。

(2)本試驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來變更彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________。(填選項(xiàng)前的字母)

A.逐一增掛鉤碼,登記每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼,登記增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要緣由是

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【解析】(1)由題圖乙標(biāo)尺刻度可知示數(shù)l2=14.66cm,Δl=l2-l1=6.93cm。(2)為防止彈簧超出彈性限度應(yīng)漸漸增加鉤碼的重量,故選A。(3)由圖知AB段伸長量與彈力不成線性關(guān)系,主要緣由是鉤碼重力超出彈簧的彈性限度。答案:(1)6.93(2)A(3)鉤碼重力超出彈簧的彈性限度三、計(jì)算題(本題14分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)8.質(zhì)量為2kg的物體放在水平地面上,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,現(xiàn)給物體加一個(gè)水平拉力F,物體恰在水平面上勻速運(yùn)動(dòng),若在該物體運(yùn)動(dòng)的過程中,突然將拉力F改為大小不變,方向豎直向下的壓力,這時(shí)物體受到的摩擦力的大小是多少?(取g=10m/s2)【解析】物體在水平拉力F的作用下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F=Ff,而Ff=μFN=μmg, (4分)所以F=0.5×2×10N=10N。 (3分)當(dāng)F豎直向下時(shí),正壓力F′=F+mg, (2分)即F′=10N+2×10N=30N。 (3分)這時(shí)滑動(dòng)摩擦力Ff′=μF′=0.5×30N=15N。 (2分)答案:15N【補(bǔ)償訓(xùn)練】重為100N,長為L=2m的勻稱木棒放在水平桌面上,如圖甲所示,至少要用35N的水平推力,才能使它從原地起先運(yùn)動(dòng),木棒從原地移動(dòng)以后,用30N的水平推力,就可以使木棒接著做勻速運(yùn)動(dòng),求:(1)木棒與桌面間的最大靜摩擦力大小Fmax;(2)木棒與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(3)當(dāng)水平推力使木棒勻速運(yùn)動(dòng)至木棒有0.5m露出桌面時(shí),如圖乙所示,水平推力的大小F?！窘馕觥?1)木棒從原地起先運(yùn)動(dòng)必需克服最大靜摩擦力,所以Fmax=F1=35N。(2)推力F2與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí),木棒做勻速運(yùn)動(dòng),所以F2=μmg,μ==0.3。(3)當(dāng)水平推力使木棒勻速運(yùn)動(dòng)至木棒有0.5m露出桌面時(shí),水平推力等于此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力F=μFN=μmg不變,所以F=30N。答案:(1)35N(2)0.3(3)30N【選擇性考試】(25分鐘40分)9.(6分)用如圖所示的方法可以測定木塊A與長木板B之間的滑動(dòng)摩擦力的大小。把木塊A放在長木板B上,長木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,長木板B以速度v勻速運(yùn)動(dòng),水平彈簧測力計(jì)的示數(shù)為T,下列說法正確的是()A.木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于TB.木塊A受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FC.若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊A受到的摩擦力的大小等于2TD.若用2F的力作用在長木板上,木塊A受到的摩擦力的大小等于2F【解析】選A。木塊A受到的摩擦力與長木板B的受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),只要A處于靜止?fàn)顟B(tài),長木板B對木塊A的摩擦力都等于T,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。10.(6分)如圖,小球用細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上,當(dāng)繩子從水平方向漸漸向上偏移時(shí),球?qū)π泵娴膲毫图?xì)繩上的拉力將 ()A.壓力變小;拉力漸漸增大B.壓力變大;拉力漸漸減小C.壓力變大;拉力先增大,后減小D.壓力變小;拉力先減小,后增大【解析】選D。以小球?yàn)樘接憣ο?小球受到重力G、細(xì)繩的拉力F和斜面的支持力FN,三力平衡,依據(jù)平衡條件得知:拉力與支持力的合力與重力大小相等,方向相反,保持不變,作出拉力由位置1變到位置2時(shí)拉力與支持力的合成的示意圖,通過示意圖可以看出,拉力F漸漸減小,支持力FN漸漸減小,過了位置2,拉力又起先變大,支持力FN還是漸漸減小;故選D。11.(12分)如圖所示,貼著豎直桌面的物體A的質(zhì)量mA=0.2kg,放在水平桌面上的物體B的質(zhì)量mB=1.0kg,繩和滑輪間的摩擦不計(jì),且繩的OB部分水平,OA部分豎直,A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2,求:(1)物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)假如用水平力F向左拉B,使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng),需多大的拉力?(3)若在原來靜止的物體B上放一個(gè)與物體B質(zhì)量相等的物體后,物體B受到的摩擦力多大?【解析】(1)因A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng),所以B受到的水平繩的拉力T與滑動(dòng)摩擦力F1的大小相等,且等于A的重力mAg,即T=F1=mAg (1分)B對桌面的壓力FN等于B的重力mBg,即FN=mBg (1分)又F1=μFN(1分)聯(lián)立解得:μ=0.2。 (1分)(2)假如用水平力F向左拉B,使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)水平繩的拉力T與滑動(dòng)摩擦力F1的大小均不變。 (2分)依據(jù)物體B水平方向受力平衡則F=T+F1=2mAg=4N。 (2分)(3)若在原來靜止的物體B上放一個(gè)與物體B質(zhì)量相等的物體后,物體B對桌面的壓力變大,受到的最大靜摩擦力將變大,此時(shí)物體B將靜止不動(dòng),物體B與桌面間的摩擦力為靜摩擦力。 (2分)依據(jù)物體B和物體A的受力平衡可知,物體B受到的摩擦力大小為F1′=T=mAg=2N。 (2分)答案:(1)0.2(2)4N(3)2N12.(16分)工人為了使物體在水平地面上運(yùn)動(dòng),往往可以采納“拉”和“推”兩種方式,上述情景可以簡化成如圖1、2所示的物理模型:材料相同的甲、乙兩物體的質(zhì)量均為50kg,甲受到與水平方向成30°的拉力F1,乙受到與水平方向成30°的推力F2,在力的作用下它們都沿同一水平面對右做勻速直線運(yùn)動(dòng),若已知F1=200N。(g取10m/s2)求:(1)物體與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(2)物體乙受到的推力F2的大小。(3)對同一物體,工人采納哪種方式更省力?！窘馕觥?1)物體向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),依據(jù)平衡條件可知:在豎直方向上有:N+F1sin30°=mg (2分)在水平方向上有:f=F1cos30°(1分