人教版高一物理必修一第三章单元检测

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名称 人教版高一物理必修一第三章单元检测
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-04-27 10:14:09

文档简介

人教版高一物理必修一第三章单元检测
一、单选题
1.(2022高一上·宁波期中)如图是汉代国宝级文物“马踏飞燕”,青铜骏马单蹄踏在飞燕上。“马踏飞燕”能站立住是因为(  )
A.马蹄的底面积较大,使重力能较均匀分布
B.马的重心在飞燕上
C.马的重心和飞燕在同一竖直线上
D.马和飞燕间焊接固定
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ACD.飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上,和马蹄的大小没关系,更不是马和飞燕间焊接固定,而是因为马处于平衡状态,飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,即马的重心和飞燕在同一竖直线上,C符合题意,AD不符合题意;
B.根据马的形态,马的重心不会在飞燕上,B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】马能够站立是由于重力和支持力平衡,重心和飞燕在同一竖直线上。
2.(2023高一下·杭州月考)关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
A.物体间发生相互作用时,先产生作用力,再产生反作用力
B.作用在两个物体上的一对相互作用力,这两个力一定是相同性质的力
C.汽车在加速行驶时,地面对汽车的作用力要大于汽车对地面的作用力
D.作用力和反作用力大小相等,方向相反,其作用效果是可以相互抵消的
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.作用力和反作用力具有同时性,故A不符合题意;
B.作用力和反作用力属于同性质力,B符合题意;
C. 地面对汽车的作用力和汽车对地面的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,故C不符合题意;
D. 作用力和反作用力是作用在两个物体上的,其作用效果是不可以相互抵消的,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】作用力和反作用力具有同时、同性、等大、不可以相互抵消等特性。
3.(2022高一上·湖南月考)2020年11月24日,我国“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。在着陆过程最后阶段,“嫦娥五号”先悬停在距月面100m高处,再缓慢下降到着陆点上方4m处,最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面,关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中,下列说法正确的是(  )
A.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力
B.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力
C.探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力
D.若探测器减速下落,则探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律;共点力的平衡
【解析】【解答】A.探测器受到喷射气体的反冲力的施力物体是喷射气体,自身重力的施力物体是月球,不是一对相互作用力,A不符合题意,
B.探测器缓慢下降,说明探测器受力平衡,因此探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力,B符合题意;
CD.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对相互作用力,由牛顿第三定律可知,这一对相互作用力大小相等,方向相反,CD不符合题意;
故答案为:B。
【分析】相互作用力必须作用在不同物体。缓慢下降,看成静止,是一种平衡状态,探测器受力平衡。
4.(2023高一上·镇江期末)一个木块以一定的初速度冲上一个粗糙的斜面,下列对木块上滑过程中的受力分析正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】摩擦力在日常生活中的应用
【解析】【解答】木块受到重力,支持力和摩擦力的作用,重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,物体相对于斜面向上运动,摩擦力沿斜面向下。
故答案为:D。
【分析】木块受到重力,支持力和摩擦力的作用,摩擦力是滑动摩擦力,摩擦力的方向与相对运动方向相反。
5.(2023高一上·隆回期末)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F的力沿弹簧方向拉弹簧的另一端,平衡时弹簧的伸长量为L,则该弹簧的劲度系数为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由 ,可得该弹簧的劲度系数为
故答案为:A。
【分析】利用胡克定律得出弹簧的劲度系数。
6.(2023高一下·高县月考)如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,弹簧下端挂一物体,已知弹簧的劲度系数k=200N/m,物体处于静止时,弹簧伸长了x=0.1m,则(  )
A.物体的重力为20N
B.物体的重力与物体受到的弹力是一对相互作用力
C.弹簧对天花板的拉力为 200N
D.弹簧对天花板的拉力大于天花板对弹簧的拉力
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律;胡克定律
【解析】【解答】A.由二力平衡可得,,故A符合题意;
B. 物体的重力与物体受到的弹力是一对平衡力,故B不符合题意;
C.弹簧受到的拉力为20N,弹簧对天花板的拉力和天花板对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,所以弹簧对天花板的拉力为20N,故C不符合题意;
