2019-2020学年人教版高中物理必修1　第三章《相互作用》测试卷

第三章《相互作用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化(　　)



A． 把物体从赤道拿到南极
B． 把物体放到加速上升的电梯里
C． 把物体放到抽成真空中的容器里
D． 用一个气球使物体悬浮在屋子内



2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图是某壮汉正通过绳索拉着汽车运动．则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是(　　)




A． 壮汉、汽车
B． 壮汉、绳索
C． 绳索、汽车
D． 汽车、绳索



3.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



4.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＝



5.如下图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是(　　)




A． 水平向右
B． 竖直向上
C． 向右偏上
D． 向左偏上



6.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球受到的重力为G，平衡时球在A处，今用力F压球使弹簧缩短x，球至B处，则此时弹簧的弹力为(　　)




A．kx
B．kx＋G
C．G－kx
D． 以上都不对



7.如图所示，有两个共点力，一个是F1＝40 N，一个是F2，它们的合力是F＝100 N，则F2的大小可能是(　　)




A． 20 N
B． 40 N
C． 80 N
D． 160 N



8.如图所示，物体在水平方向受F1、F2两个力的作用，F1方向向右，F2方向向左，大小分别为F1＝8 N和F2＝2 N．则物体所受合力的大小和方向为(　　)




A． 6 N，方向水平向左
B． 10 N，方向水平向左
C． 6 N，方向水平向右
D． 10 N，方向水平向右



9.关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是(　　)
A． 两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ＝0
B． 两物体的材料一定时，两物体间的动摩擦因数仅决定于接触面的粗糙程度
C． 物体在一支持面上滑动，当支持面倾斜放置时，动摩擦因数比水平放置时小一些
D． 增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大
10.在下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是(　　)
A．
B．
C．
D．
11.如图甲、乙、丙所示，三个物块质量相同且均处于静止状态．若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则(　　)




A．F1＝F2＝F3
B．F3＞F1＝F2
C．F3＝F1＞F2
D．F1＞F2＞F3



12.两个大小分别为F1和F2(F2＜F1)的力作用在同一点上，它们的合力的大小F满足(　　)



A．F2≤F≤F1
B．≤F≤
C． |F1－F2|≤F≤F1＋F2
D．F－F≤F2≤F＋F



13.如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细线悬点O固定不动，斜面缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是(　　).




A． 细绳对球的拉力先减小后增大
B． 细绳对球的拉力先增大后减小
C． 细绳对球的拉力一直减小
D． 细绳对球的拉力最小值等于G



14.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)




A．F＝
B．F＝mgtanθ
C．FN＝
D．FN＝mgtanθ



15.如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的(　　)



A．
B．
C．
D．



二、实验题(共3小题)
16.某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码记下对应的弹簧长度L，数据记录如下表所示：

(1)根据表中数据在图中作出F－L图线；

(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝________N/m；
(3)图线与L轴的交点坐标大于L0的原因是__________________________________________
_______________________________________________________________________________.
17.在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m＝ 0.1 kg，取g＝ 10 m/s2)，并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)．然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi＝ (X加i＋X减i)/2的数据如下表：

(1)同一橡皮绳的X加i________X减i(填大于或小于)；
(2)同学的数据更符合实验要求________(填甲或乙)；
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k＝________N/m；
(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
18.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是________．
A．橡皮条固定端的位置
B．描下O点位置和两条细绳套的方向
C．橡皮条伸长后的总长度
D．两个弹簧测力计的读数
(2)做实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中O为橡皮条与细绳套的结点．图中的________是F1和F2的合力的理论值；________是F1和F2的合力的实际测量值．

三、计算题(共3小题)
19.如图所示，ABC为一直角劈形物体，将其卡于孔中，劈的斜面AB＝10 cm，直角边AC＝2 cm.当用F＝100 N的力沿水平方向推劈时，求劈的上侧面和下侧面产生的推力大小．

20.如图所示，重40 N的物体与竖直墙间的动摩擦因数为0.2，若在与水平线成45°角的斜向上的推力F作用下沿竖直墙匀速上滑，则F多大？

21.如图所示，质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，(g＝10 N/kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)雪橇对地面的压力大小；
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小．
四、简答题(共3小题)
22.如图所示，半圆形支架BAD上悬挂着两组绳OA和OB，结于圆心O，两绳下悬挂重为G的物体，使绳OA固定不动，在将绳OB的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直位置C的过程中，分析绳OA和绳OB所受力的大小如何变化．

23.画出图中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止．

24.如图所示，重力为G的长木板AB、A端靠在光滑墙壁上，在AB上的C处又放置一木块m整个系统处于静止状态，请画出木板AB的受力图．




答案解析
1.【答案】A
【解析】重力加速度随着纬度的升高而增大，所以把物体从赤道拿到南极，其重力变大，故A正确；重力加速度与物体的运动状态无关，在电梯或是真空中中或是用气球悬浮，重力加速度都没变，重力G＝mg，即重力没有变化．
2.【答案】C
【解析】要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用力，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车．
3.【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．

