2024-2025年新教材高中物理第3章相互作用章末檢測(cè)含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE8章末綜合檢測(cè)三相互作用(時(shí)間：90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。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1．下列說(shuō)法正確的是()A．在接近地面旁邊，自由下落的石塊速度越來(lái)越大，說(shuō)明石塊所受重力越來(lái)越大B．在空中飛行的物體不受重力作用C．一拋出的石塊軌跡是曲線，說(shuō)明石塊所受的重力方向始終在變更D．將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的整個(gè)過(guò)程中，石塊所受重力的大小和方向都不變解析：選D在地球上接近地面的同一位置，同一物體的重力為確定值，故A錯(cuò)誤；只要在地球上，物體所受重力就不為零，故B錯(cuò)誤；重力的方向始終豎直向下，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確。2．足球運(yùn)動(dòng)是目前全球體育界最具影響力的項(xiàng)目之一，深受青少年寵愛(ài)。三種與足球有關(guān)的情境如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．甲圖中，靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B．乙圖中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力C．丙圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到的彈力是由于足球發(fā)生了形變D．丙圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到的彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變解析：選D靜止在草地上的足球受到的彈力，與重力相平衡，但不是它的重力，故A錯(cuò)誤；靜止在光滑的水平地面上的兩個(gè)足球雖然接觸，但由于沒(méi)有產(chǎn)生彈性形變，所以沒(méi)有受到相互作用的彈力，B錯(cuò)誤；足球撞到網(wǎng)上，球網(wǎng)被撐開，由于球網(wǎng)的形變，而使足球受到了彈力，故C錯(cuò)誤，D正確。3.我國(guó)極地考察破冰船——“雪龍?zhí)枴比鐖D所示，為滿意破冰航行的要求，其船體結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)，船體下部與豎直方向成特別角度。則船體對(duì)冰塊的彈力示意圖正確的是()解析：選C船體對(duì)冰塊的彈力垂直于接觸面，指向受力物體，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。4．關(guān)于重力、彈力和摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是()A．任何物體的重心都在它的幾何中心上B．彈簧不受力時(shí)，它的勁度系數(shù)為零C．摩擦力的大小與彈力大小成正比D．相互接觸的物體間不確定有彈力解析：選D重心不確定在物體的幾何中心上，只有質(zhì)量分布勻稱、形態(tài)規(guī)則的物體，重心才在其幾何中心上，故A錯(cuò)誤；彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的本身性質(zhì)有關(guān)，與外力的大小沒(méi)有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；動(dòng)摩擦因數(shù)確定時(shí)，滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比，而靜摩擦力與彈力不存在這個(gè)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；彈力的產(chǎn)生條件是二者之間相互接觸，并且有彈性形變，二者缺一不行，所以相互接觸的物體之間不確定有彈力，故D正確。5.如圖所示，重物A、B疊放在水平桌面上。質(zhì)量分別為m1、m2、m3的物體分別通過(guò)細(xì)線跨過(guò)定滑輪水平系在重物A、B上，已知m1>m2＋m3，A、B保持靜止?，F(xiàn)將m3解下放在物體A的上方，發(fā)覺(jué)A、B仍處于靜止。關(guān)于A、B間的摩擦力f1和B與桌面間的摩擦力f2的變更狀況，下列說(shuō)法中正確的是()A．f1變大，f2不變 B．f1變大，f2變大C．f1變小，f2不變 D．f1變小，f2變大解析：選D起先時(shí)A物體保持靜止，水平方向上二力平衡，即向左的拉力和B物體給A物體向右的靜摩擦力f1平衡，所以f1＝(m2＋m3)g；m3解下放在物體A的上方，發(fā)覺(jué)A仍處于靜止，則水平方向上二力平衡，此時(shí)f1＝m2g，所以f1變小了。再分析B物體的受力狀況。因?yàn)閙1>m2＋m3，所以整個(gè)系統(tǒng)所受桌面給的摩擦力f2必定向左，此時(shí)f2＝(m1－m2－m3)g；當(dāng)m3解下放在物體A的上方時(shí)，B仍處于平衡狀態(tài)，水平方向上二力平衡，此時(shí)f2＝(m1－m2)g，所以f2變大，故D正確。6.如圖所示，用傳送帶向上傳送貨物，貨物和傳送帶之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，則貨物受到的摩擦力是()A．靜摩擦力，方向沿傳送帶向上B．靜摩擦力，方向沿傳送帶向下C．滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向下D．滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向上解析：選A貨物和傳送帶之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，可認(rèn)為貨物向上做勻速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合平衡條件知A正確。7.中國(guó)書法藝術(shù)歷史悠久，某同學(xué)用毛筆練習(xí)書法，從基礎(chǔ)筆畫“橫”起先練習(xí)。如圖，在楷書筆畫中，長(zhǎng)橫的寫法要領(lǐng)如下：起筆時(shí)一頓，然后向右行筆，收筆時(shí)略向右按，再向左回帶。該同學(xué)在水平桌面上平鋪一張紙，為防止打滑，他在紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住。