2024-2025學(xué)年高中地理必修一測評卷 第三章 相互作用-力

密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題姓名班級考號姓名班級考號密○封○裝○訂○線密○封○裝○訂○線密封線內(nèi)不要答題第三章相互作用——力全卷滿分100分考試用時(shí)90分鐘一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.下列關(guān)于彈力和摩擦力的說法中正確的是()A.用細(xì)桿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到的彈力是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的B.在一個(gè)接觸面上有彈力,就一定會(huì)有摩擦力C.摩擦力有可能是物體前進(jìn)的動(dòng)力D.如果地面沒有摩擦,人們將行走如飛2.電動(dòng)平衡車是時(shí)下熱門的一種運(yùn)動(dòng)娛樂工具。人筆直站在電動(dòng)平衡車上,車在水平地面上沿直線勻速前進(jìn),下列說法正確的是()A.平衡車勻速前進(jìn)時(shí)不受摩擦力作用B.在行駛過程中突然剎車,平衡車受到地面的摩擦力向前C.平衡車及人受到的重力和車對地面的壓力是一對相互作用力D.平衡車及人受到的重力和地面對車的支持力是一對平衡力3.如圖,一個(gè)物體受到大小分別為1N、2N、3N、4N的四個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)保持大小為1N、2N、3N的三個(gè)力的方向和大小不變,而將大小為4N的力繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,此時(shí)作用在物體上的合力大小為()A.33NB.43NC.53ND.10N4.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的長木板上,受到水平向右大小為F的拉力作用向右加速滑行,長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,各接觸面均水平,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.木塊受到的摩擦力大小等于FB.木塊受到的摩擦力大小等于μ1mgC.木板受到地面的摩擦力大小等于μ2MgD.木板受到地面的摩擦力大小等于μ2(m+M)g5.如圖所示,兩細(xì)桿間距離相同、與水平地面所成的角度均為α,小球從裝置頂端由靜止釋放,離開細(xì)桿前的運(yùn)動(dòng)可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,則當(dāng)兩桿的支持力的夾角為2θ時(shí),每根桿的支持力大小為()A.mgsinα2cosθB.mgcosα6.如圖所示,三棱柱A和橫截面為矩形的四棱柱B用力F壓在豎直墻面上,F的方向與B的表面垂直,關(guān)于A與B分別受力的個(gè)數(shù),正確的是()A.4個(gè),3個(gè)B.4個(gè),4個(gè)C.5個(gè),4個(gè)D.5個(gè),5個(gè)7.野炊時(shí),三根對稱分布的輕質(zhì)細(xì)桿構(gòu)成烹煮支架靜置于水平地面上,如圖甲所示。炊具與食物的總質(zhì)量為m,各桿與豎直方向的夾角均為30°。出于安全考慮,盛取食物時(shí)用光滑鐵鉤緩慢拉動(dòng)吊繩使炊具偏離火堆,如圖乙所示。已知重力加速度為g,下列說法正確的是()A.烹煮食物時(shí),各桿對地面的作用力大小均為13B.烹煮食物時(shí),各桿受到地面的摩擦力大小均為39C.拉動(dòng)吊繩過程中,吊繩上的張力不斷增大D.拉動(dòng)吊繩過程中,鐵鉤對吊繩的作用力方向不變8.如圖所示,四分之一圓柱體P放在水平地面上,圓心O的正上方有一個(gè)大小可忽略的定滑輪A,一根輕繩跨過定滑輪,一端和置于P上、質(zhì)量為m的小球連接,另一端系在固定豎直桿上的B點(diǎn),一質(zhì)量為m0的鉤碼掛在A、B間的輕繩上,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。除P與地面之間的摩擦以外,其他摩擦不計(jì)。若在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼,整個(gè)裝置再次處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),小球依然處于P上,則此時(shí)與先前整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)相比()A.