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沪教版 物理 必修一 第3章 力与相互作用 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
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.如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置.今用力F将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力大小为 ( )
A.kx
B.kx+G
C.G-kx
D. 以上都不对
3.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是( )
A. 实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法
B. 如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F-L图线也是过原点的一条直线
C. 利用F-x直线可求出k值
D. 实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律
4.重物G在一氢气球带动下做匀速直线运动,重物只受重力和绳的拉力作用,重物的匀速运动方向为如图中所示的箭头所指的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是( )
A. B. C. D.
5.灯绳将电灯悬挂在天花板下,下列选项中是作用力和反作用力的是( )
A. 悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
B. 电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C. 悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D. 悬绳拉天花板的力和电灯的重力
6.如下图所示,一小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力有( )
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
7.如图是关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的是( )
A. 马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B. 马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C. 马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等
8.在立起一根木棍的过程中要经过如图所示的位置,此时地面对木棍的弹力方向是图中的( )
A.F1的方向
B.F2的方向
C.F3的方向
D.F4的方向
9.如图所示的ABC是木匠用的曲尺,它是用粗细不同、质量分布均匀、AB和BC质量相等的木料做成的.D是AC连线的中点,E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点,则曲尺的重心在( )
A.B点
B.D点
C.E点
D.G点
10.关于弹性形变,下列说法正确的是( )
A. 物体形状或体积的改变叫弹性形变
B. 一根钢筋用力折弯后的形变就是弹性形变
C. 物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变
D. 物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中,正确的是( )
A. 作用力与反作用力一定是同一性质的力
B. 两个物体相碰时,由于作用力和反作用力大小相等,两物体损坏的程度一定相同
C. 相互平衡的两个力的性质,可以相同,也可以不同
D. 相互平衡的两个力大小相等、方向相反,同时出现、同时消失
12.(多选)如图所示,A叠放在B上,B放在斜面上,AB处于静止状态,下列叙述正确的是( )
A.B相对A与B相对斜面的运动趋势相同
B.B相对A的运动趋势方向沿斜面向上
C.A相对B的运动趋势方向沿斜面向上
D.B相对斜面的运动趋势方向沿斜面向下
13.(多选)下列说法正确的是( )
A. 作用力大时,反作用力小
B. 作用力和反作用力的方向总是相反的,一对平衡力的方向也总是相反的
C. 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的,一对平衡力也总是作用在同一个物体上的
D. 牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也适用
14.(多选)如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏.两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉.若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位同学手掌粗糙程度也相同,在乙端的凳面上放有四块重砖,下列说法中正确的是( )
A. 由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己
B. 由于乙端比较重,凳子和手之间产生较大的摩擦,乙可以将凳子拉向自己
C. 谁用的力气大就可以将凳子拉向自己
D. 拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动,甲的手可以和凳子间有相对滑动,也可以没有相对滑动
分卷II
三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.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)
16.如图甲所示,质量分别为m、M的A、B两物体在水平力作用下共同向右运动,其x-t图象如图乙所示,若已知m与M之间的动摩擦因数为μ1,M与地面间的动摩擦因数为μ2,求:
(1)m与M之间的摩擦力F1;
(2)M受到地面的摩擦力F2(重力加速度为g).
17.在一次课外探究活动中,某同学用如图所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属板B间的动摩擦因数.已知铁块A的质量m=1 kg,金属板B的质量m′=0.5 kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,放大的弹簧测力计示数如图所示.则A、B间的摩擦力Ff=________N,A、B间的动摩擦因数μ=________.(取g=10 m/s2)
18.一根轻质弹簧,当它受到10 N的拉力时长度为12 cm,当它受到25 N的拉力时长度为15 cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少?
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】B
【解析】由胡克定律知F=kx,故此时弹簧弹力大小F′=G+F=G+kx,B对.
3.【答案】C
【解析】该实验中进行数据处理,可以采用图象法,并非只能用逐个计算的方法来求k,故A错误;用弹簧长度L代替x,F-L图线不过原点,故B错误;在F-x图象中图象的斜率表示劲度系数的大小,故利用F-x直线可以求出k值,故C正确;实验时并非把所有点连到线上,而是让直线尽量多的穿过各点,不能穿过的尽量分布在图象的两侧,这样可以剔除误差比较大的点,故D错误.故选C.
