第三章 相互作用 单元检测1（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第一册
第三章
相互作用
单元检测1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．有三个共点力作用在同一个物体上，大小分别为3N、11
N、18
N。那么这三个力的合力最小值应该是（　　）
A．0N
B．3N
C．4N
D．10N
2．两个物体A和B，质量分别是M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦力，地面对A的作用力与A对绳的作用力的大小分别为（　　）
A．mg
（M－m）g
B．mg
mg
C．（M－m）g
mg
D．（M+m）g
（M－m）g
3．如图所示，传送带将物体由低处匀速送往高处，关于物体的受力情况下列说法正确的是（　　）
A．两个力，竖直向下的重力，竖直向上的支持力
B．三个力，竖直向下的重力，垂直皮带向上的支持力，沿皮带向下的静摩擦力
C．三个力，竖直向上的重力，垂直皮带向下的支持力，沿皮带向上的静摩擦力
D．三个力，竖直向下的重力，垂直于皮带向上的支持力，沿皮带向上的静摩擦力
4．下列说法中正确的是
A．重心总是在物体上，不可能在物体外
B．放在桌面上的书，受到桌面对它的支持力，是由于桌面发生形变产生的，支持力的方向与桌面发生的形变方向相同
C．滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，可以用F
=
μFN计算最大静摩擦力
D．两个物体相互接触，在接触处如果有弹力，则一定有摩擦力
5．某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏，如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。左侧的筷子从图示中的位置缓慢旋转到水平位置，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦，左右侧筷子对玻璃球的作用力分别为和。左筷子在旋转过程中，下列说法正确的是（　　）
A．和都是逐渐增大
B．和都是逐渐减小
C．逐渐增大；逐渐减小
D．逐渐减小；逐渐增大
6．一物块在光滑固定斜面上受到水平向左的推力作用处于静止状态，
则下列说法正确的是（　　）
A．推力F一定大于物块的重力
B．物块受到的支持力是由于物块形变产生的
C．斜面对物块的支持力一定大于物块的重力
D．保持物块静止，推力F从水平向左顺时针转到沿斜面方向向上，F的大小先变小后变大
7．如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡。已知θ＝37°，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为（　　）
A．3∶4
B．3∶5
C．4∶5
D．1∶2
8．如图所示，质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止。当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，现用与斜面成角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑。重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．当＝时，F有最小值
B．F的最小值为mgsin
C．在木块匀速上滑过程中，F取最小值时，地面对M的支持力的大小为（M+m）g-mg（sin）2
D．在木块匀速上滑过程中，F取最小值时，地面对M的静摩擦力方向水平向左，且大小为mgsin2cos2
9．如图甲所示，在探究摩擦力的实验中，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．木箱所受的滑动摩擦力大小为15N
B．木箱所受的滑动摩擦力大小为16N
C．木箱与地面间的动摩擦因数
D．木箱与地面间的动摩擦因数
10．质量分别为和的小球A、B（可视为质点）用轻杆相连，再用一根轻绳跨接在光滑定滑轮（滑轮大小可不计）上，平衡时如图所示，滑轮到小球A、B的距离分别为和且，与竖直方向的夹角分别为和。则：（　　）
A．
B．
C．
D．
第II卷（非选择题）
二、实验题（共10分）
11．在“探究两个互成度的力的合成规律”的实验中，提供了以下器材:薄木板一块，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带有两个较长的细绳套），白纸，刻度尺，图钉若干个。
(1)关于实验及操作建议，正确的有______；
A．两个测力计示数必须相同
B．用两个测力计拉橡皮条时必须互成90°
C．读数时视线应正对测力计刻度
D．拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行
(2)某次测量时测力计的示数如图所示，则其读数为______N；
(3)某同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的方向的点，如下图所示。其中最能提高实验精度且符合实验事实的是______。
A．
B．C．
D．
四、解答题
12.如图，工人需要把重为的货箱沿斜放的木板缓慢推上卡车。假定木板与水平面的夹角为，货箱与木板间的动摩擦因数为，工人推力的方向与板面平行且与重力和支持力共面。求∶
(1)货箱对木板的压力大小；
(2)木板对货箱的摩擦力；
(3)工人对货箱的推力大小。
13．如图所示，一条不可伸长的轻绳一端固定于悬点O，另一端连接着一个质量为m的小球。在未知水平力F的作用下，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为θ，已知重力加速度为g，请求：
(1)绳的拉力大小；
(2)未知水平力F大小。
14．一质量为m的小球被光滑的竖直挡板挡在倾角为θ的光滑斜面上，斜面和挡板保持静止，重力加速度取g，求：
