第三章 相互作用 单元测试题（解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
第三章
相互作用
单元测试题（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．如图所示，刚性球甲的半径大于刚性球乙的半径，两球质量均为M，一圆柱形平底圆筒放置在水平地面上，将两球依次放人圆筒内，若所有接触都是光滑的，重力加速度大小为g，当两球静止时，下列说法正确的是（　　）
A．两球对圆筒侧面的压力大小相等；筒底所受的压力大小为2Mg
B．两球对圆筒侧面的压力大小相等；筒底所受的压力大小为Mg
C．两球对圆筒侧面的压力大小不相等；筒底所受的压力大小为2Mg
D．两球对圆筒侧面的压力大小不相等；筒底所受的压力大小为Mg
2．关于用平行四边形定则研究力的合成的实验，下列说法正确的是（　　）
A．连接橡皮筋与弹簧测力计的细线应尽量短
B．两弹簧测力计所拉细线的夹角必须是
C．本实验采用了等效替代的研究方法
D．本实验采用了理想实验的研究方法
3．如图所示，游泳者在水里匀速游泳，他受到水对他的作用力为F，对游泳者受力分析正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况，下列判断正确的是（　　）
A．F1和F2都变大
B．F1变大，F2变小
C．F1和F2都变小
D．F1变小，F2变大
5．甲同学用双手捏取了长为10cm的细线，并将双手靠近，乙同学将质量为0.5kg的物体用光滑挂钩挂在细线的中点。甲同学按如图所示的方式缓慢增大双手间的距离，当手指所捏之处位于水平直尺上两个三角形标记的位置时，细线恰好被拉断，则细线所能承受的最大拉力约为（　　）
A．2
N
B．4
N
C．5
N
D．8
N
6．如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方。在缓慢抬起铁块的B端使角增加（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对铁板静止。则下列说法正确的是（　　）
A．磁铁所受合外力逐渐减小
B．磁铁可能受到三个力的作用
C．铁板对磁铁的弹力逐渐减小
D．磁铁受到的摩擦力逐渐增大
7．如图所示，一个人静止在地面上，人与地面间动摩擦因数为，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（忽略定滑轮的摩擦力），当α=60°时，人静止时能拉起重物的最大重力为人重力的（　　）
A．倍
B．倍
C．倍
D．1倍
8．一个物体受到三个力作用处于静止状态，这三个力可能是（　　）
A．4N、8N、13N
B．5N、7N、11N
C．6N、12N、15N
D．7N、13N、22N
9．人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是（　　）
A．人和旗杆间的摩擦力是滑动摩擦力
B．人受到的摩擦力的方向是向上的
C．手握旗杆的力越大，人受的摩擦力也越大
D．手握力增加，人受的摩擦力保持不变
10．一滑雪者沿一倾角为的山坡滑下，然后又滑上另一倾角为的山坡（），如图所示，两山坡动摩擦因数相同，则下列说法正确的是（　　）
A．在A山坡上重力是动力，在B山坡上重力是阻力
B．在A山坡上摩擦力是动力，在B山坡上摩擦力是阻力
C．在A、B两山坡上，滑雪者都受到重力、支持力、下滑力和摩擦力作用
D．在A、B两山坡上滑行过程中，摩擦力都是阻力，且滑雪者在A山坡上所受摩擦力小于在B山坡上所受摩擦力
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．在水平放置的木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)下列说法中正确的有______；
A．弹簧测力计可直接拉橡皮筋
B．在使用过程中，弹簧测力计必须与木板（白纸）平行
C．用两个力、拉橡皮筋时，、的夹角应尽可能大
D．用两个力、拉橡皮筋和用一个力拉橡皮筋的两种情况中，橡皮筋的结点位置一定要相同
(2)图甲为用一个力拉橡皮筋时的情景，图甲中弹簧测力计的读数为______N；
(3)用两个力、拉橡皮筋时，、的图示及以它们为邻边的平行四边形如图乙所示，图乙中坐标纸每个小方格的边长代表0.50N，其中的点为第(2)问中用一个力拉橡皮筋时在细线下方描出的点，请在答题卡上对应的图中做出力的图示______。
12．某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为250N/m，如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究共点力的平衡条件”实验。在保持弹簧OC伸长1.00cm不变的条件下：
(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是______N（图乙中所示），则弹簧秤b的读数可能为______N。
(2)保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，将弹簧秤a、b间的夹角逐渐从90°增大至120°，则在此过程中（________）
A．弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大
B．弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变小
C．弹簧秤a的读数变小，弹簧秤b的读数变大
D．弹簧秤a的读数不变，弹簧秤b的读数变小
三、解答题（共45分）
13．如图所示，建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直，为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直？
