第三章 相互作用 单元达标测试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
单元达标测试1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共60分）
1．如图所示，一物块在固定斜面上匀速下滑，则物块受到的力有（　　）
A．重力和摩擦力
B．重力和支持力
C．重力、支持力和摩擦力
D．重力、压力和摩擦力
2．嫦娥五号登陆月球时，从距月面几十千米到几百米的过程中沿图中虚线做匀减速直线运动，这就需要调整发动机的喷气方向，下列四种喷气方向可能使嫦娥五号实现上述运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，两只同样的弹簧秤每只自重0.1N，下面的挂钩重力忽略不计，甲“正挂”。乙“倒挂”，在乙的下方挂上1.0N的钩码，则甲、乙弹簧秤的读数分别为（　　）
A．1.0N，1.1N
B．1.1N，1.0N
C．1.1N，1.1N
D．1.2N，1.1N
4．《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　）
A．若小球在空中处于静止状态，小球受到的静摩擦力方向竖直向下
B．若小球在空中处于静止状态，小球受到的摩擦力与重力大小相等
C．若小球在空中处于静止状态，增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D．若铁夹夹金属小球一起水平移动，小球受到的是滑动摩擦力
5．如图所示，用长度为30cm的轻绳悬挂盆景，已知圆形花盆的总质量为2kg，直径为36cm，绳能承受的最大拉力为8N，重力加速度，则轻绳至少要用（　　）
A．3根
B．4根
C．5根
D．6根
6．如图所示，是两个共点力的合力F的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图象，则这两个力的大小分别是（　　）
A．1N、4N
B．2N、3N
C．1N、5N
D．2N、4N
7．如图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块和斜劈均处于静止状态。现用一竖直向下且逐渐增大的力F作用于物块上，则下列说法正确的是（　　）
A．斜劈对物块的摩擦力增大
B．物块所受的合力变大
C．当力F增大时物块可能会沿斜劈向下滑动
D．斜劈ABC受到水平地面的摩擦力随力F的增大而增大
8．以下的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。关于能否用等长的轻绳来代替轻杆以保持系统的平衡，下列说法正确的是（　　）
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D．图中的BC杆不可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
9．水平桌面上有一长方体箱子，有四个完全相同的光滑小球A、B、C、D，先将小球A、B、C放置在长方体箱子里，此时三个小球之间、三个小球与箱侧壁之间刚好接触（其中小球A、B与两面箱侧壁接触，小球C与一面箱侧壁接触），其俯视图如图甲所示，然后将小球D放置在小球A、B、C上方，如图乙所示，若四个小球的质量均为m，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球A对小球D的作用力大小为
B．小球A对地面的压力为
C．单面箱侧壁对小球A的作用力大小为
D．小球A、B对小球D的作用力的合力大小为
10．如图所示为一倾角为θ的滑梯的示意图，一质量为M的小孩双手抱在胸前在粗糙滑梯面上匀速下滑，若小孩再戴上质量为m的头盔，让小孩沿滑梯以某一初速度下滑。不计空气阻力，则（　　）
A．戴头盔的小孩仍匀速下滑
B．戴头盔的小孩沿滑梯加速下滑
C．戴头盔的小孩受到滑梯的摩擦力变大
D．戴头盔的小孩受到滑梯的弹力不变
11．如图所示，甲物体在沿斜面的推力F的作用下静止于乙物体上，乙物体静止在水平面上，现增大水平外力F，两物体仍然静止，则下列说法正确的F是（　　）
A．乙对甲的摩擦力一定增大
B．乙对甲的摩擦力可能减小
C．乙对地面的摩擦力一定增大
D．乙对地面的摩擦力可能增大
12．三个重量均为10N的相同木块a、b、c和两个劲度均为100N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，桌面与a间的最大静摩为10N。开始时p弹簧处于原长，细线刚好拉直无拉力，木块均处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉弹簧p的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。轻弹簧和细线的重量都忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A．开始时a受到的摩擦力为10N
B．q弹簧最后的形变量是10cm
C．最后连接b的线中拉力大小是20N
D．p弹簧的左端向左移动的距离是30cm
第II卷（非选择题）
二、解答题（共40分）
13．把一个放在水平地面、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少 将一个棱长为a的均匀正方体放在水平地面上，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少
14．质量为2kg的物块沿倾角为30°的斜面匀速下滑，则物块对斜面的作用力多大？方向如何？（g=10m/s2）
15．如图一个小球A的质量为m=2kg，两根伸直的轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系在小球A上，在小球A上施加一个方向与水平线成θ=60°拉力F，重力加速度g取10m/s2，（以下计算结果均可含根号）
(1)若细绳b恰没有拉力，求F的大小；
(2)若细绳c恰没有拉力，求F的大小。
