高中物理 沪科版 必修1 第三章 力与相互作用 章末检测卷

章末检测卷(三)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)
1．关于作用力与反作用力，正确的说法是(　　)
A．一对作用力和反作用力性质相同，总是同时产生，同时变化，同时消失
B．某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力
C．凡是大小相等，方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力
D．一对作用力和反作用力的合力为零
答案　A
解析　一对作用力与反作用力具有同时性，即它们同时产生，同时变化，同时消失，A对，B错．大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力为一对平衡力，C错．一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的力，它们不能求合力，D错．
2．下列说法正确的是(　　)
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．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
答案　B
3．如图1所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是(　　)
图1
A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面
B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面
C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面
D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面
答案　B
解析　以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．B正确．
4.如图2所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端放在水平地面上处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆所受摩擦力情况．下列说法正确的是(接触面粗糙)(　　)
图2
A．A、B杆都受静摩擦力
B．A、B杆都不受静摩擦力
C．A杆受静摩擦力、B杆不受静摩擦力
D．A杆一定受静摩擦力、B杆可能受静摩擦力
答案　C
5.如图3所示，球A靠在光滑斜面上，并用竖直悬绳吊起．A保持静止状态，球A受力的个数为(　　)
图3
A．2个　　　　　 B．3个
C．4个 D．无法判断
答案　A
解析　以A为研究对象，把它与B隔离开来，对其进行受力分析．
A受到重力G，绳对它竖直向上的拉力F；假设斜面对它有支持力N，受力分析如图甲，则球水平方向的合力将不是零，即无法平衡，故斜面对球无支持力，受力分析如图乙．
　　　
甲　　　　　　　　　乙
6.如图4所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为m的物块，物块和劈块处于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块(　　)
图4
A．有摩擦力作用，方向向左
B．有摩擦力作用，方向向右
C．没有摩擦力作用
D．条件不足，无法判定
答案　C
7.如图5所示，两根相同的轻弹簧S1、S2劲度系数都为k＝4×102 N/m，悬挂重物的质量分别为m1＝2 kg，m2＝4 kg，取g＝10 m/s2，则静止时S1、S2的伸长量分别为(　　)
图5
A．5 cm,10 cm B．10 cm,5 cm
C．15 cm,10 cm D．10 cm,15 cm
答案　C
解析　由kx2＝m2g，kx1＝(m1＋m2)g，代入数据可得x1＝15 cm，x2＝10 cm，故选项C正确．
8．如图6所示，
图6
A、B两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为(　　)
A．6 N,3N B．1 N,1 N
C．0,1 N D．0,2 N
答案　C
解析　A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力．以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
9．码头上两个人用水平力推集装箱，想让它动一下，但都推不动，其原因是(　　)
A．集装箱太重
B．推力总小于摩擦力
C．集装箱所受合力始终为零
D．推力总小于最大静摩擦力
答案　CD
10.木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，A、B和弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动，现用F＝1 N 的水平拉力作用在木块B上，如图7所示，则力F作用后(　　)
图7
A．木块A受摩擦力的大小是12.5 N
B．木块A受摩擦力的大小是8 N
C．木块B受摩擦力的大小是9 N
D．木块B受摩擦力的大小是7 N
答案　BC
