鲁科版（2019）必修第一册 第3章 相互作用 2023年单元测试卷（含答案）

鲁科版（2019）必修第一册《第3章 相互作用》2023年单元测试卷
一、选择题
1．（4分）一物体静止在水平桌面上，以下说法正确的是（　　）
A．桌面由于形变而对物体产生了支持力
B．物体的重力使桌面产生了形变
C．物体对桌面的压力就是重力
D．物体的重力使物体产生形变
2．（4分）下列说法错误的是（　　）
A．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间
B．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
C．动摩擦因数与压力无关
D．在自行车轴承中抹入润滑油，是为了减小动摩擦因数
3．（4分）如图，A、B表面均光滑，天花板和地面均水平（　　）
A． B．
C． D．
4．（4分）一个弹簧挂20N的重物时，弹簧伸长1.2cm，若改挂100N的重物时，则弹簧的原长为（　　）
A．12cm B．14cm C．15cm D．16cm
5．（4分）如图所示，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
6．（4分）如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是（　　）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＜F3 C．F1＝F3＞F2 D．F3＞F1＞F2
二、多选题
（多选）7．（4分）关于重力、重心的说法错误的是（　　）
A．蚂蚁太小，因此蚂蚁不受重力作用
B．质地均匀的翡翠手镯的重心一定在物体上
C．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心位置不断变化
D．登珠穆朗玛峰时，运动员在山底和山顶受到的重力相同
（多选）8．（4分）如图所示，某智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，则（　　）
A．小球受到的摩擦力方向竖直向上
B．小球受到的摩擦力大小等于重力
C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
D．若增大小球表面的粗糙程度，小球受到的摩擦力变大
（多选）9．（4分）如图所示，有两个物体A、B，其重力GA＝3N，GB＝4N，A用悬绳挂在天花板上，B放在水平地面上，则绳的拉力T及B对地面的压力N的可能值分别是（　　）
A．7N和0 B．1 N和2N C．1N和6N D．5N和2
（多选）10．（4分）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2．下列说法正确的是（　　）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ2（m+M） g
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
C．当 F＞μ2（m+M）g时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变 F 的大小，木板都不可能运动
三、实验题
11．在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中，所用装置如图所示。每只钩码的质量均为30g。实验中，先测出不挂钩码时弹簧的长度，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中。（弹力始终未超过弹性限度2）
记录数据组 1 2 3 4 5 6
钩码总质量/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长/cm 18.00 21.33 24.60 27.93 31.20 34.56
弹力大小/N 0 0.294 0.588 0.882 1.176 1.470
（1）根据表中数据求得该弹簧的劲度系数k＝　 　N/m（结果保留两位有效数字）。
（2）弹簧中弹力的大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系为 　 　。
（3）弹簧自重对测得的劲度系数 　 　（选填“有”或“无”）影响。
12．（9分）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，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　 　。
A．a的原长比b的长
B．a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
四、解答题
13．（13分）据报道，我国将在2017年左右实现载人登月，届时宇航员将登临月球，已知地球表面的重力加速度g＝9.8N/kg，月球表面的重力加速度g′＝1.6N/kg
（1）在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？
（2）在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？
14．（15分）如图所示，有两根相同的弹簧A、B，劲度系数均为k。弹簧A一端固定在天花板上，另一端系一轻质细绳，细绳跨过滑轮与一轻质小钩相连。两弹簧均竖直且处于原长，当系统重新平衡时（此时钩码木触碰地面），小钩向下移动的距离为多少？
15．一根弹簧原长8cm，劲度系数为k＝100N/m，用此弹簧水平拉一重为10N的物体，若物体与地面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.25
（1）当弹簧长为10cm时，求此时物体所受的摩擦力的大小；
（2）则当弹簧的长度为12cm时，它所受到摩擦力为多大。
16．如图所示，物体A、B的质量mA＝6kg，mB＝4kg，A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为μ＝0.3，在外力F作用下，求A对B和地面对B的摩擦力的大小和方向（g取10m/s2）．
鲁科版（2019）必修第一册《第3章 相互作用》2023年单元测试卷（5）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．解：A、桌面的形变产生了对物体的支持力；
B、物体对桌面的压力使桌面产生了形变，故B错误；
C、物体对桌面的压力是由于物体发生形变而产生的；重力是由于地球的吸引而产生的；故C错误；
