高中物理《必修第一冊》課后習(xí)題第三章測評

第三章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.(2022江蘇淮安)關(guān)于下列四幅圖片的說法,正確的是()A.甲圖中足球?qū)η蚓W(wǎng)的作用力是球網(wǎng)發(fā)生形變產(chǎn)生的B.乙圖中重力的分力G1就是物塊對斜面的壓力C.丙圖中桌子對書的支持力與書對桌子的壓力是一對平衡力D.丁圖中輪胎上的花紋是為了增大接觸面的粗糙程度2.(2021安徽滁州高一期末)馬扎放在水平地面上,人站在馬扎上保持靜止,以下說法正確的是()A.人受到的重力和馬扎對人的支持力是一對作用力和反作用力B.人受到的重力和人對馬扎的壓力是一對平衡力C.馬扎在光滑水平面上無法平衡D.斜撐之間的夾角越大,斜撐上的作用力越大3.如圖所示,一物體受到1N、2N、3N、4N四個力的作用,沿3N力的方向做勻速直線運動。現(xiàn)保持1N、3N、4N三個力的方向和大小不變,而將2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)60°,此時作用在物體上的合力大小為()A.2N B.22N C.3N D.33N4.某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力,他將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,再連接到計算機(jī)上。將一質(zhì)量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上,用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后沿水平方向緩慢地拉動傳感器,至木塊運動一段時間后停止拉動。獲得的數(shù)據(jù)在計算機(jī)上顯示出如圖所示的圖像。有關(guān)這個實驗的幾個說法,其中正確的是(g取10m/s2)()A.0~6s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用B.最大靜摩擦力比滑動摩擦力大C.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.8D.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.115.如圖所示,光滑斜面的傾角為37°,一小球在細(xì)線的拉力作用下靜止在斜面上,若小球所受的重力為G,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則細(xì)線對小球拉力的最小值為()A.0.6G B.0.5GC.G D.0.8G6.如圖所示,豎直的輕質(zhì)彈簧連接A、B兩物體,彈簧勁度系數(shù)為k=400N/m,A、B質(zhì)量分別為3kg、1kg,g取10m/s2;A放在水平地面上,A、B保持靜止;現(xiàn)用力拉B,使其豎直向上慢慢移動,直到A剛好要離開地面,此過程中,B物體向上移動的距離為()A.10cm B.7.5cm C.5cm D.2.5cm7.某班級在布置元旦晚會的舞臺時,將12個質(zhì)量均為m的彩球用輕繩依次連接,兩端用輕繩固定在天花板上。如圖所示為場景示意圖,圖中各段輕繩的長度均相等,連接天花板的輕繩與水平方向夾角為37°。已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圖中最下面的兩個彩球之間的拉力大小為()A.6mg B.8mg C.10mg D.12mg二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.(2022四川廣安模擬)一端固定一定滑輪的木板與水平面成30°放置,如圖所示。質(zhì)量分別為mA=2m和mB=m的物體A、B用細(xì)線連接后跨過定滑輪,A靜止在木板上,B靜止在空中。不計細(xì)線與滑輪的摩擦,不計空氣阻力?，F(xiàn)將木板傾角由30°增大到40°,系統(tǒng)仍保持靜止。下列判斷錯誤的是()A.細(xì)線對物體A的拉力將增大B.物體A對木板的壓力將增大C.物體A受到的靜摩擦力將增大D.物體A受到的合力將增大9.(2021安徽宣城期中)如圖所示,兩段等長細(xì)繩1、2串接著兩個質(zhì)量相等的小球a、b,懸掛于O點?，F(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小為F,作用在a球上的力大小為2F,則此裝置平衡時的位置不可能是下列哪幅圖()10.如圖甲所示,質(zhì)量為m的木塊在斜向左上方的推力F的作用下沿著豎直墻面向下勻速運動。已知木塊與墻面間的動摩擦因數(shù)恒為μ(μ<1),設(shè)推力F與墻面間的夾角為α,在α從0°逐漸增大到90°的過程中,木塊始終未離開墻面且保持速度不變。把支持力與滑動摩擦力看成一個力F0,重力加速度為g,四力平衡可以等效為三力平衡,其矢量三角形如圖乙所示,下列說法正確的是()A.F0與豎直方向的夾角是定值,且有tanθ=1B.推力F與重力mg的合力與水平方向的夾角為θC.推力F的最小值為mgsinθD.推力F的最大值為mg三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(9分)如圖甲所示,用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量已知且相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)為完成實驗,除了圖甲中提供的實驗器材,還需要的實驗器材有;

(2)實驗中需要測量的物理量有;

