第三章 相互作用 单元测试卷（Word版含答案）

第三章 相互作用 单元测试
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选顶中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．重力加速度g是矢量，方向竖直向下
B．重力就是地球对物体的吸引力
C．物体的重心一定在物体上
D．形状规则的物体重心必定在几何中心
2．下列关于弹力的几种说法，其中正确的是（ ）
A．两接触的物体之间一定产生弹力
B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力，是因为水平面发生了形变
D．同一弹簧，在弹性限度范围内其弹力与弹簧长度成正比
3．如图所示，男子用弹簧拉力器（弹簧3根）健身，双手左右拉开弹簧拉力器，使其弹簧相比原长伸长了80cm（在弹性限度内，每根弹簧伸长相同），若此时弹簧拉力器的两端所受拉力均为600N，则（　　）
A．若双手拉力均变为300N，弹簧长度变为40cm
B．每根弹簧的劲度系数为250N/m
C．每根弹簧的劲度系数为750N/m
D．每根弹簧的劲度系数随弹簧的拉力的增大而增大
4．2019年11月22日至24日，在新加坡举行的2019年国际泳联大奖赛最后一站中，以锻炼新人为主的中国队依然获得了10个项目中的七枚金牌，显示了中国梦之队的实力。中国队员在比赛中的一个瞬间如图所示。请判断下列说法正确的是（　　）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的 D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的
5．如图所示，质量为的木块在置于水平桌面的木板上滑行，木板静止，它的质量，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，那么木板所受桌面给的摩擦力大小是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，木块在水平 F=10N 的水平作用力作用下，向右匀速直线运动，速度为 10m/s，则下列说法 正确的时（　　）
A．当向右水平拉力变为 F1=12N 时，木块的摩擦力为 12N
B．当向右水平拉力变为 F1=12N 时，木块的摩擦力为 10N
C．若速度变为 20m/s，木块的摩擦力为 20N
D．当水平拉力撤去后，木块做减速运动过程中，摩擦力越来越小
7．如图所示，A是主动轮，B是从动轮，它们通过不打滑的皮带转动，轮的转动方向见图，P、Q分别是两轮边缘上的点，则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是（　　）
A．P所受的是静摩擦力，方向向上 B．P所受的是滑动摩擦力，方向向下
C．Q所受的是静摩擦力，方向向下 D．Q所受的是滑动摩擦力，方向向上
8．如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度v匀速传动时，物体在轻弹簧力的作用下处于静止状态，此时弹簧的形变量为；现令传送带改为向左以速度2v匀速传动，物体在轻弹簧力的作用下处于静止状态，此时弹簧的形变量为 ；则以下关于前后弹簧形变量的说法，正确的是（　　）
A．是压缩量，是伸长量，
B．是压缩量，是伸长量，
C．是伸长量，是压缩量，
D．是伸长量，是压缩量，
9．如图所示，某物体受五个共点力作用，处于静止状态。若的大小不变，方向沿顺时针转过，其余四个力的大小和方向均不变，则此物体受到的合力大小变为（　　）
A． B． C． D．
10．物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是（　　）
A．5N 、 7N 、 8 N B．2N 、 3N 、 5N
C．1N 、 5N 、 10 N D．1N 、 10N 、 10N
11．2021年夏季，河南郑州突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷人泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30m处有一棵大树，如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳子施加F=100N的水平恒力，将绳索中点拉离原位置x=30cm，如图乙所示，结果就把车拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为（　　）（角很小时，）
A．500N B．1000N C．2500N D．5000N
12．如图所示，光滑斜面的倾角为37°，一小球在细线的拉力作用下静止在斜面上，若小球所受的重力为G，已知，，则细线对小球拉力的最小值为（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，质量为m的物体在与斜面平行向上的拉力F作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面（　　）