D、物体发生形变是因为受到了桌面的弹力作用，故D错误。
故选：A。
2．解：AB、静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，滑动摩擦力的方向总是和相对运动的方向相反，B错误；
CD、动摩擦因数与接触面的材料和光滑程度有关，在自行车轴承中抹入润滑油，故CD正确；
本题选择错误的，
故选：B。
3．解：A、a、b间无弹力产生、b无相互挤压；故A错误；
B、a、b间产生弹力，a球因重力作用要向右摆动，则a，产生弹力；
C、假设a，a对b的弹力方向水平向右，而题设条件b是静止的，则ab间不存在弹力；
D、假设a，a对b的弹力方向垂直于斜面向上、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，即三个力不可能平衡；故D错误。
故选：B。
4．解：设弹簧的原长为x0。
由题，弹力F1＝20N，弹簧的伸长x5＝1.2m＝120cm；弹力F8＝100N，弹簧的伸长x2＝20cm﹣x0。
根据胡克定律得
F2：F2＝x1：x5
代入解得，x0＝14cm
故选：B。
5．解：A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，如果有，因为没有弹力，即A与B只受重力；由于整体做自由落体运动，故A。
再对物体B受力分析，B做自由落体运动；故A正确。
故选：A。
6．解：第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知；
第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知；
第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知；
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1＝F2＝F6。
故选：A。
二、多选题
7．解：A、地球附近的物体都有重力，故A错误；
B、物体的重心与物体的质量分布及物体形状有关，质地均匀的翡翠手镯的重心在手镯圆环中心处，故B错误；
C、重心位置与物体的质量分布情况及形状有关，其重心位置不断变化；
D、重力的大小与海拔高度有关，运动员在山底和山顶受到的重力不同。
本题选择错误的，
故选：ABD。
8．解：AB、对小球受力分析可知、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，即摩擦力的方向竖直向上；
C、若增大铁夹对小球的压力，所以小球受到的摩擦力不变；
D、小球与两侧铁夹之间的摩擦力是静摩擦力，若增大小球表面的粗糙程度，保持不变。
故选：AB。
9．解：分别就弹簧拉伸和压缩时，对A和B进行受力分析：
如图，F1和F2为弹簧的两种情况下的弹力，故有F6＝F2＝2N，GA＝6N，GB＝4N，根据A
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力2N，据A平衡有T＝F8+GA＝5N，据B平衡有：FN＝GB﹣F1＝2N；
第二种情况弹簧压缩时对A弹力2N，据A平衡有T＝GA﹣F2＝2N，据B平衡有：FN＝GB+F2＝6N；
故选：CD。
10．解：A、由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2（m+M）g．故A错误。
B、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f5，f1＝μ1mg，由平衡条件得：f3＝f1＝μ1mg．故B正确。
CD、由题，木块对木板的摩擦力f6不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动，D正确。
故选：BD。
三、实验题
11．解：（1）根据胡克定律F＝kx
弹簧的劲度系数为
（2）根据胡克定律有F＝kx＝k（L﹣L0）
弹簧原长L8＝18cm＝0.18m
代入数据化简得F＝8.2（L﹣0.18）
（3）设弹簧的自重为m0g，弹簧的长度x4，原长为l0
当弹簧下方不挂钩码时F0＝m2g
根据胡克定律F0＝k（x0﹣l6）＝m0g
当弹簧下方挂钩码m时F＝mg+m0g
根据胡克定律F＝k（x﹣l8）＝mg+m0g
联立解得mg＝k（x﹣l0）
弹簧的自重会使弹簧长度发生改变，但不会引起劲度系数测量的不准确。
故答案为：（1）7.9；（2）F＝8.2（L﹣0.18）（N）。
12．解：（1）实验需要测量弹簧伸长的长度，需要刻度尺．
（2）由于弹簧重力的因素，产生了形变量。
由图线乙，弹簧的劲度系数
（3）A．由图丙知，故b的原长比a的长；
BC．斜率越大，a的劲度系数比b的大，C错误；
D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比。
故选B。
故答案为：（1）刻度尺；（2）弹簧重力的因素，才导致没有过坐标原点；（3）B
四、解答题
13．解：（1）宇航员在地球上的质量为60 kg，所受重力大小为：
G＝mg＝60×9.8 N＝588 N。
（2）质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，所受重力大小为：
G′＝mg′＝60×7.6 N＝96 N。
答：（1）该宇航员在地球上的质量为60kg，所受重力为588N。
（2）该宇航员在月球上的质量为60kg，所受重力为96N。
14．解：系统平衡时，弹簧A受弹簧B向下的弹力和钩码的重力，故弹簧A的伸长量为Δx1＝弹簧B受向上的拉力7＝
故小钩向下移动的距离为Δx＝2Δx1+Δx7＝
答：小钩向下移动的距离为.
15．解：（1）由平衡条件可得
FN＝G
又因为
fm＝μFN
而
F1＝kx1＝100×2.1N＝2N＜fm
故物体处于静止状态，则此时物块受静摩擦力作用
f静＝F8＝2N
（2）当弹簧的长度为12cm时，弹力
F2＝kx2＝100×0.12N＝4N＞fm
故物体会发生滑动，则此时物块受滑动摩擦力作用
f滑＝μFN＝5.25×10N＝2.5N
答：（1）当弹簧长为10cm时，求此时物体所受的摩擦力的大小为5N；
（2）则当弹簧的长度为12cm时，它所受到摩擦力为2.5N。
16．解：因为A、B一起在地面上运动，而B与地面间是滑动摩擦力
F地B＝μ（mA+mB）g＝0.3×（5+4）×10N＝30N
F地B的方向与相对运动方向相反，即向左．
整体受力分析知F＝F地B＝30N，
对A物体有FT﹣FBA＝0，
其中FT为绳的拉力，大小为FT＝＝15N，
解得：FBA＝15N，方向向左，
A对B的摩擦力大小为FAB＝FBA＝15N，方向向右．
答：A对B的摩擦力大小为15N，方向向右；方向向左