第三章相互作用单元测试（Word版含答案）

第三章相互作用单元测试
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的．
1．在足球比赛中，专业的足球运动员能够巧妙地踢出“香蕉球”“落叶球”。如图所示，某运动员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球，下列说法正确的是（　　）
A．足球的重心在足球的外皮上
B．在空中运动的过程中，足球的重心发生了变化
C．足球离开脚后不再受重力的作用
D．足球所受重力的方向始终竖直向下
2．杂技演员具有高超的技术。站在地面上的演员能用头部直接顶住从空中落下的坛子，如图所示。则下列说法正确的是（　　）
A．演员头部受到压力作用是由于头部发生了形变
B．坛子受到支持力作用是由于演员头部发生了形变
C．坛子对头部的压力就是坛子受到的重力
D．坛子对头部的压力就是演员对地面的压力
3．下列关于弹力的说法，不正确的是（　　）
A．通常所说的压力、支持力和绳子拉力都是弹力
B．轻绳的弹力，其方向总是在沿绳的直线上
C．两物体相互接触一定有弹力产生
D．压力和支持力的方向总是垂直于接触面
4．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．静止的物体不可能受到滑动摩擦力
B．滑动摩擦力的方向总是沿着接触面并且跟物体的相对运动方向相反
C．静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比
D．摩擦力一定是阻力，不可能成为动力
5．如图所示，粗糙水平桌面上一质量为5kg的物体，在水平拉力F作用下，沿水平方向向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2，，则地面对物体的滑动摩擦力大小为（　　）
A．2N B．5N C．20N D．2000N
6．两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。以下说法正确的是（　　）
A．合力F总比力F1和F2中的任何一个都大
B．当θ=90°时，合力F此时为最大值
C．若力F1和F2大小不变，θ角越小，则合力F越大
D．若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，则合力F一定增大
7．有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于（　　）
A．5N B．10N C．15N D．20N
8．如图所示，用绳将重为G的球挂在光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为θ，则（　　）
A．球对墙的压力大小Gtan θ
B．球对墙的压力的方向垂直墙面向右
C．绳子中的张力大小为Gsin θ
D．绳子中的张力的方向沿绳子拉伸的方向
9．2021年8月2日，中国队选手刘洋获得东京奥林匹克金牌，吊环项目中有一个高难度的动作，体操运动员先用双手撑住吊环（设开始时两绳间距与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置。若吊环的两根绳的拉力大小相等，则在两手之间的距离缓慢增大的过程中，拉力及其合力的大小变化情况为（　　）
A．增大，不变 B．增大，增大
C．增大，减小 D．减小，不变
10．如图所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，皮带运输机顺时针转动，则（　　）
A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A不受摩擦力
B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力
C．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力
D．如果货物A无初速的放到传送带直至相对静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
11．如图所示为两个力大小不变、夹角θ变化，合力的大小F与θ角之间的关系图象（0≤θ≤2π），下列说法中正确的是（　　）
A．这两个分力的大小分别为6N和8N
B．这两个分力的大小分别为2N和8N
C．合力大小的变化范围是0≤F≤14N
D．这两个力与一个10N的力的合力大小的变化范围是0N≤F≤24N
12．如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。通过实验会感受到（ ）
A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D．所挂重物质量增大时，细绳和杆对手的作用力不变
13．如图所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则（　　）
A．轻绳对甲的拉力变大
B．甲对地面的压力减小
C．甲所受的静摩擦力减小
D．悬挂滑轮的绳的张力变小
14．如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（　　）
A．瓦片总共受到5个力的作用
B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力增大
C．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑
D．增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力增大
