第三章 相互作用 单元综合测试卷（word版含答案）

第3章 相互作用 单元综合测试卷
一、单选题。本大题共8小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．如图所示，质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量为M=3m，木板与木块间的动摩擦因数为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（　　）
A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg
2．如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图象，弹簧始终处于弹性限度内．则弹簧的劲度系数为（　　）
A．1×102N/m B．2×102N/m C．66.7N/m D．50N/m
3．质量为m的杆AB，处于静止状态，A端用细绳竖直悬挂，B端放在地板上，如图所示，下列有关杆B端所受摩擦力的说法中，正确的是(　 　)
A．B端受到的静摩擦力方向向右
B．B端受到的静摩擦力方向向左
C．B端受到的静摩擦力沿细杆AB斜向下
D．B端不受静摩擦力作用
4．重为500 N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间最大静摩擦力为105 N，动摩擦因数是0.2，如果分别用80 N和120 N的水平力推木箱，经过一段时间后，木箱受到的摩擦力分别是（ ）
A．80 N 120 N B．80 N 100 N C．0 N 100 N D．80 N 105 N
5．滑块和叠放在传送带上，被细线连于墙上．如果传送带逆时针旋转，滑块和都相对地面静止，则下列说法正确的是（ ）
A．受到的静摩擦力水平向左
B．受到的静摩擦力水平向左
C．传送带的转速变成原来的两倍，受到的摩擦力也变成原来的两倍
D．无论传送带的转速是多少，都不受摩擦力
6．S1和S2表示劲度系数分别为和的两根弹簧，>；和表示质量分别为 和的两个小物体，>，将弹簧与物块按图方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使
A．S1在上，在上
B．S1在上，在上
C．S2在上，在上
D．S2在上，在上
7．如图所示，叠放在水平地面上的物块M和N分别受到F和2F水平拉力的作用．若M和N都静止，则地面对物块N的摩擦力大小和方向分别是（ ）
A．F，方向向右
B．F，方向向左
C．2F，方向向右
D．2F，方向向左
8．白胖拿了根弹簧，悬挂4 kg物体时，弹簧伸长了8 cm，黑柱拿的弹簧悬挂4 kg物体时，弹簧伸长了6 cm，黄娃把他们二人的弹簧串联连成一根，下面也挂4 kg的物体，则两根弹簧总伸长是（　）
A．6cm B．7cm C．8cm D．14cm
二、多选题。本大题共4小题，每小题有两项或以上符合题意。
9．物体受摩擦力的方向，正确的是：( )
A．一定与物体运动方向相反
B．可能与物体运动方向相同
C．可能与物体相对运动方向相同
D．一定与物体相对运动方向相反
10．下列关于弹力的说法不正确的是（ ）
A．只有弹簧才有可能施加弹力 B．物体对支持面压力方向总是竖直向下
C．轻杆的弹力方向总是沿着杆的直线上 D．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
11．如图所示，物块放在粗糙的斜面上处于静止状态．现对物块施加一沿斜面向上的推力F，在推力F由零逐渐增大到物块刚要滑动的过程中，物块受到的静摩擦力（　　）
A．先沿斜面向上，后沿斜面向下
B．先沿斜面向下，后沿斜面向上
C．先增大后减小
D．先减小后增大
12．有一些质量分布与厚度都均匀的铝板，其中有圆形，半圆形，还有一个是如图所示的月牙的形状，紫珠根据圆形和半圆形铝板的重心位置，就能正确的判断图示月牙状铝板的重心位置，那么紫珠判断的重心可能在（ ）
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
三、解答题。本大题共4小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
13．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有：______
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于______；弹簧的劲度系数k=______N/m。计算结果保留2位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象，下列正确的是______。
A．a的原长比b的长 B．的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
14．如图，一重为40N的木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即、和摩擦力作用，木块处于静止。其中、。已知木块与地面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求 ：
（1）物体所受的摩擦力的大小和方向；
（2）当只将撤去，物体受到的摩擦力力的大小和方向；
（3）若撤去的力不是，而是则物体受到的摩擦力大小和方向又会如何？
15．如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簀水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k=200N/m。求：
（1）物体所受的最大静摩擦力为多大；
（2）物体所受的滑动摩擦力的大小；
（3）物体与地板间的动摩擦因数是多少。（g均取10m/s2）
16．如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。
(1)只挂B，处于静止状态时；
(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；
(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；
(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。
参考答案
1．A
【解析】木板受木块的滑动摩擦力为
Ff=μmg
木板与地面间的最大静摩擦力
Ffm=μ(M+m)g=4μmg
故木板静止，所受地面的静摩擦力
Ff静=Ff=μmg
故选A。
2．B
【解析】当弹力时，弹簧处于原长，则弹簧的原长为：；
由图知，当弹簧的长度时，弹力，此时弹簧的压缩量为
根据胡克定律得：
A．1×102N/m，与结论不相符，选项A错误；
B．2×102N/m，与结论相符，选项B正确；
C．66.7N/m，与结论不相符，选项C错误；
D．50N/m，与结论不相符，选项D错误；
故选B．
3．D
【解析】假设B端和水平面是光滑的，则杆AB受到竖直向上的支持力，竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力，能够保持静止状态，则B端和地面无相对运动趋势，即不受摩擦力．故选D.