(1)挡板对小球的支持力；
(2)小球对斜面的压力。
15．如图，质量为kg的木块，恰好能沿倾角的固定斜面匀速下滑，已知，，，求：
(1)木块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)对木块施加水平向右的推力F后木块能沿斜面匀速上滑，则推力F有多大？
参考答案
1．C
【详解】
最小的两力3N、11N取值范围：8N≤F≤14N，易得小于第三个力，故三力合力最小为18N-14N=4N。
故选C。
2．C
【详解】
对B受力分析可知，绳子的拉力
T=mg
对A受力分析可得
T+N=Mg
可得
N=Mg-mg
故选C。
3．D
【详解】
物体由低处匀速运动到高处，受力平衡，对物体受力分析可知，物体一定受竖直向下的重力，垂直于皮带向上的支持力，沿皮带向上的静摩擦力的作用，在三个力的作用下，物体处于平衡状态，因此这三个力平衡，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．C
【详解】
A．重心是重力在物体上的作用点，也就是物体各部分所受重力的合力的作用点并不是物体上最重的一点，物体的重心可能在物体上，也可能在物体之外，A错误；
B．放在桌面上的书，受到桌面对它的支持力，是由于桌面发生形变产生的，支持力的方向与桌面发生的形变方向相反，B错误；
C．滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，可以用F
=
μFN计算最大静摩擦力，C正确；
D．有弹力不一定有摩擦力，因为物体之间不一定粗糙也不一定有相对运动或相对运动趋势，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
对玻璃珠受力分析如图
，
在旋转中，增大，所以和都是减小，ACD错误，B正确，故选B。
6．C
【详解】
A．设斜面的倾角为θ，则
因θ角不确定，则推力F不一定大于物块的重力，选项A错误；
B．物块受到的支持力是由于斜面的形变产生的，选项B错误；
C．斜面对物块的支持力
则支持力一定大于物块的重力，选项C正确；
D．当力F沿斜面向上时，力F的值最小，大小为mgsinθ，则保持物块静止，推力F从水平向左顺时针转到沿斜面方向向上，F的大小减小，选项D错误。
故选C。
7．A
【详解】
对a和b两个小球受力分析，受力分析图如图所示
由几何关系知
故
α＝θ＝37°
因一根绳上的拉力相等，故拉力大小都为FT，由力的平衡条件可知小球a受到的拉力
FT＝magcos37°
小球b受到的拉力
FT＝mbgsin37°
联立可解得
故选A。
8．AD
【详解】
AB．选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ，此时平行于斜面方向必有：
当加上外力F时，对木块受力分析如下图：
则有：f=μN，平行于斜面方向：
垂直于斜面方向：
解得
即
故当α=θ时，分母最大，F有最小值，最小值为：Fmin=mgsin2θ?，故B错误，A正确；
CD．选物体和M和m整体为研究对象，设水平面对木楔M的摩擦力是f′，水平方向受力平衡，则有：
f′-Fmincos（θ+α）=0
可知摩擦力的方向向左，大小
地面对M的支持力的大小为
故C错误，D正确。
故选AD。
9．AC
【详解】
AB．由图乙可知，木箱受的滑动摩擦力大小为15N，A正确，B错误；
CD．根据
解得木箱与地面间的动摩擦因数
C正确，D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】
对A、B两小球受力分析，如下图
由相似三角形定理可知
联立解得
以整体为研究对象，悬挂定滑轮的装置的拉力的方向竖直向上，以定滑轮对象，定滑轮受竖直向上的拉力，跨过两边的绳子拉力相等，根据平衡，则跨过两边的绳子拉力方向和竖直方向夹角相等，即
故选AC。
11．
CD
3.00
C
【详解】
(1)[1]两个测力计的示数适当就行，还有两力的夹角大小也是适当就好，没有强调一定力的读数相同，也不能要求两橡皮条必须垂直，所以AB错误；读数时必须保持正视刻度线，所以C正确；拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行，才能保证三力在同一平面，力的合成时，合力与两力的测量误差才准确，所以D正确；
故选CD。
(2)[2]由测力计的最小刻度为0.1N，所以读数时要估读到下一位，其读数为3.00N。
(3)[3]为了方便确定拉力方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，到结点的距离要适当，两个分力的夹角也要适当，不能太小这样误差容易增大，实验要方便、准确，两分力的大小可以适当大点，因为读数大点时相对误差小，但不宜太大。且用一个弹簧拉时，弹力应该和绳子在一条线上，所以C正确；ABD错误；
故选C。
12.(1)；(2)，方向沿斜面向下；(3)
【详解】
(1)以货箱为研究对象，其受力如图所示
在垂直于斜面方向，由力的平衡条件有
货箱对木板的压力和木板对货箱的支持力是相互作用力，大小相等方向相反
(2)由
解得
方向沿斜面向下
(3)平行于斜面方向，由力的平衡条件有
解得
13．(1)
；
(2)
mgtanθ
【详解】
以小球为研究对象进行受力分析，如图所示：
(1)根据平衡条件可得绳的拉力大小为
(2)水平力F大小为
F=mgtanθ
14．
(1)；(2)
【详解】
(1)以小球为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件可得，挡板对小球的支持力
N2=mgtanθ
(2)斜面对球的支持力大小
据牛顿第三定律可得小球对斜面的压力大小为。
15．(1)0.75；(2)120N
【详解】
(1)对木块受力分析知，木块受三个力，分别为重力mg、支持力和摩擦力而平衡，则与的合力竖直向上，和重力等值反向（分解法也可以）
由于是滑动摩擦力，则
联立可得
(2)木块受沿斜面向下的摩擦力，沿斜面和垂直斜面将重力和推力F分解
沿斜面方向
垂直斜面方向
滑动摩擦力
联立得