16．如图所示，两个小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知手臂对水桶拉力的方向均与竖直方向成30°角，水和水桶总质量为m，左边小孩的质量为M，重力加速度为g，求：
(1)小孩手臂受到水桶拉力的大小；
(2)左边小孩所受地面支持力和摩擦力大小。
参考答案
1．C
【详解】
对物体进行受力分析可知，物体匀速下滑过程中，受到竖直向下的重力、斜面对物体的支持力、沿斜面向上的摩擦力三个力作用。
故选C。
2．C
【详解】
嫦娥五号落月接近段将沿图中虚线做匀减速直线运动，故受到的合力方向与运动方向相反，因受到的重力竖直向下，通过受力分析可知
故选C。
3．C
【详解】
甲的读数为重物的重力与弹簧秤乙的重力之和，即甲的读数为1.1N；乙倒挂，则乙的读数为重物的重力与弹簧秤乙的重力之和，即乙的读数为1.1N；
故选C。
4．B
【详解】
AB．对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用。根据平衡条件可知，小球在竖直方向上，受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，A错误，B正确；
C．增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，C错误；
D．若水平移动铁兲，由于小球在竖直方向受力始终平衡，且没有相对运动，故小球受到的还是静摩擦力，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
每根绳子与竖直方向的夹角为
则
cosθ=0.8
由平衡知识可知
解得
则轻绳至少要用４根。
故选B。
6．B
【详解】
两个力夹角为0°时，则
F1+F2=5N
两个力夹角为180°时，则
可得
F1=3N
F2=2N
故选B。
7．A
【详解】
ABC．设斜劈的倾角为θ，物块与斜劈间的动摩擦因数为μ．以物块为研究对象，未加F时物块静止在斜劈上，则有
即有
当用竖直向下的力F作用于物块上时，受力情况如图
最大静摩擦力为
则
即斜劈对物块的摩擦力增大，当力F增大到一定程度时，物体不会运动，物块所受的合力为零，保持不变，BC错误A正确；
D．以斜劈和物块整体为研究对象受力分析，受重力、向下的力F、地面给的向上的支持力，力F再增大，但水平方向上没有分量，所以斜劈不会运动也没有运动趋势，所以也不会受水平地面的摩擦力作用，D错误。
故选A。
8．BD
【详解】
ABCD．图中的杆均有固定转轴，那么杆上的力均沿杆，如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而图甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C错误，B、D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】
A．四个小球的球心连在一起形成一个四面体，设四面体的变长为a，四面体的高为
，对于D球受到三个小球的支持力，设支持力与竖直方向的夹角为
，根据平衡
解得
A正确；
B．对于球A，在竖直方向上，则
根据牛顿第三定律小球A对地面的压力为，B错误；
C．小球D对小球A的作用力在水平面上的分力
因为小球A对两个箱侧壁的作用力是垂直的，根据几何关系，则小球A对单面箱侧壁的作用力
根据牛顿第三定律，单面箱侧壁对小球A的作用力，C正确；
D．小球A、B对小球D的作用力
D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】
AB．不戴头盔时，小孩受重力、支持力和摩擦力匀速下滑，根据平衡条件可知，在平行滑梯方向，有
在垂直滑梯的方向，有
其中
联立解得
戴头盔后，对小孩和头盔整体，在平行滑梯方向
垂直斜面方向
联立解得
故整体仍然做匀速直线运动，B错误，A正确；
CD．由上面的分析知，不戴头盔时
戴头盔后
所以摩擦力变大，弹力变大，D错误，C正确。
故选AC。
11．BC
【详解】
AB．设斜面倾角为θ，当
乙对甲的摩擦力为零，如果开始
则有
则摩擦力方向向上，F增大，乙对甲的摩擦力减小，当
则有
则摩擦力方向向下，F增大，乙对甲的摩擦力增大；A错误B正确；
CD．设地面对乙的摩擦力为Ff，以整体为研究对象，水平方向有
随着F增大，地面对乙的摩擦力增大，地面对乙的摩擦力和乙对地面的摩擦力是相互作用力，乙对地面的摩擦力一定增大，C正确D错误。
故选BC。
12．BC
【详解】
A．因为开始时p弹簧处于原长，细线刚好拉直无拉力，木块均处于静止状态，a受到的摩擦力为0N，A错误；
B．因为最后c木块刚好离开水平地面，根据受力平衡可得
代入数据解得q弹簧最后的形变量为
B正确；
C．对b、c整体受力分析可得
代入数据，解得连接b的线中拉力大小为
C正确；
D．对a由平衡条件可得
最后弹簧p的伸长量为
开始时弹簧q压缩的长度为
故p弹簧的左端向左移动的距离为
D错误。
故选BC。
13．；
【详解】
一个放在水平地面、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高；
将一个棱长为a的均匀正方体放在水平地面上，此时重心距离地面；绕其一条棱翻转时，其重心位置的最大高度为，升高的最大高度为。
14．20N，竖直向上
【详解】
质量为2kg的物块沿倾角为30°的斜面匀速下滑，物块受重力，斜面的支持力和斜面对木块的摩擦力，物块处于平衡状态，所以斜面对物块的支持力和斜面对木块的摩擦力的合力应与重力等大反向，则斜面对物块的作用力
方向竖直向上。
15．(1)；(2)
【详解】
(1)对A分析
Fsinθ-mg=0
解得
(2)对A分析
y方向
Fsinθ+Tbsinθ=mg
x方向
Fcosθ-Tbcosθ=0
解得
16．(1)；(2)，
【详解】
(1)两拉力相等，对水桶进行受力分析如图所示，则由平衡条件得
解得
。
根据作用力与反作用力的关系可知，手臂所受水桶拉力大小为
(2)以水、水桶和该小孩整体为研究对象，受力分析如图所示，
由平衡条件得
联立解得