(3)若實驗開始時將圖甲中的指針從P位置往下挪到Q,其余實驗步驟不變且操作正確,則測量得到彈簧的勁度系數(shù)將(選填“變大”“不變”或“變小”);

(4)圖乙是一位同學(xué)實驗得到的彈簧彈力與彈簧伸長量的F-x圖線,由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),圖線不過原點的原因是。

12.(7分)在探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實驗中,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上的G點,橡皮條的原長是GE,如圖甲所示。橡皮條的另一端系上兩個細(xì)繩套,用兩個彈簧測力計分別勾住細(xì)繩套,互成角度拉動橡皮條的另一端至某位置,記為O點,橡皮條伸長的長度為EO,如圖乙所示。(1)為完成上述實驗,下列操作中正確的是。

A.測量橡皮條的原長和伸長量B.彈簧測力計在使用前需調(diào)零C.記錄O的位置、兩個彈簧測力計的示數(shù)和細(xì)繩所在的方向D.為減小誤差,拉動彈簧測力計時,需增大細(xì)繩與木板間的夾角(2)其中一個彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示,其大小是N。

(3)現(xiàn)保持兩彈簧測力計的示數(shù)不變,增大兩個拉力間的夾角,則橡皮條的伸長量會(選填“變大”“變小”或“不變”)。

13.(10分)(2022山東濰坊高一期末)如圖所示,將一個質(zhì)量為4kg的鉛球放在傾角為30°的斜面上,并用擋板擋住。擋板由圖示位置繞斜面上的固定轉(zhuǎn)軸O逆時針緩慢轉(zhuǎn)動,直至擋板水平。不考慮鉛球受到的摩擦力,g取10m/s2,求緩慢轉(zhuǎn)動擋板過程中:(1)擋板對鉛球支持力的最小值;(2)擋板對鉛球支持力最小時,鉛球?qū)π泵鎵毫Φ拇笮　?4.(12分)(2022江蘇鹽城高一期末)一根輕質(zhì)彈簧下端懸掛一質(zhì)量m=0.5kg的小球,靜止時彈簧長度l1=16cm,現(xiàn)用一系在天花板上B點的細(xì)繩拉住小球,此時彈簧與天花板的夾角為53°、彈簧長度l2=15cm,細(xì)繩與天花板的夾角為37°。已知彈簧形變始終在彈性限度范圍內(nèi),sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:(1)細(xì)繩對小球拉力的大小;(2)彈簧的勁度系數(shù)k。15.(16分)(2022山東煙臺高一期末)如圖所示,靜置于水平地面上的兩個完全相同、質(zhì)量均為3m的半圓柱體A、B剛好接觸,現(xiàn)將一質(zhì)量為2m的光滑圓柱體C放置在兩半圓柱體上,半圓柱體A、B與地面保持相對靜止,已知圓柱體C與半圓柱體A的截面半徑之比r∶R=1∶4,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:(1)圓柱體C對半圓柱體A的壓力;(2)半圓柱體A與地面間的動摩擦因數(shù)μ滿足的條件。

