中小学教育资源及组卷应用平台
2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
第三章 相互作用-B卷提高篇（原卷版）
一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
1.关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
B．静摩擦力总是与物体的相对运动趋势的方向相反
C．滑动摩擦力一定与物体的重力有关
D．两个相对运动的物体之间一定有滑动摩擦力的作用
2.如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时小球在A位置。今用竖直向下的力F拉小球，将弹簧拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为（ ）
A． B． C． D．
3.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)( )
A．50 N B．50 N
C．100 N D．100 N
4.如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接，木块与地面之间的动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为（ ）
A． B。 C． D．
5．用两根悬绳悬挂同一镜框，如图所示的四种方法中，每根悬绳所受拉力最小的是( )
6．两个大小相等且同时作用于一个物体上的力，当它们之间夹角为90°时，其合力大小为F；则当两力夹角为120°时，合力大小为( )
A．2F B.F
C.F D.F
7.如图L3-4-4所示,将两根劲度系数均为 、原长均为L的轻弹簧一端固定于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°(sin 37°=0.6).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°,则M∶m等于( )
A.9∶32 B.9∶16
C.3∶8 D.3∶4
8.已知力F的一个分力F1跟F成角，大小未知，，则另一个分力F2的大小不可能是（ ）
A． B． C． D．
多选题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）
9.如图所示，原木P的上端N用细绳吊在天花板上的O点，下端M放在水平面上，原木P处于静止状态，关于原木P在M、N处所受摩擦力f和拉力FN方向均正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图3－4－10所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是( )
A．当θ为120°时，F＝G
B．不管θ为何值，F＝
C．当θ＝0°时，F＝
D．θ越大时F越小
11．如图甲、乙所示，倾角均为θ的斜面上分别放置一形状不同的滑块，质量均为M，在滑块上均放置一个质量为m的物块，滑块和物块相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )
A．图甲中物块受到摩擦力作用
B．图乙中物块受到摩擦力作用
C．图甲中物块受到水平向左的摩擦力作用
D．图乙中物块受到与斜面平行向上的摩擦力作用
12.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：
A． 若F一定，θ大时N大
B． 若F一定，θ小时N大
C． 若θ一定，F大时N大
D． 若θ一定，F小时N大
13. 一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点．若在细绳的C处悬一重物，已知AC>CB，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．增加重物的重力，BC段先断
B．增加重物的重力，AC段先断
C．将A端往左移时绳子容易断
D．将A端往右移时绳子容易断
14．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图．现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止．则在此过程中，下列说法中正确的是( )
A．MN对Q的弹力逐渐减小
B．P对Q的弹力逐渐增大
C．地面对P的摩擦力逐渐增大
D．Q所受的合力逐渐增大
三、实验题（本大题共2题，15题6分，16题6分，共12分）
15.为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是 。B弹簧的劲度系数为 。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“A”或“B”)。
16．某同学在学完“力的合成”后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则．他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计，按如下步骤进行实验．
A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧测力计弹力的大小和方向
B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧测力计的读数F
C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上．在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向，弹簧测力计的示数如图甲所示
D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中，弹簧测力计的读数为 N.
(2)在步骤D中，合力F′＝ N.
(3)若 ，就可以验证力的平行四边形定则.
四、计算题（本大题共三题，17题11分，18题11分，19题12分，共34分）
17.如图12所示，用悬绳AO、BO、CO悬挂一重物，AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100 N，已知BO处于水平，∠AOB＝150°，为保证悬绳都不断，所挂重物最多不能超过多重？
18.如图11所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小．
19．出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10 kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力．动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明拉箱子省力还是推箱子省力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
中小学教育资源及组卷应用平台
2019-2020学年高中物理单元检测AB卷
第三章 相互作用-B卷提高篇（解析版）
一、单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
1.关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
B．静摩擦力总是与物体的相对运动趋势的方向相反
C．滑动摩擦力一定与物体的重力有关
D．两个相对运动的物体之间一定有滑动摩擦力的作用
【答案】B
【解析】运动的物体也可能受到静摩擦力的作用，例如随水平传送带加速运动的物体，选项A错误； 静摩擦力总是与物体的相对运动趋势的方向相反，选项B正确；滑动摩擦力与动摩擦因数和正压力有关，不一定与物体的重力有关，选项C错误；两个相对运动的物体之间不一定有滑动摩擦力的作用，还要看接触面之间是否有压力、是否不光滑，选项D错误；故选B.
