高中物理--相互作用 单元测试(含答案)

绝密★启用前高中物理--相互作用单元测试（含答案）第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题.将正确答案填写在题干后面的括号里. 1．下列说法正确的是（）A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体单独存在2．如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断（）A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用B．若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D．若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用3．中国选手廖辉在举重世锦赛勇夺得，打破挺举、总成绩两项世界纪录，如图所示.假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F 的大小变化情况为（）A．F1增大B．F1不变C．F增大D．F不变4．如图所示，光滑的球用一细线系于竖直墙壁上，在墙壁与球之间夹有一矩形物块，球和物块均处于静止状态.物块的ab边比bc边短，各表面的粗糙程度均相同.若翻转物块，让墙壁和球夹住物块ab、cd边所在面，下列分析正确的是（）A．物块和球一定仍处于静止状态B．物块受到墙壁的摩擦力将比原来大C．细线的拉力将比原来大D．球对物块的压力将比原来大5．如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为F b＝5 N，F c＝10 N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）A．F1＝5 N，F2＝0，F3＝5 N B．F1＝5 N，F2＝5 N，F3＝0C．F1＝0，F2＝5 N，F3＝5 N D．F1＝0，F2＝10 N，F3＝5 N6．把一重力为G的物体用一水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如图所示.从t＝0开始物体所受的摩擦力F f随时间t的变化关系是（）7．如图所示，用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间，若缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，则以下说法正确的是（）A．挡板对小球的压力是先增大后减小B．挡板对小球的压力是先减小后增大C．斜面对小球的支持力是减小后增大D．斜面对小球的支持力是一直逐渐减小8．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为（）A．12B．32C．22D．52第Ⅱ部分非选择题二、非选择题：本题4个小题.将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.9．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.（1）为完成实验，还需要的实验器材有：.（2）实验中需要测量的物理量有：.（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为N/m，图线不过原点的原因是由于____________________________.（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：.10．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条. （1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在使用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在使用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是________(填入相应的字母).（2）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________.②本实验采用的科学方法是________(填正确答案标号).A．理想实验法 B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法（3）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________(填正确答案标号).A．F1＝4 N B．F＝12 NC．θ1＝45°D．θ1<θ211．如图所示，光滑斜面倾角为θ＝30°，一个重20 N的物体受到弹簧作用，在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm，现在的长度为6 cm.（1）求弹簧的劲度系数；（2）若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6 cm，弹簧与物体相连，下端固定，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向.12．如下图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB＝30°；下图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为10 kg的物体.g取10 N/kg，求（1）细绳AC段的张力F AC与细绳EG的张力F EG之比；（2）轻杆BC对C端的支持力；（3）轻杆HG对G端的支持力.人教版必修1 第3章相互作用注意事项：1. 答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己姓名和班级填写在答题卡上.2. 选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案信息号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上.3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4. 考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回.人教版必修1 第3章相互作用参考答案与解析第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题.