第三章相互作用 复习与检测-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册(Word版含答案)

第三章相互作用复习与检测高一物理上学期必修第一册同步练习能力提升（教科版2019）
练习
一、单选题，共12小题
1．一根弹簧的劲度系数k=100N/m，在其两端有两个小孩向相反方向各用20N的水平力拉弹簧，这时弹簧的伸长量是（　　）
A．2cm B．40cm
C．20cm D．10cm
2．下列关于力的说法错误的是（　　）
A．发生形变的物体一定受到了力的作用
B．两个力的大小均为5N，但这两个力不一定相同
C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体一定受到力的作用
D．射出枪口的子弹能飞出很远，是因为子弹离开枪口后受到推力的作用
3．在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水比赛就是一个实例，当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时（　　）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．运动员受到的支持力，是运动员受到重力而产生的
4．一乘客站在斜向上匀速运行的自动扶梯上，分析此时游客的受力，以下示意图中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．轻弹簧置于光滑水平地面上，一端固定在墙上，另一端施加大小为的压力时，弹簧长度为，施加大小为拉力时，弹簧长度为，拉伸和压缩均在弹性限度以内，则弹簧的劲度系数为（　　）
A． B． C． D．
6．下列有关重心的说法，正确的是（　　）
A．质量均匀的球体的重心在它的球心
B．重心必在物体上
C．重心必在物体的几何中心
D．重心就是物体上最重的一点
7．质量为 M 的木块放在电梯中，当电梯由静止开始启动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．木块的重力增加 B．木块的重力减小
C．木块的重力消失 D．木块的重力不变
8．小孩沿滑梯下滑的过程中，受到的力有（　　）
A．重力、下滑力、摩擦力 B．重力、下滑力、支持力
C．重力、下滑力、摩擦力、支持力 D．重力、支持力、摩擦力
9．如图所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小是（　　）
A．μF B．F＋G
C．μF＋G D．
10．如图所示，用细绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间并处于静止状态，细绳AO水平，细绳OB与竖直方向的夹角为θ今使O点不动，将悬点B向右移（BO绳加长），关于AO绳的拉力T1、OB绳的拉力T2的大小变化情况为（　　）
A．T1变大、T2变小 B．T1变小，T2变大
C．T1变大、T2变大 D．T1变小，T2变小
11．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N3的钩码，每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3。下列说法正确的是（　　）
A．当钩码的个数N1=N2=N3=3时可以完成实脸 B．实验中必须测量AO和BO间的夹角
C．实验中不需要记录结点O的位置 D．实验中必须用天平测出钩码的质量
12．如图所示，在竖直平面内的固定光滑圆环上，套有一质量为m的小球，一轻绳通过光滑滑轮P连接小球A，绳的另一端用水平向左的力F拉绳，使小球缓慢上升一小段位移，图中O为圆心，为半径，P为的中点。在小球上升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．绳的拉力先减小后增大
B．设长度为L，表示F的变化量，表示L的变化量，则比值不变
C．环对小球的弹力方向是沿半径背离圆心，大小恒为
D．环对小球的弹力方向是沿半径指向圆心，大小恒为
二、多选题，共4小题
13．几根圆木堆放在水平面上，其中圆木P与地面和其余圆木的接触点分别为M、N，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．圆木P在N处受到的支持力竖直向上
B．圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木P向上
C．圆木P在M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．圆木P在M处受到的支持力竖直向上