A．无摩擦力
B．支持力等于（m+M）g
C．支持力为（m+M）g-Fsinθ
D．有水平向右的摩擦力，大小为Fcosθ
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分。选对但不全的得1分。有选错的得0分）
14．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向右
B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为
C．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为
D．要做到“每次只进一张纸”，应要求1>2
15．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之曰： 无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角60°，现在木楔背上加一力 F，方向如图所示，木楔两侧产生 推力 FN，则（　　）
A．若 F=100N 时，FN=100N
B．若 F=100N 时， FN =100N
C．θ一定，若 F 增大，FN也随之增大
D．若 F 大小一定，要使 FN增大，应该增大θ
16．如图所示，木块A、在竖直向上的外力的作用下处于静止状态，其中木块A的上表面和水平天花板接触，下面关于木块A、受力分析正确的是（　　）
A．木块A一定受3个力 B．木块A可能受4个力
C．木块B一定受4个力 D．木块可能受3个力
三、实验题
17．（7分）一名同学用左下图示装置做测定弹簧的劲度系数的实验
（1）将铁架台置于桌子上，固定弹簧和刻度尺时，弹簧轴线和刻度尺应相互平行且在__________方向上。
（2）右上图为由实验测得数据标出的对应点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线____________。
（3）实验结论是：此弹簧的劲度系数k=__________N/m。（计算结果保留三位有效数字）
（4）如果将指针分别固定在图示A点和A点下方的C点处，做出钩码质量m和指针所对刻度l的关系图像，由图像进一步得出的弹簧的劲度系数kA、kC，则kA__________kC（选填“＞”“＝”或“＜”）。
18．（7分）在完成“验证力的平行四边形定则”实验中：
（1）甲同学设计如图甲实验，将木板竖直放置，在木板上固定一点P，三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细线，使结点静止于O点。
①某次实验中A的指针位置如图所示，其读数_______N；
②下列实验要求中必要的是_______（填选项的字母代号）
A．细线套方向应与木板平面平行
B．多次实验结点O必须处在同一点
C．需要测量重物M的重力
D．弹簧测力计B始终保持水平
（2）乙同学设计图乙实验，将木板水平放置，橡皮筋的一端A用图钉固定在木板上，另一端用两只弹簧测力计通过细绳将结点拉到某一位置O点，标记好O点及拉力的方向OB和OC，分别读出测力计的读数F1，F2。再用一只弹簧测力计仍将结点拉到O点，读出测力计的读数F，F即为F1，F2的合力。
①在第二步时，忘记了标记F的方向，__________（填“能”或“不能”）根据橡皮筋的固定点A与O点直接确定F的方向。
②关于此实验下列操作要求正确的是_____（填选项前的字母）
A．在实验过程中，F1、F2必须要保持垂直
B．实验时绳子尽量长一些的主要目的是为了测量力的大小更准确一些
C．实验时，可以选择弹簧劲度系数不同的弹簧测力计来进行实验
四、解答题
19．（9分）有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧，如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm（不考虑圆珠笔尾帽与弹簧自身的质量），现用这攴圆珠笔水平推一本放在桌面质量为900g的书，当按钮压缩量为3.6mm（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动（g取10m/s2）试求：
（1）笔内小弹簧的劲度系数；
（2）书与桌面间的动摩擦因数大小；
（3）当按钮压缩量为2.5mm时，书本受到的摩擦力大小。
20．（10分）在研究摩擦力特点的实验中，小强将0.8kg的木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向向左拉长木板，将拉力F从零开始缓慢增大，直到长木板被抽出。在整个实验过程中，用力传感器采集木块受到的摩擦力并用计算机绘制出摩擦力Ff随时间t变化的图像，如图乙所示。此后小强将长木板固定在水平桌面上，换用劲度系数为20N/m、原长为10cm的轻质弹簧拉静止在长木板上的木块，如图丙所示，重力加速度取10 m/s2。
（1）求长木板与木块的动摩擦因数；
