第三章 相互作用 单元测试题1（word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1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共60分）
1．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
2．如图所示，这是生活中常见的杆秤，其用途是用来测量物体的质量。杆秤由三条提绳、托盘、秤杆和秤砣构成，提绳等长且质量不计，托盘质量为0.1kg，称重时杆秤处于静止状态，提绳与竖直方向均成37°角。已知，，取重力加速度大小。当用此杆秤称量质量为0.5kg的物体时，每根提绳中的拉力大小为（　　）
A．
B．2N
C．
D．2.5N
3．如图所示，千斤顶的四条臂OA、AB、BC、CO等长且由光滑铰链相连，转动水平螺杆，缩短铰链A、C的间距，将重物缓慢顶起。在此过程中（　　）
A．AO臂的O端受到的作用力减小
B．AB臂的B端受到的作用力不变
C．A端对螺杆的作用力增大
D．臂AO、CO对铰链O的合力增大
4．如图，一粗糙斜面放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成，已知在力F拉动过程中，斜面和物块M始终保持静止，则在此过程中（　　）
A．地面对斜面的支持力大小不变
B．N所受细绳的拉力大小一直减小
C．M对斜面的摩擦力大小始终不变
D．地面对斜面的摩擦力大小不变
5．如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为m、2m
的A、B两个物体，A与B以及B与地面间的动摩擦因数均为μ，现用水平拉力F拉B，将B匀速拖出，则拉力F大小为（　　）
A．2μmg
B．3μmg
C．4μmg
D．5μmg
6．如图所示，斜面固定在水平地面上，物体P，Q在力F作用下一起沿力F的方向做匀速运动，则物体P受力个数为（　　）
A．4
B．5
C．6
D．7
7．架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是（
）
A．夏季与冬季电线对电线杆的拉力大小相等
B．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向相同
C．夏季电线对电线杆的拉力较大
D．冬季电线对电线杆的拉力较大
8．如图所示，物体在斜向左上方的推力作用下紧靠于竖直墙壁处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．A与竖直墙壁之间一定没有弹力
B．A与竖直墙壁之间可能没有摩擦力
C．A受到的摩擦力方向可能向下
D．A受到的摩擦力方向可能向上
9．如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（　　）
A．B对A的作用力减小
B．墙对B的作用力减小
C．地面对A的支持力减小
D．水平外力F增大
10．大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F，则有(　　)
A．合力F一定大于任一个分力
B．合力F的大小既可能等于F1，也可能等于F2
C．合力有可能小于任一个分力
D．在0至180°的范围内，合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
11．如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和β。下列说法正确的有（　　）
A．若=70°，则β等于70°
B．若=70°，则β等于55°
C．若将滑轮向上移动稍许，平衡时与墙壁连接的细线的拉力不变
D．若将滑轮向上移动稍许，平衡时与墙壁连接的细线的拉力变小
12．如图所示，一光滑大圆环固定于竖直平面内，为其水平直径，О为其圆心，轻质光滑小圆环Р和小球Q（圆环和小球均可视为质点）套在大圆环上。现将轻绳一端与Q相连，另一端穿过光滑小圆环Р挂一个小物块A，当整个装置静止时，小球Q位于N点。物块A的重力大小用表示，小球Q的重力大小用表示，静止时小圆环P对大圆环的压力大小用表示，小球Q对大圆环的压力大小用表示，则下列关（　　）
A．
B．
C．
D．
第II卷（非选择题）
二、解答题（共40分）
13．如图所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？
14．一个质量的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，沿倾角的斜面匀速上滑。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.3。g取。
（1）画出箱子运动时的受力示意图；
（2）求出斜面对箱子的支持力大小；
（3）求出拉力F的大小。
15．如图所示，重力为GA=10N的物体A与重力为GB=50N的物体B用跨过定滑轮的轻绳连接，B放在水平桌面上，且绳BO呈水平状态，AO段处于竖直状态。已知B与水平桌面间的动摩擦因素为0.15，最大摩擦力fm=8N，轻绳与定滑轮间的摩擦不计。求：
(1)若使B在水平桌面上向右匀速运动，求F的大小？
(2)为了使A、B均保持静止状态，则可对B施加一个水平向左的拉力F，试确定拉力F的大小应满足的条件。
16．如图所示，质量为m=1.0kg的物块置于倾角为的固定斜面上，在水平外力F作用下物块处于静止状态。已知物块和斜面间的动摩擦因数，假设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10
m/s2，，，求F大小的可能值范围。
参考答案
1．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。
