第4章 相互作用章末测评（Word版，含解析）

第四章综合测评
(时间：90分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．下列有关力的一些说法正确的是(　　)
A．物体被竖直向上抛出后，因为受到一个竖直向上的升力作用才上升
B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受了一个下滑力的作用
C．放在水中的木块浮于水面，是因为受了一个浮力的作用
D．运动员跳远腾空后，是因为受了一个强大的冲力作用所以能前进几米
2．如图所示各种情况下，光滑的小球均处于静止状态，a、b两者之间一定有弹力的是(　　)
A　 　 　　B　　 　　C　 　　　D
3．下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(　　)
　　　　
　　　　
4．如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(　　)
A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g
C．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg
5．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的关系是(　　)
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
6．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法错误的是(　　)
甲　　　　乙　　　　　丙　　　　丁
A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
7．如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是(　　)
A．杆对细线的弹力方向为水平向右
B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左
C．杆受到地面的弹力是地面的形变产生的
D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方
8．为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用
D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同
9．如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是(　　)
A．C受到地面对其向左的摩擦力
B．A受到水平向右的摩擦力
C．B对C的摩擦力方向水平向右
D．C共受到五个力作用
10．如图所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有(　　)
A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0
二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)
11．(6分)如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线．则当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________ N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N．
甲　　　　　　　　　乙
12．(10分)某同学和你一起探究弹簧弹力和伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是________和________．
测量记录表：
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1
(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据下图将这两个测量值填入记录表中：
(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm．请你给出第四个差值：d4＝______＝______cm．
(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL．ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝________，代入数据解得ΔL＝________cm．
(5)计算弹簧的劲度系数k＝______N/m．(g取9.8 m/s2)
13．(10分)如图所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变．已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离．
14．(10分)如图所示，一质量为2 kg的物块被夹在两木板之间，物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同．若把该物块从上面匀速抽出，需50 N的力．若把它从下面匀速抽出，需多大的力？(设两木板对物块的压力不变，g取10 m/s2)
15．(12分)用一根长20 cm，劲度系数k＝200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7 cm时，木块在桌面上做匀速运动．(取g＝10 N/kg)求：
(1)木块受到的最大静摩擦力为多大？静摩擦力的变化范围是多少？
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？
(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，滑动摩擦力如何变化？
16．(12分)重为100 N，长为L＝2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图甲所示，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木棒从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动．求：
(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力大小fmax；
(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ；
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F．
甲　　　　　　　　　　乙
参考答案：
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．下列有关力的一些说法正确的是(　　)
A．物体被竖直向上抛出后，因为受到一个竖直向上的升力作用才上升
B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受了一个下滑力的作用
C．放在水中的木块浮于水面，是因为受了一个浮力的作用
D．运动员跳远腾空后，是因为受了一个强大的冲力作用所以能前进几米
C　[竖直向上抛出去的物体的上升过程，升力是谁施予的？沿斜面下滑的物体，下滑力是谁施予的？运动员腾空后冲力是谁施予的？因为都找不到施力物体，所以A、B、D均错误，浮力的施力物体是水，所以C正确．]
2．如图所示各种情况下，光滑的小球均处于静止状态，a、b两者之间一定有弹力的是(　　)
A　 　 　　B　　 　　C　 　　　D
B　[假设A、C、D中小球除拉力外还受到接触面上的弹力，则小球不可能处于静止状态，故小球只是接触，而无形变，故没有弹力作用；B中由于绳子的拉力不竖直，故两球间存在弹力，则B正确，A、C、D错误．]
3．下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(　　)
　　　　
　　　　
B　[物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但与竖直墙面之间没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据二力平衡，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误．]
4．如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为(　　)
A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g
C．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg
C　[长木板ab未动，即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力，由于P在长木板ab上滑动，即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg．由平衡条件可知，地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg，即C正确．]
5．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的关系是(　　)
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
C　[物体滑动时，受到的是滑动摩擦力，其大小f＝μN与压力成正比，由图可知，乙对地面的压力最大，故所受滑动摩擦力最大，故应选C项．]
6．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为四种与足球有关的情景．下列说法错误的是(　　)
甲　　　　乙　　　　　丙　　　　丁
A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
ABD　[静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力，受到的重力是地球对球的向下的力，选项A错误；静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力，选项B错误；踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用，选项C正确；网中的足球受到弹力是由于网发生了形变，选项D错误．]