解析　未加F时，木块A在水平方向上受弹簧的弹力F1和静摩擦力fA作用，且F1＝fA＝kx＝8 N，木块B在水平方向上受弹簧弹力F2和静摩擦力fB作用，且F2＝fB＝kx＝8 N；在木块B上施加F＝1 N向右的拉力后，由于F2＋F<μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小fB′＝F2＋F＝9 N，木块A的受力情况不变．
11.水平的皮带传输装置如图8所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在皮带A端，开始时物体在皮带上滑动，到达位置C后停止滑动，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力的情况是(　　)
图8
A．在AC段受水平向左的滑动摩擦力
B．在AC段受水平向右的滑动摩擦力
C．在CB段不受静摩擦力
D．在CB段受水平向右的静摩擦力
答案　BC
解析　物体在AC段的速度小于皮带的速度，相对皮带向左运动，故受向右的滑动摩擦力，A错误，B正确；在BC段，物体与皮带一起匀速运动，没有相对运动(趋势)，故不受静摩擦力，C正确，D错误．
12．一个实验小组在做“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像，如图9所示，下列说法正确的是(　　)
图9
A．a的原长比b的短
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
答案　AB
解析　题中图像的横轴截距表示弹簧的原长，A正确．图像的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图像不过原点，不是正比关系，D错误．
三、实验题(共8分)
13．(8分)科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制订计划，设计实验，进行实验，收集证据，分析论证，评估交流等．一位同学学习了滑动摩擦力后，怀疑滑动摩擦力可能与接触面积有关，于是他准备用实验探究这个问题．
(1)这位同学认为：滑动摩擦力的大小与接触面积成正比，这属于科学探究活动中的________环节．
(2)为完成本实验，需要自己制作木块，他应制作的木块是下列选项中的________．
A．各面粗糙程度相同的正方体木块
B．各面粗糙程度不相同的正方体木块
C．各面粗糙程度相同，长宽高各不相等的长方体木块
D．各面粗糙程度不相同，长宽高各不相等的长方体木块
(3)为了测量木块与木板之间的滑动摩擦力，他设计了两种方案，如图10甲和乙所示，甲是将木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木板上的木块；乙是用弹簧测力计水平拉住木块，他再用手水平拉动木块下的木板，你认为更利于操作的方案是________(填“甲”或“乙”)．理由是_________________________________________________________．
图10
答案　(1)作出假设　(2)C　(3)乙　乙方案中木块处于静止状态，弹簧测力计的读数就等于木块所受的摩擦力的大小
四、计算题(本大题共3小题，共40分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
14．(14分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图11甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力的信息，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图像，如图乙所示．已知木块质量为0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，求木块与长木板间的动摩擦因数和木块受到的最大静摩擦力．
图11
答案　0.4　4 N
解析　由题图乙可知，木块所受到的滑动摩擦力
f＝3.12 N，最大静摩擦力为4 N.
木块对木板的压力等于木块受到的重力，即
N＝mg＝0.78×10 N＝7.8 N
由f＝μN得：μ＝＝＝0.4.
15．(12分)质量为2 kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体加一个水平拉力F，物体恰在水平面上匀速运动，若在该物体运动的过程中，突然将拉力F改为大小不变，方向竖直向下的压力，这时物体受到的摩擦力的大小是多少？(g＝10 m/s2)
答案　15 N
解析　物体在水平拉力F的作用下匀速运动时f＝μN＝μmg，所以F＝0.5×2×10 N＝10 N
当F竖直向下时，F′＝F＋mg，
即F′＝10 N＋2×10 N＝30 N
这时f＝μF′＝0.5×30 N＝15 N.
16．(14分)质量分别为0.1 kg和0.2 kg的两物块A、B，其间用一根原长为l0＝20 cm、劲度系数为k＝10.0 N/m的轻弹簧相连，置于粗糙的水平面上．如图12所示，初始时弹簧处于原长状态．若两物块与水平面间的动摩擦力因数均为μ＝0.2，现要使A、B一起做匀速运动．(取g＝10 m/s2)
图12
(1)则对A应施加多大的水平推力F的大小？
(2)此时A、B间的距离为多少？
答案　(1)0.6 N　(2)16 cm
解析　(1)取A、B为一整体，因A、B两物体一起向左匀速运动，有：
F＝μ(mA＋mB)g
代入数据得：F＝0.6 N
(2)取B为研究对象，设弹簧的压缩量为Δx，
有：kΔx＝μmBg
得：Δx＝＝0.04 m＝4 cm
所以A、B间的距离为
l0－Δx＝16 cm