D. 弹簧对天花板的拉力和天花板对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据胡克定律求解;一对平衡力是作用在一个物体上的,一对作用力和反作用力是作用在2个物体上的。
7.(2023高一下·杭州月考)如图,一个木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即、和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中、,则摩擦力的大小、方向正确的是(  )
A.大小为10N,方向向左 B.大小为8N,方向向左
C.大小为2N,方向向右 D.大小为12N,方向向右
【答案】B
【知识点】摩擦力的判断与计算
【解析】【解答】F1、F2的合力向右,木块有向右运动的趋势,受到沿桌面向左的静摩擦力。由平衡条件有:,解得:,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】根据F1、F2的大小判断摩擦力的方向,由平衡条件列方程求解。
8.(2023高一上·莘县期末)两个共点力的合力大小为16N,已知其中一个分力的大小为4N,则另一个分力的大小可能为(  )
A.14N B.10N C.8N D.22N
【答案】A
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两个共点力的合力大小为16N,已知其中一个分力的大小为4N,则另一个分力的范围在12N~20N之间,则可能为14N。
故答案为:A。
【分析】合力大于或等于两个分力之差,小于或等于两个分力之和。
9.(2023高一上·浙江期末)用水平外力F将物体压在竖直墙壁上保持静止不动,物体的重力为10N,物体与墙壁间的动摩擦因数 =0.2,物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.F可能为40N
B.如果F为100N,则物体受到的摩擦力为20N
C.增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
D.撤去水平力F,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
【答案】C
【知识点】摩擦力在日常生活中的应用
【解析】【解答】若最大静摩擦力为10N,根据fm=μF可知F=50N,可知F至少为50N,不可能为40N,A不符合题意;如果F为100N>50N,则物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力等于重力,为10N,B不符合题意;物体与墙壁之间的摩擦力等于重力大小,则增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变,C符合题意;撤去水平力F,物体与墙壁间的压力为零,则摩擦力变为零,选项D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据fm=μF可知F=50N,可知F至少为50N,不可能为40N。如果为静摩擦力,摩擦力大小等于重力。
10.(2023·广东模拟)如图所示,滑雪运动员从斜面雪道滑下,斜面与水平面间夹角为θ,滑板与雪道间的动摩擦因数为μ,运动员和滑板所受的重力为G,不计空气阻力,则(  )
A.运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为Gsinθ
B.滑板对雪道的压力大小为Gsinθ
C.雪道对滑板的支持力大小为Gtanθ
D.滑板与雪道间的摩擦力大小为 μG
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数;力的分解
【解析】【解答】如图:
运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为:,滑板对雪道的压力大小为:,由牛顿第三定律雪道对滑板的支持力大小为:,滑板与雪道间的摩擦力大小为:。故A符合题意
故答案为:A
【分析】对运动员和滑板受力分析,并对重力进行分解可知运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小和滑板对雪道的压力大小;由牛顿第三定律可知雪道对滑板的支持力大小;由滑动摩擦力公式可求得滑板与雪道间的摩擦力大小。
二、多选题
11.(2020高一上·湛江期末)一本书放在水平桌面上,则(  )
A.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
B.书对桌面的压力就是书的重力,是同一性质的力
C.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,他们是一对平衡力
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用;牛顿第三定律;力和力的图示
【解析】【解答】A.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力,A不符合题意;
B.压力和重力是不同性质的力,只能说书对桌面的压力大小等于书的重力,B不符合题意;
C.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,他们是一对平衡力,C符合题意;
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】作用力与反作用力等大反向,在一条直线上,作用在不同物体上,性质相同,同时产生,同时消失;平衡力是等大反向在一条直线上,作用在同一个物体上。
12.(2019高一上·黄浦月考)放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书和桌面都发生微小形变,F1是书对桌面的压力,F2是桌面对书的支持力 下列说法正确的是
A.F1是由于书的形变产生的 B.F1是由于桌面的形变产生的
C.F2是由于书的形变产生的 D.F2是由于桌面的形变产生的
【答案】A,D
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】F1是桌面受到的压力,它是由于书的形变产生的,A符合题意B不符合题意;F2是书受到的支持力,它是由于桌面的形变产生的,C不符合题意D符合题意.