4.【答案】A
【解析】以重物为研究对象,重物受到重力和绳子的拉力,合力为零,根据平衡条件得知,绳子的拉力与重力方向相反,重力方向竖直向下,则绳子的方向必定在竖直方向上.
5.【答案】B
【解析】作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,且只涉及到两个物体.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力,这两个力都作用在电灯上,不是作用力和反作用力,故A错误;电灯拉悬绳的力受力物体是悬绳,施力物体是电灯;悬绳拉电灯的力受力物体是电灯,施力物体是悬绳,这一对力是作用力和反作用力,故B正确;悬绳拉天花板的力受力物体是天花板,施力物体是悬绳;电灯拉悬绳的力受力物体是悬绳,施力物体是电灯,这一对力涉及三个物体,不是作用力和反作用力,故C错误;悬绳拉天花板的力受力物体是天花板,施力物体是悬绳;电灯的重力受力物体是电灯,施力物体是地球,这一对力涉及到四个物体,不是作用力和反作用力,故D错误.
6.【答案】B
【解析】假设绳1对球有作用力,该作用力的方向斜向左上方,另外,球在竖直方向上受重力和绳2的拉力,在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止,所以绳1不可能对球施加拉力.
7.【答案】C
【解析】由牛顿第三定律可知,马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等,故C正确.
8.【答案】B
【解析】点面接触的弹力方向垂直于接触面指向被支持的物体,所以地面施予木棍的弹力方向正确的是F2.
9.【答案】C
【解析】 把曲尺看成由两部分形状规则的物体组成,则其各自的重心在其中点F、G上,故公共重心应在FG连线的中点上.
10.【答案】C
【解析】弹性形变指物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变,C正确,A、D错误;钢筋用力折弯后,无法恢复到原来形状,不属于弹性形变,B错误.
11.【答案】AC
【解析】一对作用力和反作用力一定是同性质的力,A正确;虽然作用力和反作用力大小相等,但不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同,B错误;一对平衡力是作用于同一物体上等大、反向、共线的两个力,性质可能相同,也可能不同,一个力变化时另一个力可以不变,故C正确,D错误.
12.【答案】BD
【解析】对A分析,假设A、B间光滑,则A相对B向下运动,故A相对B的运动趋势沿斜面向下,由相对运动知,B相对A的运动趋势沿斜面向上,假设B与斜面间光滑,则B相对斜面向下滑动,故B相对斜面的运动趋势沿斜面向下,所以B、D正确.
13.【答案】BD
【解析】两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,即F1=-F2,一对平衡力的方向也总是相反的,A错误,B正确;作用力和反作用力作用在两个物体上,C错误;牛顿第三定律适用于物体任何状态,故D正确.
14.【答案】BD
【解析】由于乙端比较重,凳子和手之间的正压力大,产生较大的摩擦,乙将凳子拉向自己.由于乙与凳子间的最大静摩擦力大于甲的,甲的手和凳子先发生相对滑动.
15.【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.
16.【答案】(1)0 (2)μ2(M+m)g,方向水平向左
【解析】由A、B共同运动的x-t图象知A、B两物体共同做匀速运动.
(1)隔离A,由二力平衡知A受到的摩擦力为零.
(2)选A、B整体为研究对象,则F2=μ2(M+m)g,方向水平向左.
17.【答案】2.50 0.25
【解析】A、B间的滑动摩擦力等于弹簧测力计的读数,由题图知该弹簧测力计的分度值为0.1 N,估读到其最小分度的十分之一,应读为2.50 N,即Ff=2.50 N,再由Ff=μFN=μmAg,可得μ==0.25.
18.【答案】10 cm 500 N/m
【解析】同一弹簧劲度系数k是不变的,作用力不同,弹簧的形变量不同,但都遵从胡克定律.
法一 设弹簧的自然长度为l0,由胡克定律有:
当F1=10 N,l1=12 cm时,F1=k(l1-l0)
当F2=25 N,l2=15 cm时,F2=k(l2-l0)
两式相比有:==
解得l0=0.1 m=10 cm,再由F1=kx1=k(l1-l0),k==N/m=500 N/m.
法二 由于F=kx,必有ΔF=kΔx
k==N/m=500 N/m
又由于F1=kx1=k(l1-l0)
l0=l1-=(0.12-) m=0.1 m=10 cm.