将正确答案填写在题干后面的括号里.1．【答案】B【解析】木块受到的弹力，施力物体是桌子，产生原因是桌子发生形变，A错误；重心不一定在物体上，比如篮球，B正确；摩擦力与相对运动方向相反，可能与运动方向相同，C错误；力的产生必有施力物体和受力物体，D错误.2．【答案】BC【解析】由于F的竖直分力大小可能等于重力，因此地面可能对小车无弹力作用，不论地面光滑与否，小车都不受摩擦力，此时小车仅受重力和F作用，故A选项错误，B 选项正确；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面支持力、摩擦力四个力作用，C正确，D错误.3．【答案】AD【解析】抓举质量不变，两臂用力的合力F大小等于抓举重力大小，即不变；两手臂间的夹角变大时，由平行四边形定则知，合力不变，两手臂的用力变大，故选AD.4．【答案】ACD【解析】对球受力分析，将细线的拉力F正交分解，其水平分力与物块对球的支持力F N平衡，竖直分力与球的重力mg平衡，设细线与墙壁间的夹角为θ，则有F sinθ＝F N，F cosθ＝mg.让墙壁和球夹住物块ab、cd边所在面时，细线与墙壁间的夹角θ变大，由以上两式可知，细线的拉力F变大，物块对球的支持力F N变大，根据牛顿第三定律可知，物块所受球的压力变大，因此物块和墙壁之间的最大静摩擦力变大，物块和球一定仍处于静止状态，物块所受的静摩擦力大小仍等于本身重力的大小.综上分析，选项A、C、D正确.5．【答案】C【解析】以A为研究对象，受力分析，根据平衡条件得到：A对B的静摩擦力大小F1=0，否则A水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡；以AB整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件得到：F2=F b=5N；以三个物体整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件得：F3=F c－F b=10N－5N=5N，方向水平向左，所以F1=0，F2=5N，F3=5N，故选C.6．【答案】B【解析】因物体在水平方向上受力平衡，故墙壁对物体的支持力F N始终等于水平推力F的大小，即F N＝F＝kt.当墙壁对物体的摩擦力F f＝μkt＜G时，物体加速下滑，摩擦力随时间t成正比例增加；F f＞G后，物体减速下滑，但滑动摩擦力仍会随时间t成正比例增加，且一直增大到物体停止滑行为止；当物体速度减小到0时，物体受到的滑动摩擦力突变成静摩擦力，由二力平衡的条件得静摩擦力的大小F f＝G.综上可知，B正确.7．【答案】BD【解析】以小球为研究对象，小球受到重力G、挡板给小球的支持力N1和斜面给小球的支持力N2三个力作用，如图所示，N1和N2的合力与重力大小相等，方向相反，N2总垂直接触面(斜面)，方向不变，根据图解可以看出，在N1方向改变时，其大小(箭头)只能沿PQ线变动.显然在挡板移动过程中，N1先变小后变大，N2一直减小，故选BD.8．【答案】C【解析】由题意可以判断出，当倾角α＝30°时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为F f1＝mg sin30°，当α＝45°时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f2＝μF N＝μmg cos45°，由F f1＝F f2得22μ=。

9．【答案】（1）刻度尺（2）弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)（3）200弹簧自身存在重力（4）CBDAEFG【解析】（1）根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量；（2）根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)；（3）取图象中(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量.（4）根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.10．【答案】（1）CE（2）①F′②B（3）BC【解析】（1）两细绳套不要太短，但是不一定要等长，选项A错误；橡皮条与两绳夹角的平分线是否在同一直线上，由两分力的大小和方向决定，选项B错误；用弹簧秤拉细绳套时，弹簧秤与木板平面必须平行，选项C正确；验证力的平行四边形定则实验中，测量分力大小的两个弹簧秤的读数不一定要相等，选项D错误；在同一次实验中，需要保持F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同，即拉到同一位置，所以选项E正确，答案为C、E.（2）F′是利用一个弹簧秤将橡皮条拉到结点O位置的力，F是利用平行四边形定则作出的与F′作用效果相同的两个分力F1和F2的合力，所以沿AO方向的力一定是F′.本实验中，需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法.（3）以F1和F2为邻边作平行四边形，如图所示，其对角线表示合力F，由图可知，F1＝42N，F＝12 N，θ1＝45°，θ1>θ2，所以选项B、C正确.11．【答案】（1）250 N/m（2）15 N，沿斜面向上【解析】（1）对物体受力分析，则有：mg sinθ＝F此时F＝kx1联立上面二式，代入数据，得：k＝250 N/m （2）物体上移，则摩擦力方向沿斜面向上，有：f＝mg sinθ＋F′此时F′＝kx2＝5 N代入得f＝15 N12．【答案】（1）12（2）100 N，方向与水平方向成30°角斜向右上方（3）173 N，方向水平向右【解析】上图中图甲和图乙中的两个物体M1、M2都处于静止状态，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力.分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如下图中甲和乙所示：（1）图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于静止状态，绳AC段的拉力F AC＝F CD＝M1g；分解图乙中的拉力F EG，由F EG sin30°＝M2g 得F EG＝2M2g所以得ACEGFF＝122MM＝12（2）图甲中，根据几何关系得：F C＝F AC＝M1g＝100 N，方向和水平方向成30°，指向斜右上方.（3）图乙中，根据平衡方程有F EG sin30°＝M2g；F EG cos30°＝F G所以F G＝M2g cot30°32g≈173 N，方向水平向右.。