故答案为:AD
【分析】支持力是由于桌面形变产生的,压力是由于书形变产生的。
13.(2023高一上·福州期末)若两个力大小分别为F1=3N、F2=8N,则它们的合力大小可能为(  )
A.3N B.6N C.10N D.13N
【答案】B,C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】根据二力合成的合力范围,有
故答案为:BC。
【分析】二力合力大于两力之差,小于两力之和。
14.(2023高一上·福州期末)如图一物块静止于固定的斜面上,则物块(  )
A.受3个力的作用
B.对斜面的压力大小等于物块的重力大小
C.受到的静摩擦力大小一定与压力大小成正比
D.受到斜面支持力和摩擦力的合力大小等于物块的重力大小
【答案】A,D
【知识点】受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】A.物块受重力、斜面给它的支持力和摩擦力,一共3个力的作用。A符合题意;
B.设斜面的夹角为 ,斜面对物块的支持力为 ,由平衡条件得 ,对斜面的压力大小为 ,由于 不等于0,则物块对斜面的压力大小不等于物块的重力大小。B不符合题意;
C.由于物块受到的是静摩擦力,若没有达到最大静摩擦力,则大小与压力大小无关,C不符合题意;
D.由平衡条件得,物块受到斜面支持力和摩擦力的合力大小等于物块的重力大小。D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物块受重力、斜面给它的支持力和摩擦力,一共3个力的作用。由于物块受到的是静摩擦力,若大小与压力大小无关。
三、填空题
15.(2020高一上·蚌埠期末)图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小   ,方向   。
【答案】相等;相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一个力大于0,另一个力小于0,故说明作用力和反作用力一正一负,即方向相反
【分析】掌握牛顿第三定律,指代作用力和反作用力的关系。
16.(2019高一上·上海期中)足球运动员用力将足球踢出,但足球运动员的的脚也会有疼痛感觉,这是因为脚给足球施力的同时也受到了   的作用。脚受到的力是   的形变产生的。
【答案】球对脚;球
【知识点】力和力的图示
【解析】【解答】力的作用是相互的,脚给足球施力的同时也受到了球对脚的力,脚受到的力是球的形变引起的。
【分析】力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力,压力、支持力都是弹力,弹力的方向是垂直于接触面,指向被压物体。
17.(2021高一上·浙江期中)一重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力为   N;木箱所受到滑动摩擦力为   N;木箱与地板之间的动摩擦因数为   ;如果用32N的水平推力推这个静止的木箱,木箱受到的摩擦力大小为   N。
【答案】35;30;0.3;32
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】由题意知,当要用35N的水平推力时,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N
用30N的水平推力,使木箱做匀速运动,则由平衡条件得到,木箱受到的滑动摩擦力F=30N
木箱对地面的压力大小等于重力,即F=G=100N,由f=μF=μmg
解得动摩擦因数为μ=0.3
如果用32N的水平推力推静止在水平地面上的木箱,推不动,是静摩擦力,根据平衡条件可知静摩擦力与推力平衡,木箱受到的摩擦力为32N
【分析】刚好推动时,可以认为推力刚好等于静摩擦力。压力大小等于重力,但不能说压力就是重力。
18.(2019高一上·揭阳月考)一弹簧原长为0.1m,劲度系数为500N/m,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长了   m。
【答案】0.4
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】根据胡克定律可知
解得
【分析】利用胡克定律可以求出形变量的大小。
19.(2020高二下·邵阳月考)有两个共点力,一个力的大小Fl=3N,另一个力的大小F2=4N,则它们合力的最大值为   N;当这两个力的夹角为90°时,它们的合力大小为   N。
【答案】7;5
【知识点】力的合成
【解析】【解答】当夹角为零时合力最大,最大值为 ;当夹角为 时,合力的大小为 。
【分析】两个力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大。
20.(人教新课标物理高一必修1第三章3.3摩擦力同步练习)如图所示,一个质量为1kg与竖直墙壁接触的物体在水平推力F=20N作用下,保持静止,物体与墙壁间的动摩擦因数为0.6,则墙壁对物体的支持力为   N,物体所受的摩擦力为   N.物体重力的反作用力的受力物体是   .
【答案】20;10;地球
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】物体处于静止状态,合力为零,在水平方向上 ,在竖直方向上 ,重力的施力物体是地球,受力物体是该物体,反作用力为物体对地球的作用力,所以反作用力的受力物体是地球.
