2019-2020学年人教版高中物理必修1第三章《相互作用》测试卷Word版含解析

第三章《相互作用》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.如下图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力(　　)

A． 大小为7.5 N
B． 大小为10 N
C． 方向与水平方向成53°角斜向右下方
D． 方向与水平方向成53°角斜向左上方
2.如图所示，有2n个大小为F的共点力，沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向．相邻两个力的夹角都是相等的．这2n个力的合力大小为(　　)

A．nF
B． 2Nf
C． 2(n－1)F
D． 2(n＋1)F
3.如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直，杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重量为G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°，系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是(　　)

A． 细线BO对天花板的拉力大小是
B．a杆对滑轮的作用力大小是
C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D．a杆对滑轮的作用力大小是G
4.在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变，下列姿势中身体重心位于体外的是(　　)
A．
B．
C．
D．
5.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
6.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(　　)

A． 4 cm
B． 6 cm
C． 8 cm
D． 10 cm
7.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图所示为三种与足球有关的情景．下列说法正确的是(　　)

A． 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B． 乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C． 丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
D． 丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
8.如图所示，木块A放在水平桌面上，木块左端用轻绳与轻质弹簧相连，弹簧的左端固定，用一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接木块右端，另一端连接一砝码盘(装有砝码)，轻绳和弹簧都与水平桌面平行，当砝码和砝码盘的总质量为0.5 kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态，弹力大小为3 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和砝码盘的总质量减小到0.1 kg，取g＝10 m/s2，此时装置将会出现的情况是(　　)

A． 弹簧伸长的长度减小
B． 桌面对木块的摩擦力大小不变
C． 木块向右移动
D． 木块所受合力将变大
9.A、B、C三物块的质量分别为M、m和m0，按如下图所示连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定(　　)

A． 物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B． 物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C． 桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D． 桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
10.关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是(　　)
A． 相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力
B． 有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力
C． 相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用
D． 只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用
11.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为(　　)

A． 1 N和4 N
B． 2 N和3 N
C． 1 N和5 N
D． 2 N和4 N
12.重为50 N的物体，在粗糙水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用，如下图所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是(　　)

A． 10 N，水平向左
B． 20 N，水平向左
C． 10 N，水平向右
D． 20 N，水平向右
二、实验题(共1小题)
13.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．

三、计算题(共3小题)
14.已知一个物体受到100个力的作用处于静止状态，现把其中一个大小为8 N的力的方向转过90°，其余的力不变，求此时物体受到的合力大小．
15.如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平．

(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图．
(2)AO绳所受的拉力FT1和BO绳所受的拉力FT2分别为多少？
16.量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻线之间的距离为2.5 cm，求：
(1)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数；
(2)这只弹簧测力计3 N刻线与零刻线之间的距离．
四、填空题(共3小题)
17.如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线．则：当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N.
　　
18.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，小球所受重力均为G，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则球1对挡板的压力F1＝________，对斜面压力F2＝________；球2对挡板压力F3＝______，对斜面压力F4＝________.

19.如下图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250 N，当瓶子静止时，瓶子受到________(选填“静”或“滑动”)摩擦力的作用．摩擦力的大小为________N，摩擦力的方向________(选填“竖直向下”“竖直向上”“水平向右”或“水平向左”)．如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)．