14．用一轻绳将小球P系于光滑竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）
A．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将不变
B．小球P受4个力的作用
C．小球物块Q受到3个力的作用
D．P受到的静摩擦力方向竖直向上
15．在“探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的关系”实验中，某实验小组先保持木块与木板间接触面的粗糙程度不变，通过改变砝码个数来改变压力，分别记录弹簧测力计的示数及对应的压力；然后改变接触面的粗糙程度，重复上述实验。根据实验数据，作出f-FN图像，如图所示。由图像可知（　　）
A．对于不同接触面，是一个定值
B．对于同一接触面，是一个定值
C．图像①对应的接触面更粗糙
D．图像②对应的接触面更粗糙
16．如图所示，两个弹簧质量不计，两个小球的重力均为4 N，则A、B两弹簧在静止时的受力分别是（　　）
A．A弹簧为4 N B．B弹簧为4 N
C．A弹簧为8N D．B弹簧为8N
三、填空题，共2小题
17．由实验测得某弹簧所受弹力和弹簧的长度的关系图象；由图可知，弹簧的劲度系数是___________ N/m；弹簧的原长是___________ cm。
18．质量不等的两物块A和B其质量分别为和，置于粗糙水平面上，物体与地面的动摩擦因数相同。如图所示，当某水平力F作用于左端A上时，两物块一起向右匀速运动，A、B间的作用力大小为，当另一水平力作用于右端B上时，两物块一起向左匀速运动，A、B间作用力大小为，则_______。（F、均为未知量）
四、解答题，共2小题
19．将质量为1.0kg的木块放置于水平地面上，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大，木块先静止后运动，用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力f的大小随拉力F的大小变化的图像，如图所示。
（1）求木块与地面的动摩擦因数。
（2）当用4N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少？
（3）当用7N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少？
20．小张和小李到机场为朋友送行，看到有一些旅客推着旅行箱走，也有一些旅客拉着旅行箱走。小张突然产生了一个想法，他问小李：“你说推着旅行箱省力，还是拉着旅行箱省力？”小李想了一下说：“我看拉着旅行箱走有点别扭，大概是推着省力。”小张说：“不，我看还是拉着省力。”谁的看法正确呢？请先作出定性分析，然后通过力平衡条件列式求解，比较推力和拉力的大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
受力分析可知弹簧的弹力F=20N，结合胡克定律知伸长量为
x==0.2m=20cm
故选C。
2．D
【详解】
A．发生形变的物体一定受到了力的作用，选项A正确；
B．两个力的大小均为5N，若两个力的方向不同，则这两个力不相同，选项B正确；
C．施力物体对受力物体施加了力，反过来说，施力物体一定受到受力物体施加的力的作用，选项C正确；
D．离开枪口后，子弹由于惯性向前运动，受重力和空气阻力，没有受到推力的作用，故D错误。
此题选择错误选项，故选D。
3．C
【详解】
A．根据力的作用的相互性，跳板和运动员都会受到力的作用，所以都会发生形变，故A错误；
B．弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的，故跳板受到的压力，是运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；
CD．弹力是由施力物体形变引起并指向受力物体的，故运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
因乘客匀速运动，处于平衡状态，受到重力，支持力作用，且二者等大、反向，若受到摩擦力作用则无法处于平衡状态，故不受到摩擦力作用。
故选D。
5．A
【详解】
根据胡克定律有
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
6．A
【详解】
A．质量均匀的球体的重心在它的球心，选项A正确；
B．重心不一定在物体上，也可能在物体的外部，例如球壳的重心不在球壳上，选项B错误；
C．形状规则且质量分布均匀的物体的重心必在物体的几何中心，选项C错误；
D．重心是重力的等效作用点，并不是物体上最重的一点，选项D错误。
故选A。
7．D
【详解】