三、实验题
15．（7分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的_____________。
（2）本实验采用的科学方法是_____________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（3）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α+β=90°，若保持测力计M的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是___________。
A．增大N的读数，减小β角 B．减小N的读数，减小β角
C．减小N的读数，增大β角 D．增大N的读数，增大β角
16．（7分）某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图（b）中实线所示。
（1）由h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。
（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m3，小球体积V=5.0×10-10m3、质量m=4.0×10-6kg，结合h-t图像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。
（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。
四、解答题
17．（7分）用细绳AC和BC吊起一重为5kg的重物，两绳与水平方向的夹角如图所示。取g=10m/s2。
（1）对重物的重力按效果进行分解，画出重力的分解图；
（2）求AC绳和BC绳受到的拉力大小；
（3）如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为50N和100N，试分析若逐渐增大重物的质量，哪一根绳将先断，并求出此时的重物的质量为多大。
18．（7分）按照要求计算下图中的各物理量，设木块沿固定斜面匀速下滑，木块的重力G为20N。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）计算木块受到的摩擦力大小；
（2）计算木块对斜面的压力大小；
（3）计算木块与斜面之间的滑动摩擦因数；
（4）若将该斜面放置水平，至少需要多大的水平推力才能维持木块做匀速直线运动。
19．（8分）如图所示，一半径为R的圆弧固定在水平桌面上，质量为m的物块放置于圆弧面A点，A点距圆弧最低点O的高度为，物块恰好静止。已知物块与圆弧面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
（1）求圆弧面对物块弹力的大小；
（2）若对物块施加一个水平向右的力F，物块仍保持静止，求F的范围。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
足球的重心在足球的几何中心，即足球的球心，在空中运动过程中，足球仍然受到重力的作用，重心的位置不发生变化，足球所受的重力方向始终竖直向下，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】
A．演员头部受到压力作用是由于坛子发生了形变，选项A错误；
B．坛子受到支持力作用是由于演员头部发生了形变，选项B正确；
C．压力和重力是不同性质的力，只能说坛子对头部的压力大小等于坛子受到的重力大小，选项C错误；
D．坛子对头部的压力小于演员对地面的压力，选项D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都属于弹力，故A正确，不符合题意；
B．轻绳上的弹力方向总是在沿绳的直线上，故B正确，不符合题意；
C．两物体接触但没有相互挤压不会产生弹力，故C错误，符合题意；
D．压力和支持力的方向总是垂直于接触面，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】
A．用板擦擦黑板时，黑板静止，但黑板和板擦之间有滑动摩擦力，A错误；
B．滑动摩擦力是在接触面上产生的，沿接触面，并与相对运动方向相反的力， B正确；
C．静摩擦力的大小与接触面的正压力大小无关，例如同一个水平接触面，压力不变的情况下，用不同的力推物体，物体不动时，推力越大静摩擦力越大，C错误；
D．摩擦力方向与运动方向夹角小于90°时，是动力，夹角大于90°时，是阻力，D错误。
故选B。
5．C
【详解】
物体受重力、支持力、拉力作用，重力与支持力平衡，有
则滑动摩擦力为
故ABD错误，C正确。
故选C。
6．C
【详解】
AB．两个力的合力范围是
可知，合力F可能比力F1和F2中的任何一个都大，也可能比力F1和F2中的任何一个都小，当θ=0°时，合力F为最大值，AB错误；
C．若力F1和F2大小不变，θ角越小，则合力F越大，C正确；
D．如图所示，若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，则合力F可能先减小后增大，D错误。
故选C。
7．B
【详解】
题中两个力的合力范围为
可能等于10N，不可能等于5N，15N和20N。
故选B。
8．A
【详解】
将球受到的重力进行分解，重力产生两个效果。第一，使绳绷紧产生形变，由于绳的形变沿绳的方向，故重力作用的这个效果用重力沿绳方向的分力G1来表示；第二，重力作用使球水平向左挤压竖直墙面，使墙产生形变，重力的这一效果用垂直接触面的分力G2表示，作出平行四边形。
球处于平衡态，由力的平行四边形定则得，球对墙的压力大小
