2023年高一物理 第三章 相互作用-力 单元检测(含答案)

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名称 2023年高一物理 第三章 相互作用-力 单元检测(含答案)
格式 docx
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-10-11 12:55:51

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2023年高一物理第三章《相互作用-力》单元检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的(  )
A.重力增大 B.重力减小
C.重力方向与坡面垂直 D.重力方向与水平面垂直
2.某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯,根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为6m。设计时,滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.3,则滑梯的高度至少为(  )
A.1.4 B.1.8m C.2.0m D.24m
3.2022年10月8日,成都世乒赛女团决赛,中国队卫冕成功。图为王曼昱比赛中的照片,在球拍击球瞬间,下列说法中正确的是(  )
A.球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
B.球拍对乒乓球的作用力等于乒乓球对球拍的作用力
C.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
D.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球的重力是一对平衡力
4.A、B物体用跨过定滑轮的轻绳相连,A的质量大于B的质量,A放置在水平地板上,在水平向右的外力F作用下向右运动,与地板之间的动摩擦因数为一常数,B物体匀减速上升.设A受绳的拉力为T,受地面的弹力为,受地面摩擦力为f,以下判断正确的是:( )
A.T不变,f增大
B.T减小,大
C.减小,T不变
D.f减小,T减小
5.如图所示,可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线,并在它们的作用下保持静止。轻质弹簧与竖直方向有一定夹角,细线处于水平状态。现保持弹簧与竖直方向夹角不变,将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态,则(  )
A.弹簧的长度逐渐增长 B.弹簧的长度逐渐变短
C.细线上的拉力逐渐增大 D.细线上的拉力逐渐减小
6.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平力F缓慢地拉起B,在此过程中A一直保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,摩擦力为f ,此过程中: ( )
A.FN增大,f增大 B.FN减小,f增大
C.FN不变,f增大 D.FN不变,f减小
7.如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成。棋子不会掉落是因为(  )
A.质量小,重力可以忽略不计
B.受到棋盘对它向上的静摩擦力
C.棋盘对它的吸引力与重力平衡
D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力
二、多选题
8.同一个物体分别用弹簧测力计和天平在地球上和月球上测它的重力和质量,则测量的结果是(  )
A.用天平测的质量不同 B.用天平测的质量相同
C.用弹簧测力计测的重力不同 D.用弹簧测力计测的重力相同
9.如图,质量分别为m1、m2的两个物体A和B通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,力F与水平方向成θ角。已知A与水平面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则A所受支持力N和摩擦力f正确的是(  )
A.N=(m1+m2)g-Fsin θ B.N=(m1+m2)g-Fcos θ
C.f=Fcos θ D.f=μ(m1+m2)g-Fcos θ
10.如图所示,木块A、B的质量分别为5kg和6kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了3cm,弹簧的劲度系数为200N/m,整个系统置于水平地面上静止不动。现用和的水平拉力分别作用在木块A、B上,若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是(取)(  )
A.木块A所受摩擦力大小为3N
B.若撤去力保留,木块B所受摩擦力大小不变
C.若撤去力保留,木块B所受摩擦力大小变为6N
D.保持整个系统静止不动的的最大值为4N
三、实验题
11.下表是某同学为探究弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据:
组数 1 2 3 4 5
弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧的伸长x/cm 2.6 5.0 6.1 9.9 12.4
(1)根据表中数据作F-x图象时第 组数据应舍去;
(2)在坐标图中作出F-x图象;
( )
(3)该弹簧的劲度系数k= N/m(计算结果保留2位小数)
12.“验证力的平行四边形定则”的实验如图(a)所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图(b)是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图(b)中的 是力和的合力的理论值; 是力和的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答: (选填“变”或“不变”)
(3)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
四、解答题
13.如图,用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为:两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成的力F,使重物恰好脱离水平地面并保持静止,然后突然一起发力使重物升高一定距离后即停止施力,重物继续上升,最后重物自由下落把地面砸实。已知重物的质量为60kg取重力加速度,,。忽略空气阻力,求:F的大小(画出重物的受力分析后解答)
14.如图,物块A、B放在水平面上,用绕过光滑的轻质滑轮的轻绳连接,通过对滑轮施加拉力,并改变拉力的大小和方向,使物块A、B均刚好要滑动,此时,段轻绳与水平方向的夹角为,段轻绳与水平方向的夹角为,两物块与水平面间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度大小为,,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,求:
(1)物块A和物块B的质量之比;
(2)若物块A的质量为,此时拉力多大。
15.重为50N的粗糙长方体物块A放在水平地面上,受到大小为的水平向右的拉力时,做匀速直线运动,如图1所示。将重为10N的粗糙长方体物块B放置在A上,用水平向右的拉力作用在物块B上,A和B一起做匀速直线运动(A与B保持相对静止),如图2所示。求:
(1)地面与物块A之间的动摩擦因数μ;
(2)的大小;
(3)物块B对物块A的摩擦力的大小。
16.如图所示,一轻质弹簧测力计的一端固定于墙面,另一端与物体A水平连接。物体A的质量mA=2kg,物体B的质量mB=5kg,物体A与物体B、物体B与地面间的动摩擦因数μ相同。现用水平拉力F将物体B匀速拉出,此过程中物体A相对地面静止,弹簧测力计读数为4N。g取10m/s2,求:
(1)动摩擦因数μ的大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)如果将物体B加速拉出,与匀速拉出时相比弹簧测力计的读数如何变化?(选:变大、变小、不变)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】一个足球沿斜坡向下滚动,滚动过程中该足球的重力不变,方向竖直向下,与水平面垂直,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.B
【详解】设滑梯与水平面的夹角为,重力在滑梯上分解成两个方向的力,垂直于滑梯的力等于mgcosθ,平行于滑梯的力等于mgsinθ;儿童在滑梯上能滑下,满足
mgsinθ≥μmgcosθ
已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数取0.3,解得滑梯倾角
根据几何关系可知
解得滑梯的最小高度
故选B。
3.B
【详解】ABC.根据牛顿第三定律可知,球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,故AC错误,B正确;
D.平衡力大小相等,方向相反,而球拍对乒乓球的作用力和乒乓球的重力方向不在同一直线上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】据题可知物体匀减速上升,则绳子对的拉力大小不变,则受绳的拉力也不变;对分析在竖直方向上受力平衡,则有,解得,向右运动时,增大,cosθ减小,则增大,摩擦力,不变,则增大,所以不变,和都逐渐增大,故选项A正确,B、C、D错误.
5.B
【详解】CD.根据三角形定则作图,如图所示。重力大小和方向都不变,保持弹簧与竖直方向夹角不变,则弹簧弹力方向不变,由图可以看出,将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态的过程中,细线的拉力先减小后增大,CD错误;
AB.由图可以看出,弹簧的弹力一直减小,根据胡克定律,弹簧的长度逐渐变短,A错误,B正确。
故选B。
6.C
【分析】B缓慢运动可视为受力平衡,则对B受力分析,由共点力的平衡可得出拉力的变化;再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化;
【详解】对B受力分析,则B受重力、绳子的拉力及F,三力满足应始终处于平衡状态;受力分析如图所示:
在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大,而重力不变,,故拉力F应增大;
以AB为整体受力分析,整体在水平方向受拉力、摩擦力;竖直方向上受重力、支持力;
因整体处于平衡状态,故水平方向f=F,因F增大,故摩擦力f增大;竖直方向重力不变,则压力FN不变,故C正确,A、B、D错误;
故选C.
【点睛】关键在于运用整体法和隔离法对整体和小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解,对于研究对象的灵活选择,有时可以使问题大大简化,起到事半功倍的效果.
7.B
【详解】A.物体质量小而重力小时,若没有其他阻力存在,仍会向下运动,A错误;
B.棋子没有支撑物还不下落,很明显是由于跟棋盘接触而同时由于两者材料的特点而产生吸力互相挤压,使得两者的摩擦力较大,从而不会向下落,B正确;
C.吸引力和重力不共线,不是平衡力,C错误;
D.棋子不下落的原因不是空气对它的浮力,也不是受到棋盘的吸引,而是由于最大静摩擦力大于重力,D错误。
故选B。
8.BC
【详解】AB.天平测质量的原理是等臂杠杆,不受所在位置的重力加速度改变的影响,所以同一个物体在地球上和月球上用天平测的质量相同,故A错误,B正确;
CD.月球表面的重力加速度和地球表面的重力加速度不同,所以同一个物体在地球上和月球上用弹簧测力计测的重力不同,故C正确,D错误。
故选BC。
9.AC
【详解】将m1、m2、弹簧看作整体,受力分析如图所示:
根据平衡条件并采用正交分解法,得