則關(guān)于向右行筆過(guò)程中物體的受力狀況，說(shuō)法正確的是()A．筆對(duì)紙的壓力確定大于毛筆的重力B．鎮(zhèn)紙受到了向右的靜摩擦力C．白紙受到了兩個(gè)摩擦力的作用D．桌面受到了向左摩擦力作用解析：選C毛筆在書寫的過(guò)程中受到重力、手的作用力以及紙的支持力處于平衡狀態(tài)，手對(duì)毛筆的作用力是未知的，所以不能推斷出毛筆對(duì)紙的壓力與毛筆的重力的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)鎮(zhèn)紙無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以鎮(zhèn)紙始終不受摩擦力，鎮(zhèn)紙的作用是增大紙與桌面之間的彈力與摩擦力，故B錯(cuò)誤；毛筆相對(duì)白紙向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)白紙有向右的摩擦力，白紙相對(duì)桌面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此白紙受到桌面對(duì)它的摩擦力，不受鎮(zhèn)紙的摩擦力，故C正確；同理，桌面相對(duì)白紙有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此白紙對(duì)桌面的摩擦力的方向向右，D錯(cuò)誤。8．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.16m；懸掛20N重物時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.18m，則彈簧的原長(zhǎng)l0和勁度系數(shù)k分別為()A．l0＝0.02m，k＝500N/mB．l0＝0.10m，k＝500N/mC．l0＝0.02m，k＝250N/mD．l0＝0.10m，k＝250N/m解析：選D由胡克定律可知15N＝k(0.16m－l0)，20N＝k(0.18m－l0)，解得k＝250N/m，l0＝0.10m，故選項(xiàng)D正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.用一水平力F將鐵塊A緊壓在豎直墻B上而靜止，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．鐵塊A確定受墻B給它的豎直向上的摩擦力B．鐵塊A確定對(duì)B施加豎直向上的摩擦力C．增大水平力F，鐵塊A和墻B之間的摩擦力不變D．增大水平力F，鐵塊A和墻B之間的摩擦力變大解析：選AC鐵塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，故受到的合外力為零，在豎直方向上受到豎直向下的重力，故B對(duì)鐵塊A施加的摩擦力方向確定豎直向上，依據(jù)力的相互性可知鐵塊A對(duì)B施加豎直向下的摩擦力，故A正確，B錯(cuò)誤；鐵塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，故受到的合外力為零，則有B對(duì)鐵塊A施加的摩擦力等于鐵塊A的重力，鐵塊A和墻B之間的摩擦力不變，故C正確，D錯(cuò)誤。10.在半球形光滑容器內(nèi)，放置一細(xì)桿，如圖所示，細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn)，則容器上A、B兩點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力的方向分別為()A．均豎直向上B．均指向球心C．B點(diǎn)處的彈力垂直于細(xì)桿向上D．A點(diǎn)處的彈力指向球心O解析：選CD半球形光滑容器對(duì)細(xì)桿A、B兩點(diǎn)處都有支持力。在A處，細(xì)桿與半球形光滑容器的接觸面是半球形光滑容器的切面，半球形光滑容器對(duì)細(xì)桿的支持力垂直切面指向細(xì)桿，依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)得知，此方向指向球心O，即A點(diǎn)處半球形光滑容器對(duì)細(xì)桿的支持力指向球心O；在B處，細(xì)桿與半球形光滑容器的接觸面就是細(xì)桿的下表面，所以B點(diǎn)處半球形光滑容器對(duì)細(xì)桿的支持力垂直于細(xì)桿斜向上。故選C、D。11.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示。起先時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右拉動(dòng)彈簧，已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，則()A．b彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)B．b彈簧的伸長(zhǎng)量為eq\f(k1L,k2)C．P端向右移動(dòng)的距離為2LD．P端向右移動(dòng)的距離為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L解析：選BD兩根輕彈簧串接在一起，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等，依據(jù)胡克定律F＝kx得k1L＝k2xb，則b彈簧的伸長(zhǎng)量xb＝eq\f(k1L,k2)，故A錯(cuò)誤，B正確；起先時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，則P端向右移動(dòng)的距離等于兩根彈簧伸長(zhǎng)量之和，即s＝L＋xb＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L，故C錯(cuò)誤，D正確。12．如圖甲所示，一人用由零漸漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示，取重力加速度g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力fmax＝21NB．木箱所受的最大靜摩擦力fmax＝20NC．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.21D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2解析：選AD木箱受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大，最大靜摩擦力為21N，當(dāng)推力F＞21N后，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為20N，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(f,mg)＝0.2，選項(xiàng)A、D正確。