高中物理必修一《相互作用》单元测试题(经典解析)

高一物理必修一《相互作用》单元测试题
一、选择题
1．关于力的下列各种说法中，正确的是(C)
①力是改变物体的运动状态的原因②力是产生形变的原因
③只有相互接触的物体才有力的作用
④在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N
A．①②③B．②③④ C．①②④D．①③④
2．关于重力的叙述，下列说法中正确的是(D)
A．物体的质量越大，受到的重力也越大，所以物体的重力是由物体的质量产生的
B．重力是物体本身的一种属性
C．放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的
D．物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的
3．足球运动员已将足球踢向空中，如右图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，F f为空气阻力)(B)
4．图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡．下列说确的是(BC)
A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用 B．水平地面对手杖有摩擦力的作用C．水平地面对手杖的弹力方向竖直向上 D．水平地面对手杖的作用力方向竖直向上
5．下图为农村小水库大坝的几种设计方案图(俯视图)，若从安全牢固的角度考虑，应该选择的一种方案是(D)
6．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为(A)
A．2(M－F
g
) B．M－
2F
g
C．2M－
F
g
D．0
7．汽车刹车时如果车轮停止转动(技术上叫刹车抱死)，车轮与地
面发生滑动，此时地面的侧向附着性能很差，汽车在种种干扰外力的作用下就会出现方向失稳问题，容易发生交通事故．安装了防抱死系统(ABS系统)后的汽车，紧急刹车时车轮处在一种将要停止滚动又仍在滚动的临界状态，但刹车距离(以相同速度开始刹车到完全停下来行驶的距离)却比车轮抱死时更小．这两种刹车过程相比较(BD)
A．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是滚动摩擦力
B．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是静摩擦力
C．防抱死后刹车距离小是由于变滑动摩擦力为滚动摩擦力
D．防抱死后刹车距离小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力
8．甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如下图所示．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是(B)
A．凳子向甲方移动 B．凳子向乙方移动
C．凳子在原处不会被移动 D．凳子向体重大的一方移动
9．一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点．若在细绳的C处悬一重物，已知AC>CB，如右图所示，则下列说法中正确的应是(AC) A．增加重物的重力，BC段先断 B．增加重物的重力，AC段先断
C．将A端往左移比往右移时绳子容易断 D．将A端往右移时绳子容易断
10．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后(C)
A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力大小是11.5N
C．木块B所受摩擦力大小是9N D．木块B所受摩擦力大小是7N
二、填空题
11．在探究“互成角度的两个力的合成”的实验中，需要的器材有：方木块、白纸、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个，还需要________．在做上述实验中，在水平放置的木板上垫上一白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳套用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①__________，②________，③________，然后用一个弹簧
秤把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下________和________．弹簧秤两个、橡皮条一根、铅笔一支；O点位置；细绳所示方向；相应弹簧秤读数；O点位置；弹簧秤读数、橡皮条方向
12．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度.
砝码质量m×10－3 kg0306090120150
弹簧总长度l×10－2 m 6.07.28.39.510.611.8
(1)
(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.
答案：
弹簧伸长量
x/m
弹力
F/N
00
0.0120.30
0.0230.60
0.0350.90
0.046 1.20
0.058 1.50
弹簧的劲度系数为k＝26 N/m.
13.如图所示，在水平面上叠放着两个物体A和B，两物体在F1，F2(F1>F2)的水平拉力作用下，处于静止状态．试分别画出A物体、B物体和整体的受力图．
答案：
三、论述、计算题
14．浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏
着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都
是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的
合力有多大？方向如何？
答案：5.2×104N 方向竖直向下
解析：把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下．
根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接AB，交OC于D，则
AB与OC互相垂直平分，即AB垂直OC，且AD＝DB、OD＝1
2 OC.
考虑直角三角形AOD，其角∠AOD＝30°，而OD＝OC/2，则有
F＝2F1cos30°＝2×3×104×
3
2
N≈5.2×104N.
15．(10分)甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000 N的力拉绳子，方向如图(a)所示，要使船沿OO′方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？
答案：500 N
方向垂直于河岸指向另一侧．
500(N)．
16．(11分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
(3)若物体乙的质量m2＝4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？
答案：(1)54m 1g 34m 1g (2)3
4
m 1g 方向水平向左 (3)1.6kg
解析：(1)FT OA ＝m 1g cos θ＝5
4
m 1g
FT OB ＝m 1g tan θ＝34m 1g (2)F f ＝FT OB ＝3
4m 1g 方向水平向左
(3)Ff m ＝μm 2g ＝0.3×40N ＝12N 当FT OB ＝3
4
m 1g ＝Ff m ＝12N 时，
m 1＝1.6kg ，即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6kg.
经计算F 1＝21.7N ，F 2＝29.4N ，所以拉箱子省力．
17．出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行箱，也有一些旅客拉着行箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行箱的质量为m ＝10kg ，拉力F 1、推力F 2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如下图所示)，行箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行箱都做匀速运动．试通过定量计算说明是拉箱子省力还是推箱子省力．
解析：对行箱进行受力分析，并画出受力分析图．应用正交分解拉行箱时：
F 1cos θ＝f 1① F 1sin θ＋F N 1＝mg ② f 1＝μF N 1③ 解之得：F 1＝
μmg
＝21.7N④
cosθ＋μsinθ
推行箱时：F2cosθ＝f2⑤F N2＝F2sinθ＋mg⑥f2＝μF N2⑦解之得：F2＝
μmg
＝29.4N⑧F1<F2，即拉箱子时省力．⑨
cosθ－μsinθ。