地面對P的摩擦力減小B.P對小球的彈力增大C.輕繩的張力增大D.P對地面的壓力減小二、多項(xiàng)選擇題(本大題共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,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分)9.如圖所示,某同學(xué)用大小為100N、方向與水平方向的夾角為37°的拉力拉著質(zhì)量為22kg的行李箱沿水平地面勻速前進(jìn)。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,行李箱與地面間的摩擦力視為滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是()A.行李箱受到的摩擦力大小為60NB.地面對行李箱的支持力大小為160NC.該同學(xué)對行李箱的拉力大于行李箱對他的拉力D.行李箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.510.如圖,用三根細(xì)線a、b、c將兩個(gè)小球1和2連接并懸掛起來,其中小球1的重力G1=7N,小球2的重力G2=9N,兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),已知細(xì)線a與豎直方向的夾角為37°,細(xì)線c水平,sin37°=0.6,則()A.細(xì)線a對小球1的拉力為20NB.細(xì)線b對小球2的拉力為15NC.細(xì)線c對小球2的拉力為12ND.細(xì)線c對小球2的拉力為15N11.如圖所示,一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上,質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B,通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接,A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度大小為g。當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時(shí),物塊A、B剛好要滑動(dòng),則μ和此時(shí)輕繩的拉力F為()A.F=325mgB.F=3210mgC.μ=1512.如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,物塊b置于斜面上,通過跨過光滑定滑輪的細(xì)繩與小盒a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行,連接a的一段細(xì)繩豎直,a連接在豎直固定于地面的彈簧上?，F(xiàn)向盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列判斷正確的是()A.c對b的支持力一定不變B.c對地面的壓力一定減小C.地面對c的摩擦力可能不變D.c對b的摩擦力可能減小三、非選擇題(本大題共6小題,共60分)13.(8分)某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力F和彈簧長度l的關(guān)系,把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上,記錄彈簧自由下垂時(shí)下端所到達(dá)的刻度位置。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼,記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置,實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(1)某次彈簧上的指針在刻度尺上對應(yīng)的位置如圖乙所示,該處的讀數(shù)為cm。

(2)以彈簧彈力F為橫軸、彈簧長度l為縱軸建立直角坐標(biāo)系,作出l-F圖像,如圖丙所示,則彈簧自由下垂時(shí)的長度為cm;彈簧的勁度系數(shù)為N/m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)中未考慮彈簧在自身重力下的形變,這會(huì)導(dǎo)致彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

14.(10分)在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置及過程如圖甲、乙、丙所示,E為橡皮筋原長時(shí)小圓環(huán)的位置,O為實(shí)驗(yàn)時(shí)小圓環(huán)被拉至的位置。(1)圖丁中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N。

