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人教版高一物理必修1单元检测题：第三章 相互作用
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是( )
A． 人
B． 球拍
C． 乒乓球
D． 无法确定
【答案】B
【解析】球拍击球时，球拍对球施加力的作用，因此施力物体是球拍，受力物体是球．
2.一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】首先由重力的方向竖直向下，可判定B、C错误．因重力为20 N，标度为5 N，所以线段应有4个标度长度，D错，A对．
3.如图中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是( )
A．F1和F2
B．F1和F4
C．F1和F3、F4
D． 都不相同
【答案】B
【解析】判断作用效果是否相同，应从力的三要素，即大小、方向和作用点去考虑，三要素相同则作用效果相同，而力沿其作用线平移时作用效果不变，选项B正确．
4.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会( )
A． 一直下降
B． 一直上升
C． 先升高后降低
D． 先降低后升高
【答案】D
【解析】当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心．随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心下降，球壳和水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心．故球壳和水的共同重心先降低后升高，选项D正确．
5.关于四种基本相互作用的说法正确的是( )
A． 万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力
B． 强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间
C． 弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用
D． 电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的
【答案】D
【解析】不论大小，任何物体间均有万有引力，A错；强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，不是小物体之间，故B、C错；电磁相互作用即电荷之间的相互作用、磁体之间的相互作用，是不需要相互接触就能起作用的，故D对．
6.关于弹力的产生，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． 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C． 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的
D． 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
【答案】D
【解析】木块和桌面相互作用，都会发生微小的形变．桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力，A、B都错．木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，C错．电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的，D对．
7.如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是( )
A． 球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B． 球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C． 球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D． 球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个重直斜面向上，一个竖直向下
【答案】C
【解析】由于球A对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对球A产生弹力，而且弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对球A的弹力方向水平向右，斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上．故球A受两个弹力：一个水平向右，一个垂直斜面向上．
8.如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体A做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】设弹簧伸长长度为x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝.故选项D正确．
9.关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )
A． 两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B． 静摩擦力总是阻力
C． 静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D． 两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
【答案】C
【解析】 由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，也可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受正压力的变化而变化，因此D错误．
10.如下图所示，在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10 N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 m/s2) ( )
A． 10 N，向右
B． 10 N，向左
C． 20 N，向右
D． 20 N，向左
【答案】D
【解析】物体受滑动摩擦力，其大小为Ff＝μFN＝μmg＝0.1×20×10 N＝20 N，方向与相对运动方向相反，即方向向左．
11.如图甲所示，小孩用50 N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；如图丙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为100 N，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.55，则F1、F2、F3的大小分别为( )
A． 0 N、60 N、55 N
B． 50 N、60 N、55 N
C． 50 N、55 N、60 N
D． 50 N、55 N、55 N
【答案】B
【解析】 题图甲中，推木箱不动，静摩擦力与推力平衡，故F1＝50 N；题图乙中，用60 N的水平力恰能推动木箱，故静摩擦力达到最大值，即F2＝60 N；题图丙中，小孩把木箱推动了，受滑动摩擦力，大小为F3＝μFN＝0.55×100 N＝55 N．选项B正确．
12.水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A． 15 N 30 N 40 N
B． 15 N 30 N 80 N
C． 0 0 40 N
D． 40 N 40 N 40 N
【答案】A
【解析】物体的最大静摩擦力Fm＝μmg＝40 N
故F1＝15 N＜Fm，物体受静摩擦力Ff1＝F1＝15 N
F2＝30 N＜Fm，物体受静摩擦力Ff2＝F2＝30 N
F3＝80 N＞Fm，物体受滑动摩擦力Ff3＝μmg＝40 N，故A项正确．
13.如图所示，沿光滑水平面运动的小滑块，当它冲上光滑的斜面继续沿斜面运动时，它受到的力是( )
A． 重力、弹力
B． 重力、弹力、上冲力
C． 重力、弹力、下滑力
D． 重力、弹力、上冲力、下滑力
【答案】A
【解析】小球受重力、斜面的支持力，没有上冲力，因为该力没有施力物体，也没有下滑力，下滑力是重力的一个分力．故A正确，B、C、D错误．
故选：A.