（2）若将轻质弹簧拉长至15cm时，木块受到摩擦力；
21． （10分）如图所示，一个重为150N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ=60°，所有接触点和面均不计摩擦，不计物体因挤压而导致的形变。试求小球对墙面的压力F1的大小和对A点压力F2的大小。
22． （12分）如图所示，质量为m1=4kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=8kg的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
（3）假设三段轻绳能承受的最大拉力均为70N，欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，如果物体乙与水平面之间的动摩擦因数为则物体甲的质量m1最大不能超过多少？如果物体乙与水平面之间的动摩擦因数为则物体甲的质量m1最大不能超过多少？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．重力加速度g是矢量，方向竖直向下，选项A正确；
B．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，除两极外重力不等于地球的吸引力，选项B错误；
C．物体的重心可能在物体的外部，不一定在物体上，选项C错误；
D．形状规则且质量分布均匀的物体重心必定在几何中心，选项D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变，所以两个物体之间若相互接触，不一定会产生弹力作用，故A错误；
B．静止在水平面上的物体所受的重力是引力，而它对水平面的压力是弹力，二者是不同性质的力，不能说物体所受的重力就是它对水平面的压力，故B错误；
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是水平面发生了形变，水平面对物体的弹力，故C正确；
D．根据胡克定律
F=kx
可知，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．根据胡克定律，若双手拉力均变为300N，弹簧相比原长伸长40cm而不是长度变为40cm，故A错误；
BC．根据题意，每根弹簧的弹力为200N，根据胡克定律
故B正确，C错误；
D．弹簧的劲度系数由弹簧自身决定，与弹簧受到的拉力无关，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
AB．运动员起跳时，跳板和运动员的脚都会受到力的作用，所以都会发生形变，A错误，B正确；
C．运动员受到的支持力是跳板发生形变产生的，C错误；
D．跳板受到的压力是运动员的脚发生形变产生的，D错误。
故选B。
5．A
【详解】
木板对木块的滑动摩擦力大小为，根据力作用的相互性可知木块对木板的滑动摩擦力大小为，因为木板静止，根据二力平衡可知木板所受桌面给的摩擦力大小是，故选A。
6．B
【详解】
A．木块匀速向右运动，受到向左的10N的滑动摩擦力，当拉力变为12N时，不影响滑动摩擦力，A错误；
B．木块匀速向右运动，受到向左的10N的滑动摩擦力，当拉力变为12N时，不影响滑动摩擦力，B正确；
CD．滑动摩擦力与速度无关，只跟 与FN有关，CD错误。
故选B。
7．A
【详解】
AB．由于轮与皮带间不打滑，所以P、Q两点与皮带间都是静摩擦力，P是主动轮上点，相对皮带向下运动，所以所受摩擦力向上，故A正确，B错误；
CD．Q是从动轮上点，相对于皮带向下运动，所受摩擦向上，是静摩擦力，故CD错误。
故选A。
8．A
【详解】
当传送带向右以速度v匀速传动时，根据相对运动方向可知，物块受到的摩擦力方向向右，此时物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，弹簧处于伸长状态，则
解得
当传送带改为向左以速度2v匀速传动，根据相对运动方向可知，物体受到的摩擦力方向向左，故物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则
解得
故
故选A。
9．D
【详解】
物体受力平衡，则其他4个力的合力与F1等大反向，则若的大小不变，方向沿顺时针转过120°，则F1与其他4个力的合力夹角为60°，则物体受的合力为
故选D。
10．C
【详解】
A．5N和7N的合力范围为：2N～12N，8N在合力范围里，故三个力的合力可能为0；故A正确；
B．2N和3N的合力范围为：1N～5N，5N在合力范围里，故三个力的合力可能为0；故B正确；
C．1N和5N的合力范围为：4N～6N，10N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为0；故C错误；
D．1N和10N的合力范围为：9N～11N，10N在合力的范围里，故三个力的合力可能为0．故D正确；
本题选择不能为0的，故选C。
11．C
【详解】
如图所示
将作用在绳索中点的水平恒力F下分解到沿AO方向的拉力和沿BO方向的拉力，因
则有