(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,必須記錄的有。

A.甲圖中E的位置B.乙圖中O的位置C.OB、OC的方向D.彈簧測力計(jì)的示數(shù)(3)下列選項(xiàng)中,與本實(shí)驗(yàn)要求相符的是。

A.兩細(xì)繩OB、OC夾角要盡量大一些B.讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)正對彈簧測力計(jì)的刻度C.同一次實(shí)驗(yàn)中,只需保證兩次橡皮筋伸長量相同即可D.不同次實(shí)驗(yàn)中,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到同一O點(diǎn)處(4)某次實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖戊所示,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn),拉力F的方向過P點(diǎn);三個(gè)力的大小分別為:F1=2.70N、F2=2.30N和F=4.00N。得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和圖中給出的標(biāo)度:①在圖中作出F1和F2的合力;②根據(jù)作出的圖求出該合力大小為N。(結(jié)果保留2位小數(shù))

15.(8分)如圖所示,光滑圓球A的半徑為10cm,懸線長l=40cm,物體B的厚度為20cm,重為12N。物體B與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,物體B在未脫離圓球前勻速下滑,試求:(1)球?qū)ξ矬wB的壓力多大?(2)球多重?16.(10分)如圖所示,將水平輕彈簧測力計(jì)的一端固定在豎直墻上,另一端拉住質(zhì)量為m1的木塊,在木塊上放置一質(zhì)量為m2的砝碼,木塊放置在質(zhì)量為m3的木板上,木板放置在水平桌面上,木板足夠長,然后用手水平向右拉動(dòng)木板,拉力從0開始緩慢增大。當(dāng)木塊與木板剛要相對運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1;當(dāng)木板運(yùn)動(dòng),木塊不動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2。已知拉木板前,彈簧測力計(jì)的示數(shù)恰好為0,重力加速度大小為g。(1)比較F1與F2的大小,并求木板對桌面的壓力大小;(2)求木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。17.(11分)如圖所示,斜面與水平面、斜面與擋板間的夾角均為30°,一重力為G的小球靜置在斜面與擋板之間,擋板對小球的彈力為F1,斜面對小球的彈力為F2,不計(jì)一切摩擦。(1)求擋板對小球的彈力F1以及斜面對小球的彈力F2。(2)以擋板與斜面連接點(diǎn)P為軸,將擋板從圖示位置開始逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置,求F1的最小值。18.(13分)如圖1所示,質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪,一端連接物體A,另一端連接質(zhì)量為m的物體C,物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,忽略一切摩擦。(1)求物體B對地面的壓力;(2)把物體C的質(zhì)量改為5m,并使C緩慢下降,最終A、B、C又處于靜止?fàn)顟B(tài),且C只受重力和繩的拉力作用,求此過程中物體A上升的高度;(3)如圖2所示,在物體A右側(cè)加一豎直粗糙面,其與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,給質(zhì)量為m的物體C施加一豎直向下的外力F使C緩慢下降,同時(shí)給物體A施加一水平向右的壓力F0=4mg。求B剛離開地面瞬間C受到的豎直外力大小。