第三章測評1.D甲圖中足球?qū)η蚓W(wǎng)的作用力是球發(fā)生形變而恢復(fù)原狀時對球網(wǎng)產(chǎn)生的,選項A錯誤;乙圖中重力的分力屬于引力,壓力屬于彈力,二者只是大小相等,選項B錯誤;丙圖中桌子對書的支持力與書對桌子的壓力是一對作用力與反作用力,選項C錯誤;丁圖中輪胎上的花紋是為了增大接觸面的粗糙程度,選項D正確。2.D人受到的重力和馬扎對人的支持力是一對平衡力,選項A錯誤;人受到的重力和人對馬扎的壓力作用在不同的物體上,不是一對平衡力,選項B錯誤;對馬扎和人的整體分析可知,整體在水平方向不受力,則馬扎在光滑水平面上也能平衡,選項C錯誤;人對馬扎的壓力是一定的,即兩個斜撐的合力是一定的,斜撐之間的夾角越大,斜撐上的作用力越大,選項D正確。3.A四個力的合力為零,則1N、3N、4N三個力的合力F3合等于2N,方向與2N的力反向;將2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)60°,則該2N的力與F3合夾角變?yōu)?20°,則這兩個力的合力為2N。故選A。4.B在0~2s內(nèi),木塊不受外力,此時沒有摩擦力,A錯誤;用力沿水平方向拉木塊,剛開始木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),木塊受拉力和水平桌面對木塊的靜摩擦力相平衡,當(dāng)拉力達(dá)到4N時,木塊開始發(fā)生相對滑動,木塊與水平桌面間產(chǎn)生了滑動摩擦力。由題圖可知最大靜摩擦力Ffm=4N,而滑動摩擦力Ff=3N,B正確;根據(jù)滑動摩擦力公式μ=FfFN=33.5.A對小球受力分析如圖所示由圖可以看出當(dāng)拉力與斜面的支持力垂直時,拉力最小,則拉力最小值FT=Gsin37°=0.6G,故選A。6.A開始時,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的壓縮量設(shè)為x1,此時彈簧受到的彈力為mBg,由胡克定律有kx1=mBg。物體A恰好離開地面時,彈簧彈力為mAg,設(shè)此時彈簧的伸長量為x2,由胡克定律有kx2=mAg。這一過程中,物體B上移的距離d=x1+x2,聯(lián)立解得d=(mA+mB)gk=(3+1)×104007.B選左邊6個彩球為研究對象,其受力分析如圖所示,根據(jù)力平衡條件,有6mgF2=tan37°,得F2=8mg,8.ABD因為系統(tǒng)一直保持靜止,故細(xì)線拉力一直等于物體B的重力,故細(xì)線對物體A的拉力將不變,且物體A受到的合力一直為零,故A、D錯誤;對A受力分析得,傾角為30°時,FT=mg=2mgsin30°+Ff,即此時摩擦力Ff=0,FN=2mgcos30°。傾角為40°時,FT'=mg=2mgsin40°-Ff',即此時摩擦力為Ff'=2mgsin40°-mg>0,FN'=2mgcos40°<FN,木板傾角由30°增大到40°的過程中,物體A對木板的壓力將減小,物體A受到的靜摩擦力將增大,故B錯誤,C正確。9.ACD對ab整體,受重力、細(xì)繩1的拉力、F和2F四力平衡,因此細(xì)繩1向右偏。假設(shè)細(xì)繩1與豎直方向夾角為α,細(xì)繩2與豎直方向夾角為β,對ab整體受力分析如圖甲所示,可得tanα=F2mg,對小球b受力分析如圖乙所示,可知tanβ=Fmg,因此α<β。故B符合題意,A、C10.AC木塊受到的滑動摩擦力Ff=μFN,由支持力與滑動摩擦力合成的矢量三角形可知tanθ=FNFf=1μ,故A正確;木塊做勻速直線運動,由平衡條件可知,推力F與重力mg的合力與F0等大反向,即推力F與重力mg的合力與豎直方向的夾角為θ,故B錯誤;由題圖乙所示矢量三角形可知,當(dāng)推力F與F0垂直時,F有最小值為mgsinθ,故C正確;由以上分析可知,tanθ>1,所以θ一定大于45°,當(dāng)α為90°時,推力F達(dá)到最大值為mgtanθ11.解析(1)實驗需要測彈簧的長度、形變量,故還需要有刻度尺。(2)為了測量彈簧的形變量,實驗中還應(yīng)測量彈簧原長和彈簧每次的長度。(3)指針從P位置往下挪到Q,只是測量的彈簧的原長和彈簧每次的長度變長,彈簧的伸長量沒有改變,故沒有影響,測量得到彈簧的勁度系數(shù)不變。(4)圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),則k=7(4-0.5)×10答案(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧每次的長度(3)不變(4)200彈簧自身存在重力12.解析(1)不需要測量橡皮條的原長和伸長量,只要記下E點和O點位置即可,故A錯誤;彈簧測力計在使用前需調(diào)零,避免讀數(shù)錯誤,故B正確;實驗需要記下O點的位置,拉力大小和方向,故C正確;為減小誤差,拉動彈簧測力計時,需使細(xì)繩與木板平行,故D錯誤。(2)圖中指針指在了刻度2.0,再估讀一位,讀數(shù)是2.00N。(3)保持兩彈簧測力計的示數(shù)不變,增大兩個拉力間的夾角,合力減小,橡皮條的伸長量會減小。答案(1)BC(2)2.00(3)變小13.解析(1)鉛球所受重力、擋板的支持力FN1、斜面的支持力FN2構(gòu)成力三角形如圖所示,當(dāng)擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)動,FN1與FN2垂直時,其值最小,有FN1=mgsin30°=12mg(2)斜面的支持力FN2=mgcos30°=32mg答案(1)12(2)3214.解析(1)小球受力分析如圖所示,根據(jù)力平衡條件,沿AB方向有FT=mgcos53°=5×0.6N=3N。(2)沿OA方向,彈簧的彈力F=mgsin53°=5×0.8N=4N彈簧長度l2=15cm當(dāng)小球靜止時彈簧長度l1=16cm,有F'=mg=5N