由于
则
因此
代入数值得
故选C。
12．A
【详解】
对小球受力分析如图所示
则拉力最小值
故选A。
13．C
【详解】
AD. 整体处于平衡状态，根据平衡条件得
摩擦力的方向向左，AD错误；
BC. 对整体根据平衡条件得
解得
B错误，C正确；
故选C。
14．ACD
【详解】
A．第1张纸相对搓纸轮有向左运动趋势，故受到搓纸轮的摩擦力方向向右，A正确；
B．工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为
故B错误；
C．第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡可知大小均为
故C正确；
D．要做到“每次只进一张纸”， 第1张纸受到搓纸轮的摩擦力到搓纸轮的静摩擦力
第1张纸受到第二张纸的摩擦力
应要求，故D正确。
故选ACD。
15．AC
【详解】
AB.根据力的分解可知，F是合力，F沿垂直两侧方向的分力形成的推力
由图可知，推力
若 F=100N ，代入上式得
故A正确，B错误；
C.在θ一定的前提下，由可知，F越大，FN越大，故C正确；
D.在F一定的前提下，θ越小，FN越大，故D错误。
故选AC。
16．BC
【详解】
设A的重力为G2，B的重力为G1
（1）对AB系统整体受力分析，设天花板对A的弹力为N0，如图所示：
则天花板对A的弹力N0可能为零；天花板对A一定无摩擦力；
隔离A受力分析如图：受来自B的弹力为F2，垂直于二者接触面，受来自A、B接触面的静摩擦力为f2，天花板对A的弹力为N0，
由上面受力分析，若F=G1+G2，则N0=0N，则A受如图所示三个力的作用，即
如F足够大，则N0不为零，则A受四个力的作用；
（2）设B的重力为G1，受来自A的弹力为F1，垂直于二者接触面，受来自A、B接触面的静摩擦力为f1，因AB接触且外力F通过接触面作用到A使得A处于平衡状态，故来自A的弹力F1一定存在，假设来自A、B接触面的静摩擦力f1不存在，则受力分析如图所示：
很明显此时B受3力，其合力不可能为0，故不可能平衡，故来自A、B接触面的静摩擦力f1一定存在，即受力分析如图所示：
此时四力存在，F1和f1在水平方向上分力平衡．故木块B一定受4个力．
故A可能受三个力，也可能受四个力的作用，B一定受四个力的作用
故选BC。
17．竖直 12.7 =
【详解】
(1)由于重力方向竖直向下，所以弹簧轴线和刻度尺应相互平行且在竖直方向上。
(2)用平滑的直线连接，如图
(3)由平衡条件得
解得
结合图可知
解得
(4)如果将指针分别固定在图示A点和A点下方的C点处，由公式
可知，图线的斜率一样，则
kA=kC
18．2.00 AC 能 C
【详解】
（1）①由图示指针位置可知，其读数为2.00；
②A．细线套方向应与木板平面平行,几个力必须在同一平面，A正确；
B．多次实验结点O不需要处在同一点，B错误；
C．需要测量重物M的重力，最后要比较两弹簧称的拉力的合力与重物的重力关系来验证平行四边形定则，C正确；
D．弹簧测力计B不需要始终保持水平，D错误。
故选AC。
（2）①能，因为橡皮筋的固定点A与O点连线的方向与F的方向在一条直线上；
② A．在实验过程中，F1、F2不必要保持垂直，A错误；
B．实验时绳子尽量长一些的主要目的更准确地确定力的方向，B错误；
C．实验时，可以选择弹簧劲度系数不同的弹簧测力计来进行实验，C正确。
故选C。
19．(1)500N/m；(2)0.2；(3)1.25N
【详解】
(1)当笔杆竖直放置时，由于砝码静止，则
所以有
(2)要使书恰好能匀速运动，则
得
(3) 当按钮压缩量为2.5mm时，书本静止，则有
20．（1）0.4；（2）1N，方向水平向左
【详解】
(1)由图乙可以，长木板抽出时，滑动摩擦力为3.2N，则有
解得
（2）弹簧长度为15cm时，根据胡克定律有
此时摩擦力为静摩擦力，则有
方向水平向左
21．150N ；300N
【详解】
小球的重力产生两个作用效果，如图所示
小球对墙面的压力大小为
小球对A点的压力大小为
22．（1）；；（2），方向水平向左；（3）5.6kg；3.2kg
【详解】
（1）对结点，由平衡条件有
（2）对于乙物体，根据共点力的平衡条件可知摩擦力为
方向水平向左；
（3）当时，乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值为
此时绳的拉力大小为
结果表明绳先断裂，物体乙不会滑动，因此欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，则不断即可，物体甲的最大质量满足
解得
当时，乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值为
此时绳的拉力大小为
结果表明绳未断裂，物体乙会滑动，因此欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，则乙物体不滑动即可，物体甲的最大质量为
答案第1页，共2页
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