第三章 相互作用 ——2022-2023学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册基础练习有答案

第三章 相互作用
满分：100分 时间：60分钟
一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分）
1.如图所示，一只小鸟站在一水平放置的木板上：，有关小鸟和木板的受力情况，下列说法正确的是( )
A.当小鸟站在木板上时，木板受到的重力增大
B.当小鸟站在木板右侧时，木板的重心右移
C.木板在小鸟的压力下发生了形变
D.小鸟对木板的压力就是小鸟受到的重力
2.松鼠在中国的东北和华北各地十分常见，如图所示，一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.垂直树枝斜向上 D.沿树枝方向
3.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是( )
A.壮汉、汽车 B.壮汉、绳索 C.绳索、汽车 D.汽车、绳索
4.如图所示为一同学从时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻（、、）的漫画图。假设时刻同学对箱子的推力为5N，时刻推力为10N，时刻推力为15N。下列说法正确的是( )
A.箱子对地面的压力就是箱子的重力
B.时刻箱子受到地面的摩擦力大于5N
C.时刻箱子受到地面的摩擦力等于10N
D.箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N
5.现有质量分别为m和的物体和b，用两根劲度系数均为k的轻弹簧按如图所示的方式悬挂起来。已知重力加速度为g，现要求两根轻弹簧的总伸长量最大，下列说法正确的是( )
A.a在上，两弹簧总伸长量为 B.a在上，两弹簧总伸长量为
C.b在上，两弹簧总伸长量为 D.b在上，两弹簧总伸长量为
6.如图，在水平桌面上放置一张白纸，用杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是( )
A.杯子受到向右的摩擦力 B.杯子受到向左的摩擦力
C.桌面受到向右的摩擦力 D.桌面受到向左的摩擦力
7.如图所示，质量为20 kg的物体，沿粗糙水平地面向右运动，一水平向左的力作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则物体所受摩擦力的大小和方向为（取）( )
A.10 N，向右 B.10 N，向左 C.20 N，向右 D.20 N，向左
8.如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和与与桌面之间摩擦力的大小分别用和表示，则( )
A. B. C. D.
9.如图所示，质量为m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μ，重力加速度为g，那么木板所受桌面的摩擦力大小是( )
A. B. C. D.
10.如图所示，重的物体A与重的物体B用跨过光滑定滑轮的轻绳连接，B物体放在水平桌面上，且绳的段水平，段竖直，已知B与桌面间的动摩擦因数，现对B物体施加一个水平向左的拉力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，能使均保持静止的F可能值为( )
A.1 N B.5 N C.15 N D.20 N
二、实验题（共15分）
11.（6分）如图，把一个弹簧测力计的一端固定在墙上，用另一个弹簧测力计水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时两个测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是__________N。若用弹簧测力计测得物块P重13 N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为_____________。
材料 动摩擦因数
金属—金属 0.10
橡胶—金属 0.50
木头—金属 0.20
皮革—金属 0.28
12.（9分）某同学用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，将轻弹簧悬挂在铁架台上，在其旁边竖直放置一刻度尺，刻度尺的零刻度与弹簧的上端对齐。重力加速度大小为g。
（1）在弹簧下端的挂钩上挂上质量为m的重物，静止时指针A对应的刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度为______cm，弹簧的弹力大小为______。
（2）改变悬挂重物的质量，测得多组弹簧的弹力大小F及对应的弹簧长度x，得到关系图像如图丙所示，根据图像可知，弹簧的劲度系数为______N/m（结果保留三位有效数字）。
三、计算题（共35分）
13.（10分）一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图像如图所示。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）若弹簧原长，当把弹簧压缩到40 cm长时，需要多大的压力？