答案與分層梯度式解析1.C2.D3.B4.B5.C6.C7.B8.A9.BD10.ABC11.AC12.ABD1.C用細(xì)桿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到的彈力是由于細(xì)桿發(fā)生形變而產(chǎn)生的,A錯(cuò)誤;在一個(gè)接觸面上有彈力但不一定有摩擦力,還要看兩接觸面是否粗糙以及兩物體是否有相對運(yùn)動(dòng)或者相對運(yùn)動(dòng)趨勢,B錯(cuò)誤;摩擦力有可能是物體前進(jìn)的動(dòng)力,也可能是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的阻力,C正確;如果地面沒有摩擦,地面對人也就沒有向前的力,人不可能在地面上行走,D錯(cuò)誤。2.D平衡車勻速前進(jìn)時(shí)受到向前的摩擦力作用,A錯(cuò)誤;在行駛過程中突然剎車,平衡車相對地面向前運(yùn)動(dòng),受到地面的摩擦力向后,B錯(cuò)誤;平衡車及人受到的重力的施力物體是地球,車對地面的壓力,施力物體是車,這兩個(gè)力的施力物體不是彼此,它們不是相互作用力,C錯(cuò)誤;平衡車及人受到的重力和地面對車的支持力是一對平衡力,D正確。3.B由力的平衡條件可知,大小為1N、2N、3N的三個(gè)力的合力與大小為4N的力等大、反向,將大小為4N的力繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)大小為4N的力夾角為60°,則此時(shí)的合力大小為F=2×4N×cos30°=43N,選B。4.B木塊向右加速滑行,則木塊受到木板向左的滑動(dòng)摩擦力,摩擦力大小為f=μ1FN=μ1mg,A錯(cuò)誤,B正確;木板處于靜止?fàn)顟B(tài),受到地面的摩擦力與木塊的摩擦力二力平衡,大小相等,等于μ1mg,C、D錯(cuò)誤。5.C設(shè)兩細(xì)桿對小球支持力的合力為FN,沿垂直兩細(xì)桿所在平面方向,由平衡條件得FN=mgcosα;設(shè)每根桿的支持力大小為F,由平行四邊形定則可得2Fcos2θ2=FN,解得F=mgcosα6.C對B進(jìn)行受力分析,受豎直向下的重力GB、垂直B表面的推力F和A對它的支持力NAB,由于重力GB有沿斜面向下的分力,根據(jù)平衡條件可知B受到A沿斜面向上的摩擦力fAB,故B受4個(gè)力;對A進(jìn)行受力分析,受豎直向下的重力GA、B對A的壓力NBA、B對A沿斜面向下的摩擦力fBA、墻面對A的支持力F墻A和墻面對A的豎直向上的摩擦力f墻A,共5個(gè)力。選C。7.B烹煮食物時(shí),以支架頂端結(jié)點(diǎn)為研究對象,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有3Fcos30°=mg,可得桿上的作用力為F=239mg,即各桿對地面的作用力大小均為239mg,A錯(cuò)誤;由于桿靜止,可得各桿受到地面的摩擦力大小均為f=Fsin30°=39mg,B正確;拉動(dòng)吊繩過程中,炊具與食物受力平衡,吊繩的拉力等于炊具與食物的重力,大小不變,C錯(cuò)誤;拉動(dòng)吊繩過程中,結(jié)點(diǎn)受豎直向下的繩子拉力、斜向上的繩子拉力以及鐵鉤對結(jié)點(diǎn)的作用力,三力合力為0,由于斜向上的繩子拉力的方向改變8.A對小球受力分析,如圖所示,小球受重力mg、P對小球的支持力N以及輕繩對小球的拉力T,小球在三個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),由相似三角形的性質(zhì)可得NR=TL=mgOA,式中L為定滑輪左側(cè)拴接小球的輕繩的長度。當(dāng)在鉤碼下方再加掛一個(gè)鉤碼,到小球再次靜止的過程中,鉤碼將下移,小球?qū)⒀豍上移,小球再次靜止時(shí),由于AO、mg、R不變,而L減小,可知N大小不變,T減小,即輕繩的張力減小,P對小球的彈力大小不變,B、C錯(cuò)誤;對小球與P整體受力分析,設(shè)拴接小球的輕繩與豎直方向的夾角為θ,沿水平方向整體受力平衡,地面對P的摩擦力大小為f=Tsinθ,由于θ減小,且輕繩的拉力T減小,所以地面對P的摩擦力f減小,A正確;對P受力分析,設(shè)P的質(zhì)量為M,小球?qū)的壓力大小為N'=N,設(shè)N與豎直方向的夾角為α,沿豎直方向P受力平衡,地面對P的支持力大小為FN=Ncosα+Mg,由于α減小,且N大小不變,所以地面對P的支持力FN增大,根據(jù)牛頓第三定律,P對地面的壓力大小F'N=FN增大9.BD對行李箱受力分析,如圖所示,行李箱沿水平地面勻速前進(jìn),根據(jù)平衡條件,沿水平方向有f=Fcos37°=80N,即行李箱受到的摩擦力大小為80N,沿豎直方向有FN=mg-Fsin37°=160N,即地面對行李箱的支持力大小為160N,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)牛頓第三定律,該同學(xué)對行李箱的拉力大小等于行李箱對他的拉力,C錯(cuò)誤;根據(jù)f=μFN知,行李箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=fFN=0.5,10.ABC將兩小球視為整體,對整體受力分析如圖甲所示,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有Fa=G1+G2cos37°=20N,Fc=(G1+G2)tan37°=12N,A、C正確,D錯(cuò)誤;對小球2進(jìn)行受力分析如圖乙所示,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有Fb=11.AC物塊A、B剛好要滑動(dòng),說明A、B剛好處于平衡狀態(tài),所受摩擦力均為最大靜摩擦力。