【分析】本题考查了共点力平衡条件的应用
四、综合题
21.(2023高一上·莘县期末)在光滑的墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B,如图所示。足球的质量为0.44kg,悬绳与墙壁的夹角为α=37°,网兜的质量不计。求悬绳对足球的拉力T与墙壁对足球的支持力N。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】解:对足球与网兜进行受力分析如图所示
则有 ,
解得T=5.5N,N=3.3N
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】 对足球与网兜进行受力分析 ,正交分解即可。水平方向竖直方向合力都为零。
22.(2022高一上·重庆期中)如图所示,滑块静止在水平地面上,质量为2kg,动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等,现给滑块一水平推力F。(取g=10m/s2)
(1)当推力大小为8N时,地面对物体的摩擦力是多大
(2)当推力大小为16N时,地面对物体的摩擦力是多大
【答案】(1)解:依题意,滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,则有
当拉力 时, ,物体静止,根据平衡可求地面对物体的静摩擦力大小为
(2)解:当拉力 时, ,物体滑动,地面对物体的滑动摩擦力大小为
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)根据滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的关系得出最大静摩擦力,结合共点力平衡得出地面对物体的摩擦力;
(2)当拉力等于16N时拉力大于最大静摩擦力,物体滑动,从而得出地面对物体的滑动摩擦力。
23.(2023高二下·安宁月考)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为的球B;现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成角,此时环A仍保持静止,重力加速度为。(取,)
求:
(1)此时水平拉力的大小;
(2)横杆对环的支持力;
(3)横杆对环的摩擦力。
【答案】(1)解:F=mgtan37o=
(2)解:取A、B组成的系统为研究对象,受力平衡可得
方向竖直向上
(3)解:取A、B组成的系统为研究对象,水平方向受力平衡可得:
方向水平向左
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件列式求解;
(2)(3)对小环和小球整体受力分析,根据平衡条件列式求解;
1 / 1人教版高一物理必修一第三章单元检测
一、单选题
1.(2022高一上·宁波期中)如图是汉代国宝级文物“马踏飞燕”,青铜骏马单蹄踏在飞燕上。“马踏飞燕”能站立住是因为(  )
A.马蹄的底面积较大,使重力能较均匀分布
B.马的重心在飞燕上
C.马的重心和飞燕在同一竖直线上
D.马和飞燕间焊接固定
2.(2023高一下·杭州月考)关于作用力和反作用力的说法正确的是(  )
A.物体间发生相互作用时,先产生作用力,再产生反作用力
B.作用在两个物体上的一对相互作用力,这两个力一定是相同性质的力
C.汽车在加速行驶时,地面对汽车的作用力要大于汽车对地面的作用力
D.作用力和反作用力大小相等,方向相反,其作用效果是可以相互抵消的
3.(2022高一上·湖南月考)2020年11月24日,我国“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区。在着陆过程最后阶段,“嫦娥五号”先悬停在距月面100m高处,再缓慢下降到着陆点上方4m处,最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面,关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中,下列说法正确的是(  )
A.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力
B.探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力
C.探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力
D.若探测器减速下落,则探测器对喷射气体的力小于喷射气体对探测器的反冲力
4.(2023高一上·镇江期末)一个木块以一定的初速度冲上一个粗糙的斜面,下列对木块上滑过程中的受力分析正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2023高一上·隆回期末)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F的力沿弹簧方向拉弹簧的另一端,平衡时弹簧的伸长量为L,则该弹簧的劲度系数为(  )