重力是由物体的质量和所在位置的重力加速度决定的，虽然木块在电梯启动时受到的支持力会发生变化，但其重力是不变的
故选D。
8．D
【详解】
小孩一定受重力、支持力；由于小孩沿滑梯向下滑动，小孩和滑梯有相对运动，则有摩擦力存在；而下滑力是种效果力，是由重力的分力提供的；故受力分析不能有下滑力。
故选D。
9．A
【详解】
由题意知物体沿竖直墙壁匀速下滑，则受到滑动摩擦力为
在竖直方向，由平衡条件得
故选A。
10．C
【详解】
以结点O为研究对象并受力分析，如图所示，由平衡条件知，T1和T2的合力与物体重力G平衡，由几何关系可得
O点不动，将悬点B向右移（BO绳加长），θ角变大，所以T1和T2均变大。故C正确。
故选C。
11．A
【详解】
A．对O点受力分析，由于根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3，三共点力处于平衡，因此三个力的大小构成一个三角形，当钩码的个数N1=N2=N3=3时，能构成一个三角形，故可以完成实脸，A正确；
B．实验中必须记录AO和BO的方向，不必测量AO和BO间的夹角，B错误；
C．为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，所以实验中需要记录结点O的位置，C错误；
D．由于根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3，因此实验中不必用天平测出钩码的质量，D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．小球缓慢上升一小段位移的过程中，小球处于平衡状态，对小球进行分析受力分析如图所示
由于三角形ABC与三角形POA，可得
当小球缓慢上升一小段位移的过程中，由于AP减小，则F减小，A错误；
B．由于小球缓慢上升一小段位移的过程中，根据分析可得
解得
B正确；
CD．对小球受力分析可知，环对小球的弹力方向是沿半径背离圆心，根据关系
解得
CD错误。
故选B。
13．BD
【详解】
AB．圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木斜向上。故A错误；B正确；
C．圆木P在M处受到的静摩擦力与地面平行，故C错误；
D．圆木P在M处受到的支持力垂直于地面竖直向上。故D正确。
故选BD。
14．AB
【详解】
A．Q均处于静止状态，可知其受到的静摩擦力与自身重力平衡，所以绳子变短，Q受到的静摩擦力将不变。故A正确；
B．小球P受4个力的作用，分别是自身重力、绳子拉力、Q提供的弹力和静摩擦力。故B正确；
C．小球物块Q受到个力的作用，分别是自身重力、墙面的弹力、Q提供的弹力和静摩擦力。故C错误；
D．根据A选项分析可知，Q所受静摩擦力竖直向上，根据力的相互性，P受到的静摩擦力方向竖直向下。故D错误。
故选AB。
15．BC
【详解】
AB．由题图可知，对于同一接触面，f-FN的图像是正比例函数图像，即是一个定值，故A错误，B正确；
CD．当FN一定时，图像①对应的f比图像②对应的f大，所以图像①对应的接触面更粗糙，故C正确，D错误。
故选BC。
16．BC
【详解】
先将两个小球看成整体，根据平衡条件，可知A弹簧的弹力等于二者重力之和，即
再单独对下面的小球分析，根据平衡条件，可知B弹簧的弹力为
故选BC。
17．500 15
【详解】
[2]弹簧处于原长时，弹簧所受弹力为，从图中可知，时，该弹簧的原长
[1]从图中可知弹簧长度时，弹簧伸长量为
此时对应的弹力为
由胡克定律
得该弹簧的劲度系数为
18．
【详解】
[1]当某水平力F作用于左端A上时，两物块一起向右匀速运动，则有
对B受力分析可得
当另一水平力作用于右端B上时，两物块一起向左匀速运动，则有
对A受力分析可得
可得
19．（1）0.3；（2）静摩擦力，4N；（3）3N
【详解】
（1）由图像可知，木块受到的滑动摩擦力为3N，根据
可得
（2）用4N力拉木块时，由于木块受到的最大静摩擦力为5N，所以此时木块受到的是静摩擦力，大小等于拉力大小，即为4N；
（3）用7N的力拉木块时，该力大于最大静摩擦力，故木块受到的是滑动摩擦力，大小为3N。
20．见解析
【详解】
定性分析：小张的看法正确，因为拉着旅行箱时，由于拉力存在竖直向上的分力，所以旅行箱对地面的压力会减小，从而使所受摩擦力减小，而推着旅行箱时，由于推力存在竖直向下的分力，所以旅行箱对地面的压力会增大，从而使所受摩擦力增大，因此拉着省力。
列式求解：假定推力F1和拉力F2方向与水平方向夹角相同，均设为θ，旅行箱重力大小为G，与地面间的动摩擦因数为μ，旅行箱都做匀速直线运动，则有
解得
所以
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