14．如图所示，质量为1kg的物体在光滑斜面上受到水平向左的推力作用处于静止状态，斜面始终处于静止状态，重力加速度为。求：
(1)物体的重力大小；
(2)水平推力的大小；
(3)物体给斜面的压力大小。
15．医生在治疗腿脚骨折时，常用如图所示的牵引方法。试算出图中伤腿所受的拉力。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）
16．如图所示，一个物体受到三个互成120°的共点力的作用。已知F1=10N，F2=20N，F3=30N，求物体受到的合力。
参考答案
1．A
【详解】
设两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为FN1和FN2，筒底所受的压力大小为F。据整体法，甲和乙整体水平方向与竖直方向受力均平衡，有
F=2Mg
FN1=FN2
故选A。
2．C
【详解】
A．为了准确记下拉力的方向，采用两点描线时应尽量距离大一些，所以连接橡皮筋与弹簧测力计的细线要适当长一些，故A错误；
B．两弹簧测力计所拉细线的夹角以方便作图即可，不一定必须是，故B错误；
CD．合力与分力是等效替代关系，本实验采用的是等效替代的研究方法，故C正确，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
游泳者在水里匀速游泳，则他受到的水的作用力与本身的重力平衡，则受力图如B所示。
故选B。
4．C
【详解】
是一根不可伸长的柔软轻绳，所以绳子的拉力相等,即
根据对称性可知，每边绳子与竖直方向的夹角相等，设为，根据平衡条件可得
木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后，绳子之间的夹角变小，变大，环的重力保持不变，所以绳子上的拉力变小，选项C正确，A、B、D错误。
故选C。
5．C
【详解】
对结点受力分析，如图所示
由图可知
、
此时由平衡可得
且
联立解得
即细线所能承受的最大拉力约为5N。
故选C。
6．D
【详解】
AB．对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如图
由于始终平衡，故合力为零，故AB错误；
CD．根据平衡条件，有
，
解得
，
由于不断变大，故f不断变大，N不断变大，故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
对人受力分析有
解得
故选B。
8．BC
【详解】
A．4N、8N的合力范围是4N~12N，13N不在合力范围内，则三力不可能平衡，选项A错误；
B．5N、7N的合力范围是2N~12N，11N在合力范围内，则三力可能平衡，选项B正确；
C．6N、12N的合力范围是6N~18N，15N在合力范围内，则三力可能平衡，选项C正确；
D．7N、13N的合力范围是6N~20N，22N不在合力范围内，则三力不可能平衡，选项D错误；
故选BC。
9．BD
【详解】
A．人和旗杆间的摩擦力是静摩擦力，选项A错误；
B．人匀速上爬，则受到的摩擦力与重力等大反向，则摩擦力的方向是向上的，选项B正确；
CD．手握旗杆的力越大，人受的最大静摩擦力越大，但是静摩擦力等于重力保持不变，选项C错误，D正确；
故选BD。
10．AD
【详解】
A．重力分解为运动方向和垂直运动方向两个分力，当其中运动方向的分力与运动方向相同时为动力，与运动方向相反时为阻力，A正确；
B．不论在A山坡还是在B山坡，滑雪者所受的滑动摩擦力总是阻碍他相对山坡的滑动，所以都是阻力，B错误；
C．滑雪者受到重力、支持力和摩擦力，其中重力可以分解为两个力，一是使滑雪者有沿山坡下滑趋势的分力，二是使滑雪者压紧坡面的分力。分析滑雪者受力时，考虑了就不能再同时考虑它的分力，C错误；
D．由于摩擦力
相同时，倾角越大，越小，滑动摩擦力也越小，D正确。
故选AD。
11．BD
4.00
【详解】
(1)[1]
A．弹簧测力计不可直接拉橡皮筋，必须用细绳套拴住橡皮筋，这样子弹力的方向才容易确定，误差才小，所以A错误；
B．在使用过程中，弹簧测力计必须与木板（白纸）平行，这样才保证各力在同一平面内，误差才小，所以B错误；
C．用两个力、拉橡皮筋时，、的夹角要恰当，但不是越大越好，所以C错误；
D．用两个力、拉橡皮筋和用一个力拉橡皮筋的两种情况中，橡皮筋的结点位置一定要相同，这样子才保证两次的作用效果相同，所以D正确；
故选BD。
(2)[2]
图甲中弹簧测力计的最小刻度是0.1N，所以其读数为4.00N。
(3)[3]力的图示如下图
12．1.50（1.47～1.53）
2.00（1.97～2.03）
A
【详解】
(1)[1]弹簧秤a的读数是1.50N；
[2]弹簧的弹力为
则弹簧秤b的读数可能为
(2)[3]保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，将弹簧秤a、b间的夹角逐渐从90°增大至120°，则在此过程中，根据平行四边形法则作图，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大；
故选A。
13．见解析
【详解】
重力的方向竖直向下，所以悬挂重锤的悬线方向一定在竖直方向上，如果墙壁与悬线平行，则说明墙壁竖直
14．(1)；(2)7.5N；(3)
【详解】
(1)物体的重力大小
(2)(3)由二力平衡
联立得
牛顿第三定律，支持力与压力相等，故压力大小为
15．80N
【详解】
设绳子张力为F，则
图中伤腿所受的拉力大小等于伤腿靠近的滑轮两侧绳子的拉力的合力大小，即
16．，方向水平向右
【详解】
建立如图所示坐标系，由正交分解法得
x方向上
y方向上
故可得三力的合力大小为
方向水平向右。
试卷第6页，总7页
试卷第5页，总6页