A. B. C. D.
6.(2023高一下·高县月考)如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,弹簧下端挂一物体,已知弹簧的劲度系数k=200N/m,物体处于静止时,弹簧伸长了x=0.1m,则(  )
A.物体的重力为20N
B.物体的重力与物体受到的弹力是一对相互作用力
C.弹簧对天花板的拉力为 200N
D.弹簧对天花板的拉力大于天花板对弹簧的拉力
7.(2023高一下·杭州月考)如图,一个木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即、和摩擦力作用,木块处于静止状态。其中、,则摩擦力的大小、方向正确的是(  )
A.大小为10N,方向向左 B.大小为8N,方向向左
C.大小为2N,方向向右 D.大小为12N,方向向右
8.(2023高一上·莘县期末)两个共点力的合力大小为16N,已知其中一个分力的大小为4N,则另一个分力的大小可能为(  )
A.14N B.10N C.8N D.22N
9.(2023高一上·浙江期末)用水平外力F将物体压在竖直墙壁上保持静止不动,物体的重力为10N,物体与墙壁间的动摩擦因数 =0.2,物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.F可能为40N
B.如果F为100N,则物体受到的摩擦力为20N
C.增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
D.撤去水平力F,物体与墙壁间的摩擦力保持不变
10.(2023·广东模拟)如图所示,滑雪运动员从斜面雪道滑下,斜面与水平面间夹角为θ,滑板与雪道间的动摩擦因数为μ,运动员和滑板所受的重力为G,不计空气阻力,则(  )
A.运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为Gsinθ
B.滑板对雪道的压力大小为Gsinθ
C.雪道对滑板的支持力大小为Gtanθ
D.滑板与雪道间的摩擦力大小为 μG
二、多选题
11.(2020高一上·湛江期末)一本书放在水平桌面上,则(  )
A.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
B.书对桌面的压力就是书的重力,是同一性质的力
C.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,他们是一对平衡力
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力
12.(2019高一上·黄浦月考)放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书和桌面都发生微小形变,F1是书对桌面的压力,F2是桌面对书的支持力 下列说法正确的是
A.F1是由于书的形变产生的 B.F1是由于桌面的形变产生的
C.F2是由于书的形变产生的 D.F2是由于桌面的形变产生的
13.(2023高一上·福州期末)若两个力大小分别为F1=3N、F2=8N,则它们的合力大小可能为(  )
A.3N B.6N C.10N D.13N
14.(2023高一上·福州期末)如图一物块静止于固定的斜面上,则物块(  )
A.受3个力的作用
B.对斜面的压力大小等于物块的重力大小
C.受到的静摩擦力大小一定与压力大小成正比
D.受到斜面支持力和摩擦力的合力大小等于物块的重力大小
三、填空题
15.(2020高一上·蚌埠期末)图示为利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力随时间的变化图线,根据图线可以得出作用力与反作用力总是大小   ,方向   。
16.(2019高一上·上海期中)足球运动员用力将足球踢出,但足球运动员的的脚也会有疼痛感觉,这是因为脚给足球施力的同时也受到了   的作用。脚受到的力是   的形变产生的。
17.(2021高一上·浙江期中)一重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力为   N;木箱所受到滑动摩擦力为   N;木箱与地板之间的动摩擦因数为   ;如果用32N的水平推力推这个静止的木箱,木箱受到的摩擦力大小为   N。
18.(2019高一上·揭阳月考)一弹簧原长为0.1m,劲度系数为500N/m,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长了   m。
19.(2020高二下·邵阳月考)有两个共点力,一个力的大小Fl=3N,另一个力的大小F2=4N,则它们合力的最大值为   N;当这两个力的夹角为90°时,它们的合力大小为   N。
20.(人教新课标物理高一必修1第三章3.3摩擦力同步练习)如图所示,一个质量为1kg与竖直墙壁接触的物体在水平推力F=20N作用下,保持静止,物体与墙壁间的动摩擦因数为0.6,则墙壁对物体的支持力为   N,物体所受的摩擦力为   N.物体重力的反作用力的受力物体是   .