4.【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．
5.【答案】B
【解析】物体受向下的重力G、斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力Ff三个力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，故摩擦力Ff与拉力F的合力方向应和重力方向相反即竖直向上，B正确．
6.【答案】B
【解析】设球在A处时弹簧已压缩了Δx，由平衡条件得弹力FA＝G＝kΔx，球在B处时，弹簧又压缩了x，球再达平衡时，弹力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx，故选项B是正确的．
7.【答案】C
【解析】两个共点力的合力大小的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根据以上关系，可以求得F2大小的取值范围是60 N≤F2≤140 N．故只有选项C正确．
8.【答案】C
【解析】由于两个力的方向相反，因此合力为两力之差6 N，方向与较大的力相同，故选C.
9.【答案】B
【解析】两物体间没有摩擦力产生，可能是没发生相对运动或没有相对运动趋势，不一定说明两物体间的动摩擦因数μ＝0，A错误；动摩擦因数与正压力和接触面的面积大小均无关，只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关．所以B正确；C、D均错误．
10.【答案】B
【解析】在具体判断有没有弹力时，我们用假设法进行判断．在A图中，若拿去A球，则B球仍静止不动，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力．在B图中，若拿去A球，则B球将向左运动，故A、B间存在相互挤压，故A、B间存在弹力．在C图中，若拿去A球，则B球静止，即A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力．在D图中不能判断A、B间有没有弹力．因此选B.
11.【答案】C
【解析】甲图中物体静止，弹簧的拉力F1＝mg；
乙图中以物体为研究对象，受力如图甲．由平衡条件得：
F2＝Gsin 60°＝mg≈0.866mg
丙图中以动滑轮为研究对象，受力如图乙．由几何知识得F3＝mg.故F3＝F1＞F2.
故选C.


12.【答案】C
【解析】由平行四边形定则知|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故C正确．
13.【答案】C
【解析】以小球为研究对象，其受力分析如图所示：

因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，F一直减小，当绳子与斜面平行时，F与FN垂直，F有最小值，且Fmin＝Gsinα，故选项C正确．
14.【答案】A
【解析】滑块受力如图，由平衡条件知：＝tanθ?F＝，FN＝.

15.【答案】B
【解析】对b球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故A图错误；
再对ab两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故C、D图均错误，故选B.
16.【答案】(1)如图所示

(2)50
(3)弹簧自身重力的影响
【解析】(1)描点作图，如图所示：

(2)图象的斜率表示劲度系数，故有：k＝＝N/m＝50 N/m
(3)图线与L轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．
17.【答案】(1)小于
(2)乙
(3)

由上表作图得

由图得k乙＝57 N/m
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差．
【解析】(1)同一橡皮绳的X加＜X减．由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复．
(2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比，橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加线性增加，即每增加一个够吗，橡皮绳下端坐标值的增加相同，从表中数据可以看出，乙同学的测量数据较符合这一要求．
(3)由所给数据的改变量如下表所示：

由乙同学的数据可得到不同拉力下橡皮绳的伸长量(Xi－X1)数据：(2 N,15.5 mm)(3 N,30.0 mm)(4 N,47.7 mm)(5 N,64.8 mm)(6 N,85.5 mm)，
由乙数据可描点作出图象如下图所示．

由图象的斜率可知：k≈57 N/m.
(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差
18.【答案】(1)BD　(2)F　F′
【解析】(1)两条细绳套的方向就是两分力的方向，记下O点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向，两分力的大小由弹簧测力计直接读出．
(2)根据平行四边形定则求出来的是理论值，实际测量值和理论值有误差．
19.【答案】500 N　490 N
【解析】加在劈面上的力F产生两个效果，即使劈形物体的两个侧面产生垂直向外的推力．由此可断定两个分力F1、F2的方向分别是垂直水平面向下和垂直斜面斜向上．受力分析如图所示．

由劈截面三角形ABC和表示力的三角形相似，对应边成比例得
F2＝·F＝×100 N＝500 N
F1＝·F＝×100 N≈490 N
故劈对上侧面和下侧面产生的推力分别为500 N和490 N.
20.【答案】71 N
【解析】以物体为研究对象，其受力如图所示，取沿墙面方向为y轴，垂直墙面方向为x轴，由平衡条件知：

FN－Fcosθ＝0，①
Fsinθ－G－Ff＝0，②
其中Ff＝μFN.③
由①②③得F＝≈71 N.
21.【答案】(1) 340 N　(2) 0.24　
【解析】(1)如图所示，对小孩和雪橇整体受力分析得：
竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg
解得FN＝mg－Fsinθ＝340 N
雪橇对地面压力：
FN′＝FN＝340 N

(2)水平方向：Fcosθ－Ff＝0　　　　Ff＝μFN
由上式解得：μ≈0.24
22.【答案】FA逐渐变小，而FB却是先减小，后增大．当OB和OA垂直时，FB最小．
【解析】将拉力F分解为FA和FB，如下图所示．绳OA固定，则FA的方向不变，绳OB向上靠近OC的过程中，在B1、B2、B3三个位置两绳受到的力分别为FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3.由图可以看出，FA逐渐变小，而FB却是先减小，后增大．当OB和OA垂直时，FB最小．

23.【答案】　
【解析】(1)物体A受重力G、推力F、支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁．

24.【答案】