F1=G2=Gtan θ
方向垂直墙面向左；
绳子中的张力大小
F2=G1=
方向沿绳子收缩的方向。
故选A。
9．A
【详解】
对人受力分析：人受到重力、两绳的拉力，由平衡条件可知，两绳拉力的合力与人的重力大小相等，人的重力不变，所以它们的合力F不变。在两手之间的距离缓慢增大的过程中，两绳之间的夹角变大，而两绳拉力的合力不变，两个拉力T都要增大。
故选A。
10．D
【详解】
A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，根据三力平衡条件，则A受到沿传送带向上的静摩擦力。A错误；
B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，根据三力平衡条件，A受到沿斜面向上的摩擦力。B错误；
C．如果货物A和传送带都静止，根据三力平衡条件，则A受到沿传送带向上的静摩擦力。C错误；
D．如果货物A无初速的放到传送带直至相对静止，说明货物先向上加速后匀速，则匀速时，A受到沿斜面向上的摩擦力，根据牛顿第三定律，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力。D正确。
故选D。
11．AD
【详解】
AB．根据图像
解得
A正确，B错误；
C．两个力方向相同时合力最大
两个力方向相反时合力最小
合力大小变化范围是
C错误；
D．根据上式，这两个力的合力可以等于10N，这两个力与一个10N的力的合力的最小值为零，三个力方向相同时合力最大等于24N，这三个力的合力大小的变化范围是
D正确。
故选AD。
12．AC
【详解】
A．重物的重力产生两个效果：一是使绳子沿BA方向被拉紧，二是使杆受到向左的挤压，如图所示
所以绳子是被拉伸的，杆是被压缩的，A正确；
B．杆对手掌施加的作用力方向沿杆由A指向C， B错误；
C．绳对中指施加的作用力方向指向绳子收缩的方向，即沿绳由B指向A，C正确；
D．所挂重物质量越大，重力越大，根据力的分解可知绳和杆对手的作用力也越大，D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
设轻绳的拉力为T，拉甲物体时与水平方向夹角为
A．将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后，变大，而轻绳拉力T仍等于乙物体的重量，大小保持不变，A错误；
BC．对甲物体进行受力分析可知
而
整理得
随着角度的增大，支持力减小，静摩擦力减小。
BC正确；
D．悬挂滑轮的绳的张力等于两段轻绳拉力的合力，而两段绳子夹角变小，合力变大，因此悬挂滑轮的绳的张力变大，D错误。
故选BC。
14．AC
【详解】
A．瓦片受重力两侧的支持力和摩擦力，共5个力，故A正确；
BC．根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为，有
减小檩条间的距离d时，夹角变小，则瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能会下滑，故B错误C正确；
D．增大檩条间的距离d时，瓦片仍然静止，瓦片与檩条间的摩擦力不变，故D错误。
故选AC。
15． B B
【详解】
（1）是通过作图的方法得到的合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出合力，故方向一定沿AO方向的是，由于误差存在，F和方向并不重合。
故为。
（2）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故B正确，ACD错误。
故选B。
（3）要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，A方向向合力方向靠拢，则N的拉力应增大，同时应减小β角，故B正确，ACD错误。
故选B。
16．匀速直线 ①
【详解】
（1）根据图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动
（2）根据图象可知小球下落的速度为
小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡
式中表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数
（3）若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力不变，根据可知小球的质量增大，根据平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的①虚线。
17．（1）
（2）25N；25N；（3）AC绳先断；10kg
【详解】
（1）如图
（2）根据受力平衡分析，可得
N
（3）若
此时的重物重力为
若
此时的重物重力
所以AC绳先断，此时重物质量为10kg。
18．（1）12N；（2）16N；（3）0.75；（4）15N
【详解】
（1）对木块受力分析如图所示
根据平衡条件可得
（2）木块受到斜面的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知，木块对斜面的压力大小为
（3）根据可得，木块与斜面之间的滑动摩擦因数为
（4）若将该斜面放置水平，由平衡条件可得
19．（1）；（2）
【详解】
（1）对物块受力分析，设物块和圆心的连线与坚直方向来件角的，则
得
得
（2）当对物块施加水平恒力F时
①若恰好不向上滑
沿切线方向
得
②若恰好不向下滑动
沿半径方向：
沿切线方向
得
则
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页