四、综合题
21.(2023高一上·莘县期末)在光滑的墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B,如图所示。足球的质量为0.44kg,悬绳与墙壁的夹角为α=37°,网兜的质量不计。求悬绳对足球的拉力T与墙壁对足球的支持力N。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
22.(2022高一上·重庆期中)如图所示,滑块静止在水平地面上,质量为2kg,动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等,现给滑块一水平推力F。(取g=10m/s2)
(1)当推力大小为8N时,地面对物体的摩擦力是多大
(2)当推力大小为16N时,地面对物体的摩擦力是多大
23.(2023高二下·安宁月考)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为的球B;现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成角,此时环A仍保持静止,重力加速度为。(取,)
求:
(1)此时水平拉力的大小;
(2)横杆对环的支持力;
(3)横杆对环的摩擦力。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】ACD.飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上,和马蹄的大小没关系,更不是马和飞燕间焊接固定,而是因为马处于平衡状态,飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,即马的重心和飞燕在同一竖直线上,C符合题意,AD不符合题意;
B.根据马的形态,马的重心不会在飞燕上,B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】马能够站立是由于重力和支持力平衡,重心和飞燕在同一竖直线上。
2.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A.作用力和反作用力具有同时性,故A不符合题意;
B.作用力和反作用力属于同性质力,B符合题意;
C. 地面对汽车的作用力和汽车对地面的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,故C不符合题意;
D. 作用力和反作用力是作用在两个物体上的,其作用效果是不可以相互抵消的,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】作用力和反作用力具有同时、同性、等大、不可以相互抵消等特性。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律;共点力的平衡
【解析】【解答】A.探测器受到喷射气体的反冲力的施力物体是喷射气体,自身重力的施力物体是月球,不是一对相互作用力,A不符合题意,
B.探测器缓慢下降,说明探测器受力平衡,因此探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力,B符合题意;
CD.探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对相互作用力,由牛顿第三定律可知,这一对相互作用力大小相等,方向相反,CD不符合题意;
故答案为:B。
【分析】相互作用力必须作用在不同物体。缓慢下降,看成静止,是一种平衡状态,探测器受力平衡。
4.【答案】D
【知识点】摩擦力在日常生活中的应用
【解析】【解答】木块受到重力,支持力和摩擦力的作用,重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,物体相对于斜面向上运动,摩擦力沿斜面向下。
故答案为:D。
【分析】木块受到重力,支持力和摩擦力的作用,摩擦力是滑动摩擦力,摩擦力的方向与相对运动方向相反。
5.【答案】A
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】由 ,可得该弹簧的劲度系数为
故答案为:A。
【分析】利用胡克定律得出弹簧的劲度系数。
6.【答案】A
【知识点】牛顿第三定律;胡克定律
【解析】【解答】A.由二力平衡可得,,故A符合题意;
B. 物体的重力与物体受到的弹力是一对平衡力,故B不符合题意;
C.弹簧受到的拉力为20N,弹簧对天花板的拉力和天花板对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,所以弹簧对天花板的拉力为20N,故C不符合题意;
D. 弹簧对天花板的拉力和天花板对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据胡克定律求解;一对平衡力是作用在一个物体上的,一对作用力和反作用力是作用在2个物体上的。
7.【答案】B
【知识点】摩擦力的判断与计算
【解析】【解答】F1、F2的合力向右,木块有向右运动的趋势,受到沿桌面向左的静摩擦力。由平衡条件有:,解得:,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】根据F1、F2的大小判断摩擦力的方向,由平衡条件列方程求解。
8.【答案】A
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两个共点力的合力大小为16N,已知其中一个分力的大小为4N,则另一个分力的范围在12N~20N之间,则可能为14N。
故答案为:A。
【分析】合力大于或等于两个分力之差,小于或等于两个分力之和。
9.【答案】C
【知识点】摩擦力在日常生活中的应用
【解析】【解答】若最大静摩擦力为10N,根据fm=μF可知F=50N,可知F至少为50N,不可能为40N,A不符合题意;如果F为100N>50N,则物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力等于重力,为10N,B不符合题意;物体与墙壁之间的摩擦力等于重力大小,则增大F的数值,物体与墙壁间的摩擦力保持不变,C符合题意;撤去水平力F,物体与墙壁间的压力为零,则摩擦力变为零,选项D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据fm=μF可知F=50N,可知F至少为50N,不可能为40N。如果为静摩擦力,摩擦力大小等于重力。
10.【答案】A
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数;力的分解
【解析】【解答】如图:
运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为:,滑板对雪道的压力大小为:,由牛顿第三定律雪道对滑板的支持力大小为:,滑板与雪道间的摩擦力大小为:。故A符合题意
故答案为:A
【分析】对运动员和滑板受力分析,并对重力进行分解可知运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小和滑板对雪道的压力大小;由牛顿第三定律可知雪道对滑板的支持力大小;由滑动摩擦力公式可求得滑板与雪道间的摩擦力大小。
11.【答案】C,D
【知识点】共点力平衡条件的应用;牛顿第三定律;力和力的图示
【解析】【解答】A.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力,A不符合题意;
B.压力和重力是不同性质的力,只能说书对桌面的压力大小等于书的重力,B不符合题意;
C.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,他们是一对平衡力,C符合题意;
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】作用力与反作用力等大反向,在一条直线上,作用在不同物体上,性质相同,同时产生,同时消失;平衡力是等大反向在一条直线上,作用在同一个物体上。
12.【答案】A,D
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】F1是桌面受到的压力,它是由于书的形变产生的,A符合题意B不符合题意;F2是书受到的支持力,它是由于桌面的形变产生的,C不符合题意D符合题意.