2．D
【详解】
对托盘及所称物体，由平衡条件可得，在竖直方向
其中
，
联立解得
故选D。
3．A
【详解】
A．
AO臂的O端受到的作用力
则将重物缓慢顶起时，θ减小，则T1减小，即AO臂的O端受到的作用力减小，选项A正确；
B．对AB和BC臂，则
将重物缓慢顶起时，θ减小，则T2减小，AB臂的B端受到的作用力减小，选项B错误；
C．A端对螺杆的作用力
θ减小，则F减小，选项C错误；
D．臂AO、CO对铰链O的合力等于重物的重力不变，选项D错误；
故选A。
4．A
【详解】
B．设拉物块N的细绳与竖直方向夹角为θ，细绳拉力为T，对N进行受力分析
解得
，
随着θ的增大，细绳拉力T逐渐增大，水平力F逐渐增大，B错误；
C．对物块M进行受力分析可知，若初始状态M受摩擦力沿斜面向下，随着细绳拉力T逐渐增大，摩擦力逐渐变大；若初始状态M受摩擦力沿斜面向上，随着细绳拉力T逐渐增大，摩擦力逐渐变小，可能还会反向逐渐变大，根据牛顿第三定律可知，C错误；
AD．将两滑块和斜面体作为整体，受力分析。在竖直方向上，水地面对斜面体的支持力始终等于他们的总重量保持不变；在水平方向上，随水平拉力F逐渐增大，地面对斜面的摩擦力逐渐增加，A正确，D错误。
故选A。
5．C
【详解】
B与地面间的最大静摩擦力为
AB间的最大静摩擦力
B匀速拖出，则拉力F大小
故选C。
6．C
【详解】
对Q进行受力分析可知，Q受到重力、P对Q的支持力，由于Q沿斜面向下做匀速直线运动，可知Q一定还受到P对Q的沿斜面向上的摩擦力；
对P进行受力分析，可知P受到重力、斜面的支持力、Q对P的压力、Q对P的向下的摩擦力以及向下的拉力F的作用；其中斜面的支持力、Q对P的压力都与斜面垂直，重力有沿斜面向下的分力，Q对P的摩擦力以及拉力F的都沿斜面向下，所以P必定受到斜面对它的沿斜面向上的摩擦力，才能向下做匀速直线运动。所以P共受到6个力的作用；故选C。
7．D
【详解】
以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化，在冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大。
故选D。
8．BCD
【详解】
A．物块A在水平方向受力平衡，则竖直墙面对物块的弹力等于F的水平分量，则A与竖直墙壁之间一定有弹力，选项A错误；
B．A受重力、力F以及竖直墙面的水平方向的弹力，三个力即可平衡，则A与竖直墙壁之间可能没有摩擦力，选项B正确；
C．当力F较大时，A有沿墙面向上的运动趋势，此时A受到的摩擦力方向向下，选项C正确；
D．当力F较小时，A有沿墙面向下的运动趋势，此时A受到的摩擦力方向向下，选项D正确。
故选BCD。
9．AB
【详解】
AB．对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图
当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，根据牛顿第三定律可知B对A的作用力减小，故AB正确；
CD．再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图
根据平衡条件，有
F=N
FN=G
故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故CD错误。
故选AB。
【点睛】
本题关键是先对小球B受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对A、B整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析。
10．BCD
【详解】
ABC．特例，若F1＝2
N，F2＝3
N，则其合力的大小范围是1
N≤F≤5
N，合力F可能大于任一个分力，也可能小于等于任一个分力，A项错误，B、C项正确；
D．当θ＝0时，F最大为5
N，当θ＝180°时，F最小为1
N，这说明随着夹角θ的增大，合力F减小，D项正确．
故选BCD。
11．BD
【详解】
AB．取O点为研究对象，在三力的作用下O点处于平衡状态，对其受力分析如图所示
则有FT1=FT2，两力的合力与F等大反向，根据几何关系可得2β+a=180°，所以β=55°，A错误，B正确。
CD．若将滑轮向上移动稍许，O点连接甲，乙两物体绳子之间的夹角变大，平衡时与墙壁连接的细线的拉力变小，C错误，D正确。
故选BD。
12．AC
【详解】
对P、Q受力分析如图
由几何关系可得
则
由图可知
则
其中
、
则
故选AC。
13．管中水面会上升，说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了
【详解】
用手捏玻璃瓶，管中水面会上升。说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了，该操作通过缩小横截面积，使体积的微小变化转化为液面高度的明显变化。
14．（1）见解析；（2）；（3）
【详解】
（1）受力示意图如图所示
（2）沿平行于斜面向上的方向建立x轴，沿垂直于斜面向下的方向建立y轴，分解重力后y轴上有
解得
（3）x轴上有
又
联立代入数据解得
15．(1)
2.5N；(2)
2N≤F≤18N
【详解】
(1)B在水平桌面上向右匀速运动，滑动摩擦力方向向左，滑动摩擦力大小为
对物体A、B受力分析，由物体做匀速运动得
解得
(2)当拉力较小时，设为F1，B相对水平面向右滑趋势，静摩擦力方向水平向左，则对AB由静止得
解得
当拉力较大时，设为F2，B相对水平面向左滑趋势，静摩擦力方向水平向右，则对AB由静止得
解得
拉力的大小应满足的条件是2N≤F≤18N。
16．
【详解】
设物体刚好不下滑时水平力为F1，有：
解得
设物体刚好不上滑时水平力为F2，有
解得
F的范围为