14.同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是( )
A． 3 N、4 N、5 N
B． 3 N、5 N、9 N
C． 4 N、6 N、11 N
D． 5 N、6 N、12 N
【答案】A
【解析】 处于静止状态的物体所受到的合力为零，根据三个共点力的合力范围可知：3 N、4 N、5 N的合力范围是0≤F合≤12 N，故A可能；3 N、5 N、9 N的合力范围是1 N≤F合≤17 N，故B不可能；4 N、6 N、11 N的合力范围是1 N≤F合≤21 N，故C不可能；5 N、6 N、12 N的合力范围是1 N≤F合≤23 N，故D不可能．
15.大小分别为5 N、7 N和9 N的三个力合成，其合力F大小的范围为( )
A． 2 N≤F≤20N
B． 3 N≤F≤21N
C． 0≤F≤20N
D． 0≤F≤21N
【答案】D
【解析】三个力合力的最大值为Fmax＝(5＋7＋9) N＝21 N．以5、7、9为边能组成一个封闭的三角形，故三个力的合力最小值为0，所以合力的范围为0≤F≤21 N.
16.设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力等于( )
A． 3F
B． 4F
C． 5F
D． 6F
【答案】A
【解析】由几何关系得F3＝2F，又F1、F2夹角为120°，大小均为F，故其合力大小为F，方向与F3相同，因此三个力的合力大小为3F.A正确．
17.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子对他的作用力大小为( )
A．G
B．Gsinθ
C．Gcosθ
D．Gtanθ
【答案】A
【解析】人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小为G，方向竖直向上．故A正确，B、C、D错误．
18.已知一个力的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分力F2的大小( )
A． 一定是40 N
B． 一定是80 N
C． 不能大于100 N
D． 不能小于40 N
【答案】D
【解析】由于F1＋F2≥F≥|F1－F2|，故40 N≤F2≤160 N，故D正确．
19.如图所示，力F作用于物体的O点．现要使作用在物体上的合力沿OO′方向，需再作用一个力F1，则F1的最小值为( )
A．F1＝Fsinα
B．F1＝Ftanα
C．F1＝F
D．F1＜Fsinα
【答案】A
【解析】 利用矢量图形法．根据力的三角形定则，作F1、F与合力F合的示意图，如图所示．在F1的箭尾位置不变的情况下，其箭头可在OO′线上滑动，由图可知，当F1与OO′即F合垂直时，F1有最小值，其值为F1＝Fsinα.
20.如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力为( )
A． (F－mg)cosθ
B． (F－mg)sinθ
C．μ(F－mg)cosθ
D．μ(F－mg)
【答案】A
【解析】分析磨石的受力，受重力mg、弹力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四个力．把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨石处于平衡态，在沿斜壁方向有mgcosθ＋Ff＝Fcosθ，垂直于斜壁方向有FN＋mgsinθ＝Fsinθ，又根据Ff＝μFN，可得选项A正确．
第Ⅱ卷
二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.如图甲所示，将完全相同、质量均为4 kg的木块A和B叠放在水平桌面上，在16 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动．(g取10 N/kg)
(1)此时木块B上表面受到摩擦力Ff1是多少？B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少？
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少？
(3)若将A、B紧靠着放在水平桌面上(如图乙所示)，用水平推力F2推A使它们一起匀速运动，这时，A对B的弹力有多大？
【答案】 (1)0 16 N (2)0.2 (3)8 N
【解析】 (1)A做匀速运动，水平方向不受力，所以B上表面Ff1＝0
下表面Ff2＝F1＝16 N.
(2)由FN＝(mA＋mB)g
Ff2＝μFN
解得μ＝0.2.
(3)FNB＝mBg
B受的摩擦力FfB＝8 N
FB＝FfB＝8 N.
22.如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10 kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，要求画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度．(g取10 m/s2)
(1)求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
(2)若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD.
【答案】 (1)50N 50 N (2)100 N
【解析】 对结点O受力分析如图甲所示，
(1)根据平衡条件，由几何知识得：
FA＝mgcos 30°＝50N
FB＝mgsin 30°＝50 N.
(2)将A点移动到D点后画出受力图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：
FD＝mg＝100 N.
