第三章 相互作用 单元测试（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册
第三章
相互作用
单元测试（解析版）
一、选择题（共40分）
1．如图所示，一同学推动木箱在水平地面上匀速运动，关于该同学的推力，下列判断正确的是（　　）
A．方向水平时推力最小
B．方向斜向下时可能比方向水平时推力小
C．方向斜向上时一定比方向水平时推力小
D．方向斜向上时可能比方向水平时推力小
2．一根质量为m、长为L的均匀长方木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推木条，当木条经如图所示位置时，桌面对它的摩擦力（　　）
A．大小为μmg
B．大小为
μmg
C．大小为
μmg
D．mg
3．海高首届青年物理学家竞标赛正在火热进行中，如图是高一（12）班小分队正在做测定木块与不同接触面的动摩擦因数的实验，表格中是实验测定的实验数据。关于实验下面说法不正确的是（　　）
底面材料
木块与砝码总质量m
木块与砝码对底面材料总压力F
第一次弹簧测力计测得的f
第二次弹簧测力计测得的f
第三次弹簧测力计测得的f
动摩擦因数
木板
345.6g
3.456N
1.1N
1.1N
1.0N
0.318
毛巾
345.6g
3.456N
2.2N
2.3N
2.4N
0.666
钢板
345.6g
3.456N
2.0N
2.2N
2.1N
0.608
A．本实验一定要求弹簧秤与木块一起做匀加速运动
B．由实验数据可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
C．由实验数据可如本次实验的设计缺点是没有多次改变压力的大小
D．本实验操作过程中应该水平拉木块并尽量避免弹簧测力计摇晃
4．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力，F1，F2和摩擦力，处于静止状态。其中F1=18N，F2=6N。若撤去力F1后，下列说法正确的是（　　）
A．物体向左加速运动
B．物体受到的合外力为0
C．物体受到的静摩擦力为18N
D．物体受到静摩擦力为12N
5．如图所示，一轻弹簧放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙壁上，当用8N的力水平向右拉弹簧右端时，弹簧的伸长量为4cm；当用12N的力水平向左压弹簧右端时，弹簧压缩量为（设上述两种情况中弹簧的形变均为弹性形变）（　　）
A．4cm
B．6cm
C．8cm
D．4cm
6．下列关于摩擦力的说法正确的是（　　）
A．运动的物体受到的摩擦力是滑动摩擦力，静止的物体受到的摩擦力是静摩擦力
B．摩擦力总是阻碍物体相对运动或相对运动趋势，故一定是阻力
C．相对运动或相对运动趋势是指相对与之接触的物体而言，不一定是相对地面
D．由公式可知滑动摩擦力和静摩擦力都与正压力成正比关系
7．下列说法中正确的是（
）
A．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
B．高速公路旁限速牌上的数字是指瞬时速度
C．物体做直线运动时，位移的大小一定等于路程
D．运动的物体不可能会受到静摩擦力作用
8．一个物体受到的重力为2
N，那么，在下列情况下它受到的重力还是2
N的是(
)
A．将它竖直向上抛起
B．将它放到水里，它被浮起
C．将它放到月球或木星上
D．将它放到高速行驶的列车上
9．如图所示，水平木板上有质量m=2kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小如图所示，取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（　　）
A．t=1s时外力F等于零
B．t=3s时物体处于静止
C．t=6s时外为F一定大于5N
D．物块与木板同的动摩擦因数为0.15
10．如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，这时绳水平，张力为FT。下面说法正确的是（?　）
A．
B．木块A受到的是滑动摩擦力，大小等于FT
C．木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F
D．若木板B以2v的速度匀速运动，则拉力仍为F
二、实验题（共15分）
11．如图，把弹簧测力计的一端固定的墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则金属板对物块P的滑动摩擦力的大小是______N，方向为______。弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为______。
材料
动摩擦因数
金属﹣金属
0.25
橡胶﹣金属
0.30
木头﹣金属
0.20
皮革﹣金属
0.28
12．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。
三、解答题（共45分）
13．一个弹簧秤原来的量程为5N，由于长期使用它的劲度系数发生变化但仍能调等使用且弹力与弹簧的伸长量成正比某课外兴趣小组调零后进行测量。首先悬挂一个质量为100g钩码弹簧秤示数为1.2N，若悬挂一个重物弹簧秤的示数为2.0N，则重物的实际质量为多少千克？（保留2位有效数字）
14．质量为5kg的物体，放在水平的地板上，用一轻质弹簧水平拉该物体，当弹簧拉着该物体匀速前进时，弹簧的伸长量为5cm，（弹簧的劲度系数k=400N/m，g=10m/s2），求：
(1)物体所受到的滑动摩擦力为多大？
(2)物体与地板之间的动摩擦因数为多少？
(3)撤去弹簧后物体将做匀减速直线运动，则所受的摩擦力如何变化？
