人教版高一物理必修1第3章 相互作用单元检测卷

相互作用
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.一块木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平的轻弹簧秤固定在直立的墙壁上．现在用水平力F拉动B，使它以速度v运动，稳定后弹簧秤的读数为T.下列说法正确的是(　　)

A． 地面受到的滑动摩擦力大小为T
B． 木块A受到的滑动摩擦力的大小为T
C． 若木板B以2v的速度运动，稳定后A受到的摩擦力大小为2T
D． 若以2F的水平力拉木板运动，稳定后A受到的摩擦力大小为2T
2.如图所示，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μ＝0.3，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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
3.如图所示，一光滑斜面体固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则(　　)

A．F＝Gcosθ
B．F＝Gsinθ
C． 物体对斜面的压力FN＝Gcosθ
D． 物体对斜面的压力FN＝
4.作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N和4 N，则它们的合力大小可能是(　　)
A． 0
B． 5 N　　　
C． 3 N
D． 10 N
5.如图所示，用两个弹簧秤A和B，互成角度地拉橡皮条，使结点O达到图中所示位置，在保持O点位置和B弹簧秤拉力方向不变的情况下，将弹簧秤A缓慢地沿顺时针方向转动，那么在此过程中，A与B的示数将分别(　　)

A． 变大；变小
B． 变小；变小
C． 先变小再变大；变小
D． 先变大再变小；变大
6.如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，下列说法正确的是(　　)

A． 甲、乙、丙所受摩擦力相同
B． 甲受到的摩擦力最大
C． 乙受到的摩擦力最大
D． 丙受到的摩擦力最大
7.如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为(　　)

A． 3
B． 4
C． 5
D． 6
8.如下图所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的内表面光滑的球壳内部并相互接触．甲、乙、丙三球均处于静止状态，关于这三个球所受弹力的情况，下列说法正确的是(　　)

A． 甲球受到两个弹力的作用
B． 乙球受到两个弹力的作用
C． 丙球受到两个弹力的作用
D． 甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用
9.如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法中正确的是(　　)

A． 以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N
B． 当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 N
C． 当水平拉力F＝20 N时，木块受到的摩擦力为20 N
D． 将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大
10.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
11.关于静摩擦力的说法，正确的是(　　)
A． 两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B． 受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C． 在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
D． 静摩擦力一定是阻力
12.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
13.如图，质量为m的木块在与水平方向成α角斜向上的拉力F作用下沿水平地面匀速滑动．木块与水平地面间的动摩擦因数为μ.以下说法中正确的是(　　)

A． 木块受到地面摩擦力大小为μFsinα
B． 木块受到地面摩擦力大小为Fsinθ
C． 木块受到地面摩擦力大小为μ(mg－Fsinα)
D． 木块受到地面摩擦力大小为μmg
14.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是(　　)

A． 逐渐减小
B． 逐渐增大
C． 先减小后增大
D． 先增大后减小
15.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到外力的个数可能为(　　)

A． 2个或3个
B． 2个或4个
C． 2个 或5个
D． 3个或4个
16.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在水平力F作用下，A、B保持静止，则物体A的受力的个数为(　　)

A． 6
B． 5
C． 4
D． 3
17.物体受到3个大小分别为3 N、4 N、5 N的共点力的作用，这3个力的合力的最小值是(　　)
A． 0
B． 2 N
C． 4 N
D． 6 N
18.已知两个力的合力为20 N，则这两个力的大小不可能是(　　)
A． 8 N、7 N
B． 10 N、20 N
C． 18 N、18 N
D． 20 N、28 N
19.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为(　　)

A． 马跑得快的缘故
B． 马蹄大的缘故
C． 马的重心在飞燕上
D． 马的重心和飞燕的重心在一条竖直线上
20.如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定与水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin 37°＝0.6)，则等于(　　)

A．
B．
C．
D．
二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下，沿水平天花板向右做匀速直线运动．力F与水平方向夹角为θ，重力加速度为g.求物体与天花板间的动摩擦因数μ.

22.如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？

23.如图10所示，两根弹簧原长都是20 cm，劲度系数均为k＝20 N/m，小球质量为0.1 kg，若不计弹簧的质量和小球的大小，求悬点O到小球之间的距离．(g取10 N/kg)

24.质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如下图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg)