14.（12分）如图所示，水平面上有一重为的木箱，同时受到和的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）木箱所受摩擦力的大小和方向？
（2）若只将撤去，木箱所受摩擦力的大小和方向？
15.（13分）搬运工人在推搬运木箱，木箱的质量为，重力加速度，工人给木箱施加了一个水平向右的推力，但没有推动。
（1）画出木箱的受力分析图；
（2）求木箱受到的摩擦力的大小；
（3）若工人给木箱施加一个的推力，木箱运动起来，木箱和地面间的动摩擦因数为0.4，并求木箱所受的摩擦力。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A项，木板受到的重力与自身的重量有关，与小鸟是否站木板上无关，故A项错误。
B项，当小鸟站在木板右侧时，木板的质量分布和形状没有发生变化，所以重心位置不变，故B项错误。
C项，小鸟站在木板上，木板受到小鸟向下的压力，使木板发生弹性形变，从而产生需要恢复原状的弹力，故C项正确。
D项，小鸟对木板的压力属于弹力，与小鸟受到的重力不是同一性质的力，因此二力不相同，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
2.答案：C
解析：根据物体发生弹性形变，要恢复原状，从而产生弹力，因此树枝对松鼠的弹力的方向垂直树干斜向上，故C正确，ABD错误；
故选：C。
3.答案：C
解析：要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用力，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车。故选C。
4.答案：C
解析：A.箱子对桌面的压力属于弹力，不是箱子的重力，故A错误；
B.时刻，小孩没有推动箱子，则箱子所受的是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为5N，故B错误；
C.时刻，小孩仍然没有推动箱子，则箱子所受的仍然是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为10N，故C正确；
D.时刻推力为15N，此时箱子动了，但是由于不知道箱子的运动状态，则不能确定箱子与地面的滑动摩擦力是否等于15N，故D错误。
故选C。
5.答案：B
解析：解：把物体悬挂在弹簧的下端，物体静止处于平衡状态，弹簧的拉力F等于物体的重力G，即。
由胡克定律知，对于上面的弹簧来说它的拉力，解得，
由胡克定律知，在k一定时，F越大弹簧的伸长量x越大，要使x大，应挂在最下端，，解得，
所以m在上，在下，两根弹簧的总长度最大，为，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6.答案：C
解析：对杯子分析可知，杯子处于静止状态，假设杯子受到摩擦力，则杯子水平方向受力不平衡，故A、B错误；白纸受到向右的拉力，由平衡条件知白纸下表面受到桌面向左的摩擦力，根据力的相互性可得桌面受到向右的摩擦力，故C正确，D错误。
7.答案：D
解析：物体沿粗糙水平地面向右运动，物体对地面的压力大小，所受滑动摩擦力大小为，方向与物体相对地面的运动方向相反，即向左，故D正确。
8.答案：B
解析：对a分析可知，a在重力、支持力的作用下有向下滑动的趋势，因此a受到b对其向上的摩擦力，；再对整体分析可知，整体在重力、支持力的作用下有沿斜面向下滑动的趋势，因此b受到P对其向上的摩擦力，；对及P组成的整体分析，整体在水平方向不受外力，P不受桌面的摩擦力，。故选项B正确。
9.答案：A
解析：木板对木块的滑动摩擦力大小为，则由图可知，木板所受桌面的摩擦力大小是，选A。
10.答案：BC
解析：物体所受最大静摩擦力大小为，摩擦力方向水平向右时，才能够静止，摩擦力方向水平向左时，才能够静止，所以A、D错误，B、C正确。
11.答案：2.60；木头
解析：分析物块P的受力情况可知，物块P受金属板给P的滑动摩擦力，方向向左，受弹簧测力计向右的拉力F，由二力平衡可知，，测力计读数为2.60 N，所以；又根据可得:，从表中对比得知，物块P的材料为木头。
12、（1）答案：15.97（15.95~15.99）；
解析：如图乙，读数为15.97cm。
根据二力平衡，可知弹簧弹力大小为。
（2）答案：48.0
解析：弹力大小与弹簧长度图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则弹簧的劲度系数为
。
13.答案：（1）1500 N/m
（2）300 N
解析：（1）由题图图线知，弹簧的弹力大小和弹簧伸长量成正比，根据胡克定律知，图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数，
则。
（2）若弹簧原长，当把弹簧压缩到40 cm长时，弹簧的压缩量为；
需要的压力。
14.答案：（1）4N，方向水平向右
（2）10N，方向水平向左
解析：解：（1）最大静摩擦力：，
因为
所以
方向水平向右；
（2）撤去后，因为
所以
方向水平向左。
15.答案：（1）（2）10N（3）20N
解析：（1）木箱受到重力G，地面对它的支持力及静摩擦力，人施加的推力F，如下图
（2）工人给木箱施加了一个水平向右的推力，但没有推动，所以木箱受到的静摩擦力水平向左，根据平衡条件可得
（3）若推动木箱，则木箱受到水平向左的滑动摩擦力，大小为
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