分別對A、B受力分析,對A,A相對B有向上滑動(dòng)的趨勢,所受B的摩擦力向下,則F=mgsin45°+μmgcos45°;對B,B相對斜面和A有向下滑動(dòng)的趨勢,則F+μmgcos45°+3μmgcos45°=2mgsin45°,聯(lián)立解得μ=15,F=325mg,故A12.ABD由平衡條件知c對b的支持力N=mgcosθ,向盒內(nèi)緩慢加入砂粒,c對b的支持力不變,A正確;向盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終處于靜止?fàn)顟B(tài),所以細(xì)繩拉力增大,即細(xì)繩對b、c整體拉力增大,c對地面的壓力減小,B正確;地面對c的摩擦力大小等于細(xì)繩拉力的水平分力,所以地面對c的摩擦力變大,C錯(cuò)誤;c對b的摩擦力方向不能確定,若最初c對b的摩擦力沿斜面向上,細(xì)繩拉力增大,則c對b的摩擦力減小,若最初c對b的摩擦力沿斜面向下,細(xì)繩拉力增大,則c對b的摩擦力增大,D正確。13.答案(1)18.00(2分)(2)8.0(2分)53(2分)(3)不變(2分)解析(1)刻度尺的分度值為0.1cm,需要估讀到0.01cm,讀數(shù)為18.00cm。(2)設(shè)彈簧原長為l0,由胡克定律,有F=k(l-l0),變形得l=Fk+l0,對比題給圖像的截距和斜率,可得l0=8.0cm,1k=(16.0-8.0)×10-24.2m/N,(3)彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果由l-F圖像的斜率確定,無論是否考慮彈簧自身重力下的形變,l-F圖像的斜率不變,則測量結(jié)果不變。14.答案(1)2.35(2.33~2.37)(2分)(2)BCD(2分)(3)B(2分)(4)①圖見解析(2分)②4.00(3.80~4.20)(2分)解析(1)彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N,需要估讀一位,所以讀數(shù)為2.35N。(2)實(shí)驗(yàn)過程中必須要記錄的有兩個(gè)分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向,力的大小通過測力計(jì)讀出,兩次都要使小圓環(huán)被拉到O點(diǎn)位置,所以必須記錄的有B、C、D,不需要記錄的是甲圖中E的位置,故選B、C、D。(3)實(shí)驗(yàn)中兩細(xì)繩OB、OC夾角要適當(dāng),不宜太小或太大,否則作圖時(shí)誤差較大,A錯(cuò)誤;讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)正對彈簧測力計(jì)的刻度,B正確;同一次實(shí)驗(yàn)中,不僅要保證兩次橡皮筋伸長量相同,還必須保證沿同一方向伸長至O點(diǎn),C錯(cuò)誤;同一次實(shí)驗(yàn)中,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到同一O點(diǎn)處,不同次實(shí)驗(yàn)時(shí),小圓環(huán)位置可以不同,D錯(cuò)誤。故選B。(4)根據(jù)平行四邊形定則作圖如下:根據(jù)作圖可得合力大小為4.00N。15.答案(1)60N(2)80N解析(1)對物體B受力分析,如圖所示因?yàn)槲矬wB勻速下滑,根據(jù)平衡條件可得GB=Ff(2分)又Ff=μN(yùn),N=FNA(1分)解得FNA=60N(1分)(2)對球A受力分析,A球靜止,所受三個(gè)力組成矢量三角形如圖所示:可得GA=FNBtanθ=FN根據(jù)幾何關(guān)系知tanθ=34(1分)解得GA=80N(1分)16.答案(1)F1>F2(m1+m2+m3)g(2)F解析(1)由題意可知,木塊與木板之間的最大靜摩擦力等于F1,滑動(dòng)摩擦力等于F2;最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,則有F1>F2(2分)豎直方向,由平衡條件可知,桌面對木板的支持力與三個(gè)物體的總重力大小相等,則有FN1=(m1+m2+m3)g(2分)由牛頓第三定律可得木板對桌面的壓力大小為F壓=FN1=(m1+m2+m3)g(1分)(2)木塊與木板