解得

故选AC。
10.BCD
【详解】A.木块A与地面间的最大静摩擦力为
弹簧的弹力大小为
用作用在木块A上,设木块A受到静摩擦力的作用,根据受力平衡可得
故A错误;
B.木块B与地面间的最大静摩擦力为
用作用在木块B上,设木块B受到静摩擦力的作用,根据受力平衡可得
若撤去保留,A受到向左6N的弹力,小于A的最大静摩擦力,故A仍然静止,所以弹簧的形变量不会发生变化,B的受力没有发生任何变化,木块B所受摩擦力大小不变,故B正确;
C.若撤去力保留,B受到向右6N的弹力,小于B的最大静摩擦力,所以木块B静止,静摩擦力等于弹簧弹力,木块B所受摩擦力大小变为6N,故C正确;
D.保持整个系统静止不动,以木块A为对象,根据受力平衡可得
可得
可知保持整个系统静止不动的的最大值为4N,故D正确。
故选BCD。
11. 3 20.55
【详解】(1)(2)[1][2]根据描点法作出图象,如图所示:
有图象可知,第3组数据偏离直线较远,所以第3组数据应舍去;
(3)[3]由胡克定律:F=kx可知,F-x图线的斜率等于弹簧的劲度系数k,则
12. F F' 不变 B
【详解】(1)[1][2]合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿AO方向,由此可知F是合力的理论值,是合力的实验值;
(2)[3]如果将细线也换成橡皮筋,只要将结点拉到相同的位置,橡皮筋的拉力起到的效果相同,即O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数,故实验结果不会发生变化;
(3)[4]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故选B。
13.375N
【详解】重物处于平衡状态,由
代入数据解得
F=375N
14.(1);(2)
【详解】(1)设轻绳上的拉力大小为,对A根据平衡条件得

对B根据平衡条件得

联立①②解得

(2)当mA=m时,由①式可得

对滑轮根据平衡条件得

15.(1)0.2(2)12N(3)12N
【详解】(1)地面与物块A之间的动摩擦因数

(2)对AB的整体:竖直方向
水平方向:
联立解得:
F2=12N
(3)因为AB整体做匀速运动,则对B水平方向受力为零,即A对B的摩擦力等于力F2,即fAB=12N;根据牛顿第三定律可知,物块B对物块A的摩擦力fBA=-fAB=-12N;即物块B对物块A的摩擦力的大小为12N.
16.(1)0.2;(2)18N;(3)不变
【详解】(1)由题意可知
解得
(2)对B进行受力分析可知
解得
(3)将物体B加速拉出,与匀速拉出时相比AB之间的摩擦力不会变化,弹簧测力计的读数不变。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页