2014年秋高中物理必修一（新人教版）：第三章相互作用本章知能检测

第三章 相互作用
建议用时 实际用时 设定分值 实际得分
90分钟 100分
一、选择题(本题共10小题，每小题4分， ( http: / / www.21cnjy.com )共40分。其中第3、5、6、7、9、10题为单选题，第1、2、4、8题为多选题，多选题中全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)
1. 在水平面上放一个物体，用水平的力推物体，物体仍然静止。如图3-1所示，对于物体这时的受力情况，以下说法正确的是( )
A.该物体受到四个力：重力、地面的支持力、推力和对地面的压力
B.该物体受到四个力：重力、地面的支持力、推力和摩擦力
C.该物体在竖直方向受到两个力，地面的支持力和对地面的压力
D.该物体在水平方向受到两个力，推力和摩擦力
2. 关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A.人走路前进时，后脚受到的摩擦力方向向前
B.擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力
C.摩擦力总是阻碍物体的运动
D.最大静摩擦力就是物体受到的滑动摩擦力
3. 如图3-2所示，粗糙水平面上，用弹簧系住一个重60 N的物块，物块保持静止，已知物块与水平面间动摩擦因数 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) =0.3，那么该弹簧的弹力不可能是( )
A.10 N，水平向右 B.16 N，水平向右
C.20 N，水平向左 D.0
4. 下列关于弹力的说法，正确的是( )
A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的
C.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿弹力的方向一定沿竹竿的方向
D.弹簧产生弹力的方向总与弹簧形变方向相反
5. 足球运动员已将足球踢向空中，如图3- ( http: / / www.21cnjy.com )3甲所示，在图3-3乙描述足球在向斜上方飞行过程中的某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，f为空气阻力)( )
A B C D
甲 乙
图3-3
6.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图3-4所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是( )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
图3-4
7. 一物体置于粗糙水平地面上，按图3-5 ( http: / / www.21cnjy.com )所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是( )
甲 乙 丙
图3-5
A.＞＞ B.＞＞
C.＞＞ D.＝＝
8. 下列关于摩擦力的说法中，正确的是( )
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既能使物体加速，也能使物体减速
D.作用在物体上的静摩擦力既能使物体加速，也能使物体减速
9. 如图3-6所示，用拇 ( http: / / www.21cnjy.com )指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B分别对手指和手掌有作用力，对这两个作用力方向的判断，图3-7中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com ) A B C D
图3-6 图3-7
10. 把一重为的物体，用一个水平的推力(为恒量，为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上，如图3-8所示，从开始物体所受的摩擦力随t的变化关系是图3-9中的( )
A B C D
图3-8 图3-9
二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分)
11. 某同学做实验研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，下表是记录的实验数据。实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计。
1 2 3 4 5
弹簧长度/cm 12 14 16 18 20
弹簧弹力/N 2.1 4.0 6.1 7.9 10.0
(1)在图3-10中的坐标纸上描点并画出弹簧弹力与弹簧长度之间的关系图像;
( http: / / www.21cnjy.com )
图3-10
(2)图线与横轴交点坐标的物理意义是 ;
(3)根据图线求得弹簧的劲度系数k= N/m。
12. 在一次课外探究活动中，某同学用如图3-11所示的装置测量铁块与放在水平桌面上的长金属板间的动摩擦因数。已知铁块的质量1 kg，金属板的质量＝0.5 kg，用水平力向左拉金属板，使其向左运动，而铁块A保持静止，放大的弹簧测力计示数如图3-11所示。则间的摩擦力＝ N，间的动摩擦因数＝ 。(取10 N/kg)
( http: / / www.21cnjy.com )
图3-11
三、解答题(本题共4小题，共44分。解 ( http: / / www.21cnjy.com )答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位)
13. ［10分］如图3-12所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到＝12 N和＝6 N的水平力作用而保持静止，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，求：
(1)此时物体所受到的摩擦力多大