7．如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是(　　)
A．杆对细线的弹力方向为水平向右
B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左
C．杆受到地面的弹力是地面的形变产生的
D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方
AC　[细线弹力的方向沿着细线收缩的方向，细线水平，则细线对杆的作用力方向水平向左，所以杆对细线的弹力方向为水平向右，故A项正确，B项错误；杆受到地面弹力的施力物体是地面，杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的，故C项正确；杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下，故D项错误．]
8．为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用
D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同
CD　[当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A错误；判断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，这里物品相对与之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B错误；摩擦力存在的条件：①接触面粗糙，②有弹力，③有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，C正确；物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D正确．]
9．如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是(　　)
A．C受到地面对其向左的摩擦力
B．A受到水平向右的摩擦力
C．B对C的摩擦力方向水平向右
D．C共受到五个力作用
ACD　[以A、B、C为整体进行研究，整体在水平方向上受力平衡，因此C受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向向左，A正确；以A为研究对象，A不受摩擦力，B错误；以A、B为整体，B受到C对其向左的摩擦力，所以B对C的摩擦力方向水平向右，C正确；以C为研究对象，受力分析可知，C受重力、地面支持力、B的压力、B的摩擦力以及地面的摩擦力，共五个力，D正确．]
10．如图所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有(　　)
A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0
C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0
BD　[因木块m和M整体沿斜面匀速下滑，所以M与斜面之间一定存在摩擦力，故M、斜面间的动摩擦因数μ2一定不等于零；因木块m和M的接触面水平，由m的运动状态可知，它一定不受M的摩擦力，所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零，也可以不为零，B、D项正确．]
二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)
11．(6分)如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线．则当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________ N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N．
甲　　　　　　　　　乙
解析：当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N．
答案：5.3　5.1
12．(10分)某同学和你一起探究弹簧弹力和伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是________和________．
测量记录表：
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1
(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据下图将这两个测量值填入记录表中：
(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm．请你给出第四个差值：d4＝______＝______cm．
(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL．ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝________，代入数据解得ΔL＝________cm．
(5)计算弹簧的劲度系数k＝______N/m．(g取9.8 m/s2)
解析：(1)读数时应估读一位，所以表格中L5、L6数值在记录时有误．
(2)根据图示进行测量结果读数时，要确保有效位数正确，估读在误差允许的范围内．
(3)第四个差值d4＝L7－L3＝7.20 cm．
(4)平均伸长量ΔL＝＝1.75 cm．
(5)k＝＝ N/m＝28 N/m．
答案：(1)L5　L6
(2)6.85(6.84～6.86)　14.05(14.04～14.06)
(3)L7－L3　7.20(7.18～7.22)
(4)　1.75
(5)28
13．(10分)如图所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变．已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离．
解析：当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生形变
根据胡克定律，弹簧B压缩的长度xB＝
当将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变
根据胡克定律，弹簧C伸长的长度xC＝
根据几何知识得，a、b两点间的距离
l＝xB＋xC＝mg．
答案：mg
14．(10分)如图所示，一质量为2 kg的物块被夹在两木板之间，物块左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同．若把该物块从上面匀速抽出，需50 N的力．若把它从下面匀速抽出，需多大的力？(设两木板对物块的压力不变，g取10 m/s2)
解析：因为两木板对物块的压力N不变，由公式f＝μN可得，将物块匀速抽出时，物块所受的滑动摩擦力不变．设物块与一块木板之间的摩擦力为f，当把该物块从上面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图甲所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力2f和竖直向上的拉力F，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F＝2f＋mg　①
甲
当把该物块从下面匀速抽出时，对物块进行受力分析如图乙所示，物块受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力2f和竖直向下的拉力F′，因为匀速抽出，所以物块受力平衡，故有F′＋mg＝2f　②
乙
将mg＝20 N，F＝50 N代入①②，解得F′＝10 N．
答案：10 N
15．(12分)用一根长20 cm，劲度系数k＝200 N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1 kg的木块，弹簧的长度逐渐伸长到22.4 cm时木块开始运动，当弹簧的长度为21.7 cm时，木块在桌面上做匀速运动．(取g＝10 N/kg)求：
(1)木块受到的最大静摩擦力为多大？静摩擦力的变化范围是多少？
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少？
(3)木块滑动的过程中，当弹簧的长度小于或大于21.7 cm时，滑动摩擦力如何变化？
解析：(1)木块在未滑动前，根据木块平衡条件可知，木块受到的桌面的弹力N与木块重力G大小相等、方向相反，静摩擦力f与弹簧的拉力F大小相等、方向相反，其受力情况如图所示．
木块在刚滑动之前，受到的静摩擦力达到最大值．
fmax＝k(x1－x0)＝200×(0.224－0.20) N＝4.8 N
木块在未开始运动之前，受到的静摩擦力总是与弹簧的拉力大小相等、方向相反．
木块受到的静摩擦力随着弹簧的拉力增大而增大，其变化范围是0～fmax，即0～4.8 N．
(2)木块匀速滑动时，f滑＝μN＝μG
又f滑＝F弹＝k(x2－x0)，解得μ＝0.34．
(3)因为滑动摩擦力f滑＝μN，f滑是由μ与N决定的，μ和N不变，所示f滑不变，与弹簧长度无关．
答案：(1)4.8 N　0～4.8 N　(2)0.34　(3)不变
16．(12分)重为100 N，长为L＝2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图甲所示，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木棒从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动．求：
(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力大小fmax；
(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ；
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F．
甲　　　　　　　　　　乙
解析：(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以fmax＝F1＝35 N．
(2)推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2＝μmg，μ＝＝0.3．
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力f＝μN＝μmg不变，所以F＝30 N．
答案：(1)35 N　(2)0.3　(3)30 N
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