(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？


答案
1.【答案】B
【解析】木板处于平衡状态，木板所受的拉力和两个摩擦力是平衡力，故此时木板所受的地面对它的滑动摩擦力为F－T，所以地面受到的滑动摩擦力大小为F－T，故A错误；由于此时木块A处于平衡状态，所以此时木块A所受的摩擦力大小等于T，故B正确；若木板以2v的速度运动时，A仍然受滑动摩擦力，稳定后A受到的摩擦力大小为T，故C错误；若用2F的力作用在木板上，此时木块A仍处于平衡状态，所以此时A所受的摩擦力的大小仍等于T，故D错误．
2.【答案】C
【解析】物块与水平面间的最大静摩擦力为Ff＝μFN＝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，故选项C不可能．
3.【答案】D
【解析】物体受重力、推力和垂直斜面向上的支持力，由数学知识可得，F＝Gtanθ，
FN＝，所以A、B、C错，D对．
4.【答案】BC
【解析】根据|F1－F2|≤F≤F1＋F2得，合力的大小范围为1 N≤F≤9 N，故选项B、C正确．
5.【答案】C
【解析】据题意，合力只能沿DO方向，其中一个分力只能沿OB方向，利用力的三角形定则可以知道，当OA沿着如图所示的方向变化，A的示数先变小后变大，同理OB边对应的力一直都在变小，所以C选项正确．

6.【答案】C
【解析】　题图中三个物体对地面的压力分别为FN甲＝mg－Fsinθ，FN乙＝mg＋Fsinθ，
FN丙＝mg，因它们均相对地面滑动，由F＝μFN知，Ff乙＞Ff丙＞Ff甲，故C正确．
7.【答案】B
【解析】利用隔离法对A受力分析，如图所示．

A受到重力GA、地面对A的支持力FN地、B对A的压力FNB→A、B对A的摩擦力FfB→A，则A、C、D错误，B正确．
8.【答案】C
9.【答案】A
【解析】木块在F＝8 N的水平拉力作用下做匀速直线运动，说明物体受到的滑动摩擦力为8 N，A、B、C、D四种情况下，木块与地面间的摩擦力均为滑动摩擦力，故都为8 N，A正确，B、C、D错误．
10.【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．
11.【答案】C
【解析】　当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，比如人走路时，受到的就是静摩擦力，B错；在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C对；静摩擦力可能是阻力也可能是动力，D错．
12.【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．
13.【答案】C
【解析】在竖直方向上Fsinα＋FN＝mg，在水平方向上Fcosα＝Ff＝μFN，由此可知木块受到地面的摩擦力为μ(mg－Fsinα)或Fcosα，A、B、D错，C对．
14.【答案】C
【解析】据题意，当细绳OC的C段向B点移动过程中，系统处于平衡状态，由图知拉力的大小也是先减小后增加，故选项C正确．

15.【答案】B
【解析】对斜面体P受力分析如图：

如果：(1)FN＝G的话，P体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用．
(2)FN＜G的话，P不可能平衡
(3)如果：FN＞G，P会受到挡板MN的弹力F和摩擦力Ff，受力分析如图：

故P可能受4个力的作用．
综上所述：P可能的受力个数是2个或4个
故选B.
16.【答案】B
【解析】先对AB整体受力分析，由平衡条件知：整体水平方向受向里的压力；故墙面对A有大小为F的弹力，整体有向下运动的趋势，故A受向上的摩擦力；
隔离A物体，必受重力、墙壁对A的弹力和摩擦力；同时AB间也有相对运动的趋势；故A还受B对A的弹力和摩擦力作用；故A共受5个力．
17.【答案】A
【解析】前两个力的合力范围为1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内，故此三个力的合力最小值为0，A正确．
18.【答案】A
【解析】根据两个力的合力范围满足|F1－F2|≤F≤F1＋F2关系，所以合力不可能为20 N的一组为A.
19.【答案】D
【解析】马的重心在马身上而不再飞燕上，只有马的重心和飞燕的重心在一条竖直线上，才能保持平衡，故A、B、C错误，D正确．
20.【答案】A
【解析】根据受力分析，弹簧弹力分解到竖直方向的合力为物体的重力．即kΔx1cos 37°＝，kΔx2cos 53°＝.Δx1＝－L＝L，Δx2＝－L＝L，所以化简得到＝.
21.【答案】　
【解析】　对物体受力分析，将力F正交分解，如图

根据共点力平衡条件得：水平方向：Fcosθ－Ff＝0
竖直方向：Fsinθ－FN－mg＝0
由Ff＝μFN可得μ＝.
22.【答案】5.0 N　1.0 N
【解析】由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F＝＝5.0 N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μFN＝μmg＝6.0 N．由于F6.0 N．此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N.
23.【答案】50 cm
【解析】由胡克定律F＝kx可知，弹簧的形变量大小取决于弹簧的弹力．由平衡条件可知，弹簧1和2的弹力都等于mg.则x1＝＝5 cm，x2＝＝5 cm.所以悬点O到小球之间的距离d＝2l0＋x1＋x2＝50 cm.
24.【答案】(1)5 N　(2)10 N　 (3)10 N
【解析】在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.
(1)当推力F＝5 N时，F(2)当推力F＝12 N时，F>Fmax，物体滑动．则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑＝μFN＝μmg＝10 N.
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小F滑′＝10 N.