故答案为:AD
【分析】支持力是由于桌面形变产生的,压力是由于书形变产生的。
13.【答案】B,C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】根据二力合成的合力范围,有
故答案为:BC。
【分析】二力合力大于两力之差,小于两力之和。
14.【答案】A,D
【知识点】受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】A.物块受重力、斜面给它的支持力和摩擦力,一共3个力的作用。A符合题意;
B.设斜面的夹角为 ,斜面对物块的支持力为 ,由平衡条件得 ,对斜面的压力大小为 ,由于 不等于0,则物块对斜面的压力大小不等于物块的重力大小。B不符合题意;
C.由于物块受到的是静摩擦力,若没有达到最大静摩擦力,则大小与压力大小无关,C不符合题意;
D.由平衡条件得,物块受到斜面支持力和摩擦力的合力大小等于物块的重力大小。D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】物块受重力、斜面给它的支持力和摩擦力,一共3个力的作用。由于物块受到的是静摩擦力,若大小与压力大小无关。
15.【答案】相等;相反
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等,一个力大于0,另一个力小于0,故说明作用力和反作用力一正一负,即方向相反
【分析】掌握牛顿第三定律,指代作用力和反作用力的关系。
16.【答案】球对脚;球
【知识点】力和力的图示
【解析】【解答】力的作用是相互的,脚给足球施力的同时也受到了球对脚的力,脚受到的力是球的形变引起的。
【分析】力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力,压力、支持力都是弹力,弹力的方向是垂直于接触面,指向被压物体。
17.【答案】35;30;0.3;32
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】由题意知,当要用35N的水平推力时,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N
用30N的水平推力,使木箱做匀速运动,则由平衡条件得到,木箱受到的滑动摩擦力F=30N
木箱对地面的压力大小等于重力,即F=G=100N,由f=μF=μmg
解得动摩擦因数为μ=0.3
如果用32N的水平推力推静止在水平地面上的木箱,推不动,是静摩擦力,根据平衡条件可知静摩擦力与推力平衡,木箱受到的摩擦力为32N
【分析】刚好推动时,可以认为推力刚好等于静摩擦力。压力大小等于重力,但不能说压力就是重力。
18.【答案】0.4
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】根据胡克定律可知
解得
【分析】利用胡克定律可以求出形变量的大小。
19.【答案】7;5
【知识点】力的合成
【解析】【解答】当夹角为零时合力最大,最大值为 ;当夹角为 时,合力的大小为 。
【分析】两个力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大。
20.【答案】20;10;地球
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】物体处于静止状态,合力为零,在水平方向上 ,在竖直方向上 ,重力的施力物体是地球,受力物体是该物体,反作用力为物体对地球的作用力,所以反作用力的受力物体是地球.
【分析】本题考查了共点力平衡条件的应用
21.【答案】解:对足球与网兜进行受力分析如图所示
则有 ,
解得T=5.5N,N=3.3N
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】 对足球与网兜进行受力分析 ,正交分解即可。水平方向竖直方向合力都为零。
22.【答案】(1)解:依题意,滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,则有
当拉力 时, ,物体静止,根据平衡可求地面对物体的静摩擦力大小为
(2)解:当拉力 时, ,物体滑动,地面对物体的滑动摩擦力大小为
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)根据滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的关系得出最大静摩擦力,结合共点力平衡得出地面对物体的摩擦力;
(2)当拉力等于16N时拉力大于最大静摩擦力,物体滑动,从而得出地面对物体的滑动摩擦力。
23.【答案】(1)解:F=mgtan37o=
(2)解:取A、B组成的系统为研究对象,受力平衡可得
方向竖直向上
(3)解:取A、B组成的系统为研究对象,水平方向受力平衡可得:
方向水平向左
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件列式求解;
(2)(3)对小环和小球整体受力分析,根据平衡条件列式求解;
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