23.质量为m＝0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向，质量为M＝10 kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6)求：
(1)轻绳PB拉力的大小；
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小．
【答案】(1)6 N (2)64.8 N 76.4 N
【解析】(1)对点P受力分析如图所示
根据共点力作用下物体的平衡条件得：
FB－FAsin 37°＝0
FAcos 37°－mg＝0
联立解得：FB＝＝N＝6 N
故轻绳PB拉力的大小为6 N
(2)对木块受力分析如图所示
由共点力作用下物体的平衡条件得：
Mgsin 37°＋FBcos 37°－Ff＝0
FN＋FBsin 37°－Mgcos 37°＝0
联立解得：Ff＝Mgsin 37°＋FBcos 37°＝(10×10×0.6＋6×0.8)N＝64.8 N
FN＝Mgcos 37°－FBsin 37°＝(10×10×0.8－6×0.6)N＝76.4 N
故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8 N和76.4 N
24.如下图所示，质量为mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10 kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)绳上张力FT的大小；
(2)拉力F的大小．
【答案】(1)100 N (2)200 N
【解析】(1)设绳上的拉力大小为FT，A、B间摩擦力大小为Ff1，B对A的弹力大小为FN1
FTcos 37°＝Ff1； FN1＝mAg＋FTsin 37°； Ff1＝μ1FN1；
解得FT＝100 N；
(2)设B与地面间摩擦力大小为Ff2，弹力大小为FN2
F＝Ff1＋Ff2； Ff2＝μ2FN2； FN2＝FN1＋mBg；
解得F＝200 N.
绝密★启用前
人教版高一物理必修1单元检测题：第三章 相互作用
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是( )
A． 人
B． 球拍
C． 乒乓球
D． 无法确定
2.一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是( )
A． B． C． D．
3.如图中表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是( )
A．F1和F2
B．F1和F4
C．F1和F3、F4
D． 都不相同
4.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会( )
A． 一直下降
B． 一直上升
C． 先升高后降低
D． 先降低后升高
5.关于四种基本相互作用的说法正确的是( )
A． 万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力
B． 强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间
C． 弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用
D． 电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的
6.关于弹力的产生，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． 木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C． 拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的
D． 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
7.如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是( )
A． 球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
B． 球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
C． 球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D． 球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个重直斜面向上，一个竖直向下
8.如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体A做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A．
B．
C．
D．
9.关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )
A． 两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B． 静摩擦力总是阻力
C． 静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D． 两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
10.如下图所示，在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10 N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 m/s2) ( )
A． 10 N，向右
B． 10 N，向左
C． 20 N，向右
D． 20 N，向左
11.如图甲所示，小孩用50 N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；如图丙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为100 N，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.55，则F1、F2、F3的大小分别为( )
A． 0 N、60 N、55 N
B． 50 N、60 N、55 N
C． 50 N、55 N、60 N
D． 50 N、55 N、55 N
12.水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A． 15 N 30 N 40 N
B． 15 N 30 N 80 N
C． 0 0 40 N
D． 40 N 40 N 40 N
13.如图所示，沿光滑水平面运动的小滑块，当它冲上光滑的斜面继续沿斜面运动时，它受到的力是( )
A． 重力、弹力
B． 重力、弹力、上冲力
C． 重力、弹力、下滑力
D． 重力、弹力、上冲力、下滑力
14.同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是( )
A． 3 N、4 N、5 N
B． 3 N、5 N、9 N
C． 4 N、6 N、11 N
D． 5 N、6 N、12 N
15.大小分别为5 N、7 N和9 N的三个力合成，其合力F大小的范围为( )
A． 2 N≤F≤20N
B． 3 N≤F≤21N
C． 0≤F≤20N
D． 0≤F≤21N
16.设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力等于( )
A． 3F
B． 4F
C． 5F
D． 6F
17.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子对他的作用力大小为( )
A．G
B．Gsinθ
C．Gcosθ
D．Gtanθ
18.已知一个力的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分力F2的大小( )
A． 一定是40 N
B． 一定是80 N
C． 不能大于100 N
D． 不能小于40 N
19.如图所示，力F作用于物体的O点．现要使作用在物体上的合力沿OO′方向，需再作用一个力F1，则F1的最小值为( )
A．F1＝Fsinα
B．F1＝Ftanα
C．F1＝F
D．F1＜Fsinα
20.如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力为( )
A． (F－mg)cosθ
B． (F－mg)sinθ
C．μ(F－mg)cosθ
D．μ(F－mg)
第Ⅱ卷
二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.如图甲所示，将完全相同、质量均为4 kg的木块A和B叠放在水平桌面上，在16 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动．(g取10 N/kg)
(1)此时木块B上表面受到摩擦力Ff1是多少？B的下表面所受的摩擦力Ff2又是多少？
(2)桌面与木块之间的动摩擦因数是多少？
(3)若将A、B紧靠着放在水平桌面上(如图乙所示)，用水平推力F2推A使它们一起匀速运动，这时，A对B的弹力有多大？
22.如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10 kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，要求画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度．(g取10 m/s2)
(1)求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
(2)若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD.
23.质量为m＝0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向，质量为M＝10 kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6)求：
(1)轻绳PB拉力的大小；
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小．
24.如下图所示，质量为mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10 kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)绳上张力FT的大小；
(2)拉力F的大小．