15．如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B之间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数，且=2，物体B用细绳系住。水平力F=25N时，恰好能将A匀速拉出。求动摩擦因数和的大小。
16．如图所示，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m的物体静止，此时下面弹簧处于原长状态．现在用力竖直向上压下面弹簧的下端A，使物块缓慢上升，直至上面的弹簧恢复原长，且物体静止．求A点向上移动的距离？
参考答案
1．D
【详解】
对木箱受力分析，竖直方向，受重力和支持力作用，水平方向滑动摩擦力，根据
当推力水平时，有
当推力斜向下时，与水平夹角为，有
当推力斜向上时，与水平夹角为，有
联立可得
故选D。
2．A
【详解】
滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关，则桌面对它的摩擦力大小为
故选A。
3．A
【详解】
A．本实验测定木块与不同接触面的动摩擦因数，则只要求两个接触的物体发生相对滑动即可，故A错误；
B．由实验数据可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，故B正确；
C．由实验数据可如，本实验没有改变两接触物体间的正压力，故C正确；
D．为了较准确测量拉力的大小，则实验操作过程中应该水平拉木块并尽量避免弹簧测力计摇晃，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
4．B
【详解】
开始时物体平衡，则所受的静摩擦力为
f=F1-F2=12N
方向向左；当撤去力F1后，物体受
F2=6N<12N
则物体仍静止，所受的合力为零，受静摩擦力为
f′=F2=6N
故选B。
5．B
【详解】
根据F=kx得，劲度系数
当用12N的力水平向左压弹簧右端时，弹簧弹力为12N，根据胡克定律，压缩量为
故选B。
6．C
【详解】
A．运动的物体可能受到静摩擦力作用。比如传送带上的物体与传送带一起匀速上升，物体在运动，但受到静摩擦作用，同理静止的物体也可以受滑动摩擦力。故A错误；
B．摩擦力可以是动力也可以是阻力，B错误；
C．相对运动或相对运动趋势是指相对与之接触的物体而言，不一定是相对地面。故C正确；
D．滑动摩擦力与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关。故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．物体做自由落体运动时受有重力，A错误；
B．高速公路旁限速牌上的数字是指瞬时速度，B正确；
C．物体只有做单向直线运动时，位移的大小等于路程，若有往复运动，则位移的大小小于路程，C错误；
D．静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，作用是阻碍物体间的相对运动，运动的物体可能会受到静摩擦力作用，D错误。
故选B。
8．ABD
【详解】
A.
将它竖直向上抛起，而质量m不变，则其重力G=mg不变，故A正确。
B.
将它放到水里，它被浮起，质量m不变，则其重力G=mg不变，故B正确。
C.
将它放到月球上或木星上，质量m不变，g变化了，则其重力G=mg变化，故C错误。
D.
将它放在高速行驶的列车上，质量m不变，则其重力G=mg不变，故D正确。
9．BD
【详解】
A.
t=1s时外力F等于静摩擦力1N，A错误；
B.
t=3s时物体静止，B正确；
C.
t=6s时外为F的大小无法确定，C错误；
D.
物块与木板同的动摩擦因数为
D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】
B．A、B间产生相对滑动，木块A受到的是滑动摩擦力，大小等于FT，故B正确；
A．以AB整体为研究对象，分析受力情况，水平方向受到：水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力FT和地面对B水平向右的滑动摩擦力f，根据平衡条件得知
F=f+FT
故A错误；
C．木板B受到两个滑动摩擦力，合力大小等于F，故C错误；
D．若木板B以2v匀速运动，AB受力情况都没有变化，则拉力F也不变，故D正确；
故选BD．
11．2.60
水平向左
木头
【详解】
[1][2]当稳定时，物块P所受的拉力和摩擦力平衡，知
f＝F＝2.60N
金属板对物块P的摩擦力方向水平向左。
[3]根据
f＝μFN＝μG
解得
知物块P的材料为木头
12．刻度尺
弹簧原长，弹簧负重的长
200
【详解】
(1)[1]为完成实验，还需要的实验器材有刻度尺。
(2)[2]根据F=k（L-L0），则实验中需要测量的物理量有弹簧原长和弹簧负重的长。
(3)[3]可求出弹簧的劲度系数为
13．0.17kg
【详解】
弹力与弹簧的伸长量成正比
解得：
14．(1)
20N；
(2)
0.4；(3)
滑动摩擦力不变
【详解】
(1)当物体匀速运动时，受到的摩擦力是滑动摩擦力，由二力平衡知，与弹簧的弹力相等
根据胡克定律，有
F=kx=400N/m×0.05m=20N
所以物体受到的滑动摩擦力
Ff=F=20N
(2)由
Ff=μFN
而
FN=mg
代入数据解得
(3)撤去弹簧后物体将做匀减速直线运动，根据
Ff=μFN
可知，其μ和FN都没有发生变化，所以物体所受摩擦力仍为滑动摩擦力，大小方向不变。
15．0.5，0.25
【详解】
以A物体为研究对象，其受力情况如图所示
则物体B对其压力
地面对A的支持力
因此AB间的滑动摩擦力
A受地面的摩擦力
且=2，由题意可知
联立解得
，
16．
【详解】
开始时
mg=k2x2
解得
x2=
mg=k1x1
则
x=x1+x2=
【点睛】
此题是对物体的平衡及胡克定律的考查；关键是知道弹簧的各个状态，然后根据胡克定律求解弹簧的形变量．