答案解析
1.【答案】D
【解析】小球受力如下图所示，

则F2sinα＝G，F2cosα＝F1，tanα＝＝，α＝53°.F2＝＝N＝12.5 N.
2.【答案】A
【解析】在圆锥体两侧正对的两个力的夹角为120°，则合力大小为F，方向沿轴线向下，同理，其余正对的两个力的合力亦均为F，故2n个力的合力大小为nF.
3.【答案】D
【解析】对重物受力分析，受到重力和拉力FT，根据平衡条件，有FT＝G，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G，故A错误；对滑轮受力分析，受到绳子的压力(等于两边绳子拉力的合力，两绳子拉力大小相等)，以及杆的弹力(向右上方的支持力)，根据平衡条件，结合几何关系，有F＝FT＝G，故B错误，D正确；由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误．
4.【答案】B
【解析】人的质量分布近似均匀，故重心位置与形状有关，故A、C、D中重心在人体内，而B项中重心在人体外侧．
5.【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．
6.【答案】C
【解析】开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b木块的重力，由胡克定律得到，弹簧q压缩的长度为x1＝，当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c木块的重力，根据胡克定律得，弹簧q伸长的长度：x2＝，此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为：x3＝，根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为：x＝x1＋x2＋x3＝，代入解得：x＝8 cm，故选C.
7.【答案】D
【解析】静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，B错误；足球撞到网上，球网被撑开，由于球网的形变，而使球受到了弹力，故C错误，D正确．
8.【答案】B
【解析】开始时，木块A受到向左的弹力3 N，绳的拉力等于砝码和砝码盘的重力5 N；故木块A还受到向左的2 N的静摩擦力，说明最大静摩擦力大于2 N，当砝码和砝码盘的总质量减小到0.1 kg，木块受到向右的2 N的静摩擦力，仍然静止．
9.【答案】A
【解析】由平衡条件，物块A与桌面之间有摩擦力Ff＝F＝m0g，A正确；由于B做匀速直线运动，B在水平方向上没有滑动趋势，不受摩擦力，B、C、D不正确．
10.【答案】D
【解析】要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确．
11.【答案】B
【解析】由题图知，两力方向相同时，合力为5 N．即F1＋F2＝5 N；方向相反时，合力为1 N，即|F1－F2|＝1 N．故F1＝3 N，F2＝2 N，或F1＝2 N，F2＝3 N，B正确．
12.【答案】A
【解析】物体对水平面的压力FN＝mg，所以所受滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μmg＝0.2×50 N＝10 N，方向与相对运动方向相反，即水平向左．故选项A正确．
13.【答案】200　弹簧本身有重力
【解析】当拉力为8 N时，弹簧的形变量为x＝4.5 cm＝0.045 m
当拉力为0 N时，弹簧的形变量为x＝0.5 cm＝0.005 m
由胡克定律F＝kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．
k＝＝200 N/m
图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．
14.【答案】　8N
【解析】　物体受到100个力的作用而处于静止状态时，合力为零，其中一个大小为8 N的力与其余99个力的合力大小相等、方向相反，即其余99个力的合力大小为8 N，方向与8 N的力相反．将8 N的力的方向转过90°时，与其余99个力的合力的夹角为90°，根据平行四边形定则得，物体受到的合力大小为F合＝8N.
15.【答案】(1)

(2)10N　10 N
【解析】OC绳的拉力产生了两个效果，一是沿着AO的方向向下拉紧AO的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2.画出平行四边形，如图所示．

因为电灯处于静止状态，根据二力平衡的条件，可判断OC绳的拉力大小等于电灯的重力，因此由几何关系得FT1＝＝10N，FT2＝＝10 N；
其方向分别为沿AO方向和BO方向．
16.【答案】(1)80 N/m　　(2)3.75 cm
【解析】(1)根据ΔF＝kΔx得k＝，所以k＝＝0.8 N/cm＝80 N/m
(2)又由F1＝kx1得x1＝
所以x1＝＝3.75 cm
17.【答案】5.3　5.1
【解析】当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.
18.【答案】　Gtanθ　　Gsinθ　Gcosθ
【解析】　球1所受的重力有两个作用效果．第一，使小球欲沿水平方向推开挡板；第二，使小球压紧斜面．因此，力的分解如图甲所示，由此得两个分力的大小分别为
F1＝Gtanθ，F2＝.

球2所受重力G有两个作用效果．第一，使小球垂直挤压挡板；第二，使小球压紧斜面．因此力的分解如图乙所示，由此可得两个分力的大小分别为F3＝Gsinθ，F4＝Gcosθ.
19.【答案】静　250　竖直向上　不变
【解析】当瓶子静止时，瓶子受到静摩擦力作用，根据平衡有：Ff＝mg＝250 N，方向与重力的方向相反，竖直向上．静摩擦力大小与正压力大小无关，增大压力，瓶子所受的静摩擦力不变，仍然等于重力．