4．B
【解析】木箱与地面间最大静摩擦力为105N，当用80N的水平力推木箱时，木箱不动，此时受的摩擦力是静摩擦力，大小与水平力推力相等，也是80N；滑动摩擦力；
用120N的水平力推木箱时，120N大于100N了，物体要运动，此时受的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为f=100N；故B正确，ACD错误；
故选B．
5．D
【解析】水平方向物体B受力平衡，则物体B不受摩擦力，故A错误；对AB整体：受到向右的绳的拉力作用，则A受到传送带的向左的滑动摩擦力，故B错误；摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数（粗糙程度）和正压力有关，故C错误；由A可知无论传送带的转速是多少，都不受摩擦力，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】先讨论a、b的悬挂位置．对于上面弹簧而言，无论a、b怎么放，它的伸长量不变．对于下面弹簧，下面所挂物体越重，其伸长量越大．所以应该重一点的物体在下面，即b在上、a在下．再讨论两根弹簧的位置，可比较两种情况的伸长量，若S1在上：
，
若S2在上：
；
由于>，所以Δx1<Δx2，应选择S2在。
A．S1在上，在上，故A不符合题意；
B．S1在上，在上，故B不符合题意；
C．S2在上，在上，故C不符合题意；
D．S2在上，在上，故D符合题意。
故选D。
7．A
【解析】根据平衡条件，以MN为整体，进行受力分析，则有：地面对N的摩擦力f=2F F=F，方向向右，故A正确，BCD错误；
故选A.
8．D
【解析】黄娃把他们二人的弹簧串联连成一根，下面也挂4 kg的物体时，每根弹簧所受的拉力都为4N，即连根弹簧的伸长量任然是8cm和6cm，则两根弹簧总伸长是8cm+6cm=14cm.故选D.
9．BD
【解析】静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反；而运动方向是相对地面而言，相对运动方向是相对接触面说的，两者可能一致，也可能不同，故BD正确，AC错误。
10．ABC
【解析】A. 发生弹性形变的物体都可以施加弹力，不一定是弹簧才有弹力，故A错误；
B. 物体对支持面压力方向总是垂直于接触面，故B错误；
C. 轻杆的弹力方向不一定沿着杆的方向，故C错误；
D. 绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，故D正确；
本题选错误的，故选ABC
11．AD
【解析】分析物体m的受力情况：重力mg、推力F、斜面的支持力N，静摩擦力f，在沿斜面方向上F从零开始增加，即开始时，故静摩擦力方向沿斜面向上，且，随着F的增大，f减小，当时，f=0，之后，静摩擦力方向沿斜面向下，且，随着F的增大f增大，故f的方向先沿沿斜面向上，后沿斜面向下，大小先减小后增大，AD正确．
12．CD
【解析】质量分布与厚度都均匀的圆形铝板，其重心在B点，现挖去一个圆心在A的圆，形成月牙状，其重心必在B点下方．根据挖去圆的半径大小与位置，月牙状铝板的重心可能在C也可能在D．故选CD.
13．刻度尺 测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态。 4.9 B
【解析】(1)[1]实验需要测量弹簧伸长的长度，需要刻度尺．
(2)[2]测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态。
[3]由图线乙，弹簧的劲度系数
(3)[4] A．由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长， A错误；
BC．斜率越大，劲度系数越大，a的劲度系数比b的大， B正确，C错误；
D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
故选B。
14．（1）7N，向左；（2）6N，向右；（3）8N，向左；
【解析】(1) 因为物体处于静止状态，所受的合力为零，由于，故静摩擦力向左，大小为
(2) 最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，则
因为，所以物体将滑动，所受的摩擦力为静摩擦力为
方向向右；
(3) 物体在(2)情况下运动一段时间后，具有向右的速度，恢复，撤去，则这一瞬间物体受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，方向向左
15．（1）6N；（2）5N；（3）0.25
【解析】(1)刚拉动时，根据平衡条件有
(2)匀速前进时，根据平衡条件有
(3)根据滑动摩擦力公式得
16．(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N
【解析】(1)因为
m0g=1N＜fmax
A处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得
f1=m0g=1N
(2)在A上再放一个M′=3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力
f2=m0g=1N
(3)因为
(m0＋m1)g=4.3N＜fmax
故A处于静止状态，所受静摩擦力
f3=(m0＋m1)g=4.3N
(4)因为
(m0＋m2)g=6N＞fmax
故A受到滑动摩擦力作用
fA=μN=μMg=4N