(2)将撤去后，物体受的摩擦力多大
(3)将撤去后，物体受的摩擦力多大
14. ［10分］如图3-13所示，=20 N，=10 N，与水平面间的动摩擦因数＝0.4，其余摩擦不计，求下列(1)、(2)两种情况下物体受什么摩擦力 大小如何 (1);(2)10 N;(3)若要使匀速运动，所加的竖直方向的力的大小是多少 (假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
15. ［12分］如图3-14所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，试由图线确定：
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧伸长了15 cm时弹力的大小。
16. ［12分］如图3-15所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，楔形物体倾角θ=30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，上端顶有重1 000 N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动。不计一切摩擦，求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起
参考答案
1. BD 解析：该物体水平方向受推力和静摩擦力两个力，竖直方向受重力和支持力两个力，即该物体共受四个力，B、D两项正确。
2. AB 解析：人走路前进时， ( http: / / www.21cnjy.com )后脚相对于地有向后的运动趋势，受到地面向前的静摩擦力，A项正确。擦黑板时，黑板擦受到滑动摩擦力，静止的黑板受到的也是滑动摩擦力， B项正确。摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而非阻碍物体的运动，C项错误。物体受到的滑动摩擦力小于或等于物体受到的最大静摩擦力，D项错误。
3. C 解析：物块与水平面间的最大静摩擦力为=18 N，物块要保持静止，则弹簧弹力应小于或等于18 N，方向可以水平向左，也可以水平向右，故C项不符合要求。
4. BD 解析：木块放在桌面上受到一个向 ( http: / / www.21cnjy.com )上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，A项错误。挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的，B项正确。竹竿中弹力的方向不一定沿竹竿，C项错误。弹簧产生弹力的方向总指向弹簧形变的反方向，D项正确。
5. B 解析：重力方向竖直向下，阻力与飞行方向相反，在飞行过程中球不受脚的作用力。
6. B 解析：由力的合成与分解知，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小分力越小，故选项B正确。
7. D 解析：滑动摩擦力的大小为＝，与接触面积无关。
8. CD 解析：不管是滑动摩擦力还是静摩擦力，既可以使物体加速，也可以使物体减速。
9. C 解析：以圆规上的点为研究对象，点所挂物体的两个作用效果是沿方向向左拉和沿方向斜向下压，通过圆规两针脚作用在手上的力如选项C所示。
10. B 解析：因物体在水平方向受力平衡，故墙壁对物体的压力始终等于水平推力F的大小，即＝。当墙壁给物体的摩擦力=时，物体加速下滑，摩擦力随时间成正比增加;当时，物体下滑的速度达到最大;当后，物体虽然减速下滑，但滑动摩擦力仍随时间成正比增加，且一直增大到物体停止滑行为止。当物体速度减小到零时，物体受到的滑动摩擦力“突变”成静摩擦力，由力的平衡条件得静摩擦力的大小=。综上所述可知，正确选项应是B。
11. (1)如图3-16所示 (2)弹簧的自由长度 (3)100(95~105都算对)
解析：作图像如图3-16所示，根据胡克定律Δ，弹簧弹力与弹簧长度之间满足一次函数关系。当时，(即为弹簧原长)，所以图线与横轴交点坐标即弹簧的自由长度，图像的斜率即为弹簧的劲度系数，从图像上取两个较远点，即可求得值。
12. 2.50 0.25 解析：间的滑动摩擦力等于弹簧测力计的读数，由题图知该弹簧测力计的分度值为0.1 N，故读数为2.50 N，即2.50 N，再由＝，可得＝=0.25。
13. (1)6 N (2)6 N (3)8 N
解析：(1)物体与水平地面间的最大静摩擦力为=8 N。
与的合力大小为＝6 N＜物体与水平地面间的摩擦力为静摩擦力，大小为＝6 N。
(2)将撤去后，物体受到及地面摩擦力作用，但＝6 N＜体与水平地面间的摩擦力仍为静摩擦力，=6 N。
(3)将撤出后，物体受到及地面摩擦力作用，但＝12 N＞体与水平地面间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为N。
14. (1)滑动摩擦力 8 N (2)静摩擦力 10 N (3)5 N
解析：(1)A物体与水平面间的最大静摩擦力为＝0.4×20 N＝8 N。绳对A的水平拉力为=10 N，大于最大静摩擦力8 N，故A在桌面上滑动，所受的滑动摩擦力为＝0.4N=8 N。
(2)A物体与水平面间的最大静摩擦力为=0.4×(20+10)N＝12 N。绳对A的水平拉力为=10 N，小于最大静摩擦力12 N，故A在桌面上静止，所受的静摩擦力为＝=10 N。
(3)当A匀速滑动时，＝，解得5 N。
15. (1)10 cm (2)2 N/cm (3)30 N
解析：(1)由题图可知，弹簧原长为10 cm。
(2)由，得 N/cm=2 N/cm。
(3)弹簧伸长了15 cm时，2×15 N QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 30 N。
16. N 解析：水平推力F有两个作用效果，垂直于斜面向上支持滑轮和垂直于水平面压地面，如图3-17所示，斜面对杆的支持力大小为，方向垂直于斜面斜向上。要使轻杆顶起重物，则应使cosG，即 ， N。
图3-1
图3-2
图3-12
图3-13
图3-14
图3-15
图3-16
图3-17