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.(6分)如圖(a)所示，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線精確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針?，F(xiàn)要測(cè)量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留3位有效數(shù)字)。解析：標(biāo)尺的游標(biāo)為20分度，精確度為0.05mm，游標(biāo)的第15個(gè)刻度與主尺刻度對(duì)齊，則讀數(shù)為37mm＋15×0.05mm＝37.75mm＝3.775cm。彈簧形變量x＝(3.775－1.950)cm＝1.825cm，砝碼平衡時(shí)有mg＝kx，所以勁度系數(shù)k＝eq\f(mg,x)＝eq\f(0.100×9.80,1.825×10－2)N/m≈53.7N/m。答案：3.77553.714．(8分)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的試驗(yàn)。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)。(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如表所示。代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________。由表可知所用刻度尺的分度值為________。(3)該同學(xué)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖如圖所示，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值(填“L0或Lx”)。(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過(guò)圖和表中數(shù)據(jù)可知砝碼盤的質(zhì)量為________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2)。解析：(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向。(2)彈簧自然懸掛，在彈簧晃動(dòng)時(shí)測(cè)量無(wú)意義，待彈簧靜止時(shí)，測(cè)量的數(shù)據(jù)較精確；由題表中數(shù)據(jù)可知L3的數(shù)值記錄不規(guī)范，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)要估讀到分度值的下一位，故所用刻度尺的分度值為1mm。(3)由題圖可知砝碼質(zhì)量為0時(shí)x等于0，所以橫軸是彈簧長(zhǎng)度與Lx的差值。(4)結(jié)合題圖可知彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(60×10－3×9.8,12×10－2)N/m＝4.9N/m彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)的拉力F盤＝k(Lx－L0)＝0.098N所以砝碼盤質(zhì)量m＝eq\f(G盤,g)＝eq\f(0.098,9.8)kg＝0.01kg＝10g。答案：(1)豎直(2)靜止L31mm(3)Lx(4)4.91015.(10分)有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當(dāng)筆桿豎直放置時(shí)，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個(gè)200g的砝碼，彈簧壓縮2mm?，F(xiàn)用此圓珠筆水平推放在水平桌面上的一本書，當(dāng)書勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，按鈕壓縮量為2.5mm。試求：書與桌面間摩擦力的大小(g取10m/s2)。解析：由二力平衡知F＝mg＝0.2×10N＝2N由胡克定律F＝kx得k＝eq\f(F,x)＝eq\f(2,2×10－3)N/m＝1×103N/m當(dāng)書勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力F′等于摩擦力f，即F′＝f而F′＝kx′＝1×103×2.5×10－3N＝2.5N故書與桌面間的摩擦力大小為f＝2.5N。答案：2.5N16．(10分)為一輕質(zhì)彈簧的彈力F和長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示，試由圖線確定：(1)彈簧的原長(zhǎng)；(2)彈簧的勁度系數(shù)；(3)彈簧伸長(zhǎng)15cm(處于彈性限度內(nèi))時(shí)，彈力的大小。解析：(1)當(dāng)彈力F＝0時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量x＝0，即彈簧處于原長(zhǎng)，可知彈簧原長(zhǎng)L0＝10cm。(2)由F-L圖像知，當(dāng)彈力F＝10N時(shí)，彈簧長(zhǎng)度取L＝15cm，彈簧的伸長(zhǎng)量x＝L－L0＝(15－10)cm＝0.05m。由F＝kx得k＝eq\f(F,x)＝200N/m。(3)當(dāng)x＝15cm＝0.15m時(shí)，由F＝kx得F＝200N/m×0.15m＝30N。答案：(1)10cm(2)200N/m(3)30N17．(13分)如圖所示，重物A的質(zhì)量為mA＝5kg，重物B的質(zhì)量為mB＝2kg，A與桌面間的最大靜摩擦力為fmax＝10N。為使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求拉力F的大小范圍。(取重力加速度g＝10N/kg)解析：在水平方向上，重物A除了受到向左的拉力F、繩子向右的彈力T外，還受到桌面的摩擦力的作用。當(dāng)拉力F取最小值Fmin時(shí)，重物A即將向右滑動(dòng)，所受摩擦力為最大靜摩擦力fmax，且方向向左。由Fmin＋fmax＝T和T＝mBg，可得Fmin＝mBg－fmax＝2kg×10N/kg－10N＝10N。當(dāng)拉力F取最大值Fmax時(shí)，重物A即將向左滑動(dòng)，所受摩擦力為最大靜摩擦力fmax，且方向向右。由Fmax＝T＋fmax和T＝mBg，可得Fmax＝mBg＋fmax＝2kg×10N/kg＋10N＝30N。