2.如图所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时小球在A位置。今用竖直向下的力F拉小球，将弹簧拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】球在A位置时弹簧已经伸长了(令它为)，这样有，
因球在A位置平衡，即：
所以 故选：B
3.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)( )
A．50 N B．50 N
C．100 N D．100 N
【答案】C
【解析】本题考查二力平衡条件及两个等大的力互成120°的合力求法．以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的张力是F＝mg＝100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N.
从右图中看出，∠CBD＝120°，∠CBF＝∠DBF，得∠CBF＝60°，即△CBF是等边三角形，故F＝100 N．
4.如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接，木块与地面之间的动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为（ ）
A． B。 C． D．
【答案】A
【解析】当两木块一起匀速运动时，木块1受到重力、弹簧的弹力、地面的支持力和摩擦力而平衡，根据平衡条件求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧伸长的长度，再求解两木块之间的距离；
对木块1研究，木块1受到重力、弹簧的弹力、地面的支持力和摩擦力；
根据平衡条件弹簧的弹力：
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度：
所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：，故选项A正确，选项BCD错误。
5．用两根悬绳悬挂同一镜框，如图所示的四种方法中，每根悬绳所受拉力最小的是( )
【答案】B
【解析】选B 二力合成时，当合力一定时，两分力夹角越小，分力越小，知B对。
6．两个大小相等且同时作用于一个物体上的力，当它们之间夹角为90°时，其合力大小为F；则当两力夹角为120°时，合力大小为( )
A．2F B.F
C.F D.F
【答案】B
【解析】选B 当两个力的夹角为90°时，合力为F，由勾股定理可知每个分力为F；故当两个力的夹角为120°时，可知合力的大小等于分力的大小，故B正确。
7.如图L3-4-4所示,将两根劲度系数均为 、原长均为L的轻弹簧一端固定于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°(sin 37°=0.6).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°,则M∶m等于( )
A.9∶32 B.9∶16
C.3∶8 D.3∶4
【答案】A
【解析】根据受力分析,两弹簧弹力的合力大小等于物体的重力,2 Δx1cos 37°=mg,2 Δx2cos 53°=Mg,由几何关系得Δx1=-L=L,Δx2=-L=L,联立解得M∶m=9∶32,选项A正确.
8.已知力F的一个分力F1跟F成角，大小未知，，则另一个分力F2的大小不可能是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，F=100N，由平行四边形定则可知，当F2垂直于F1 时候，另一个分力F2最小， ，所以F2一定大于等于50N，即BCD都是可能的。
综上所述本题答案是：A
多选题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）
9.如图所示，原木P的上端N用细绳吊在天花板上的O点，下端M放在水平面上，原木P处于静止状态，关于原木P在M、N处所受摩擦力f和拉力FN方向均正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】AD
【解析】绳的拉力沿绳的方向，物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势，故物体受到向左的摩擦力，故A正确；物体受到的竖直向上的拉力，只受竖直方向上的力，水平方向没有外力作用，故物体不受摩擦力，故B错误； 物体受竖直向上的拉力，水平方向没有外力的作用，故杆没有水平方向的作用，故没有摩擦力，故C错误；物体受沿绳方向的拉力的作用下，相对地面有向左的运动趋势；故物体受向右的摩擦力，故D正确。
10．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图3－4－10所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是( )
A．当θ为120°时，F＝G
B．不管θ为何值，F＝
C．当θ＝0°时，F＝
D．θ越大时F越小
【答案】AC
【解析】由力的合成可知，两分力相等时，θ＝120°，F合＝F分＝G，θ＝0°，F分＝F合＝，故A、C对，B错．θ越大，在合力一定时，分力越大，故D错．
11．如图甲、乙所示，倾角均为θ的斜面上分别放置一形状不同的滑块，质量均为M，在滑块上均放置一个质量为m的物块，滑块和物块相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是( )
A．图甲中物块受到摩擦力作用
B．图乙中物块受到摩擦力作用
C．图甲中物块受到水平向左的摩擦力作用
D．图乙中物块受到与斜面平行向上的摩擦力作用
【答案】 BD
【解析】对图甲：由于物块沿斜面匀速下滑，则物块受力平衡，竖直方向上，重力、支持力平衡，水平方向上，若受到摩擦力作用，则水平方向受力将不平衡，故A、C错误；对图乙：由于物块匀速下滑，物块必受力平衡，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，由受力分析知乙图中物块受到滑块沿斜面向上的摩擦力作用，B、D正确。
12.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：
A． 若F一定，θ大时N大
B． 若F一定，θ小时N大
C． 若θ一定，F大时N大
D． 若θ一定，F小时N大
【答案】BC
【解析】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图：
则：，所以：，由公式可知，当F一定，θ小时FN大；当θ一定，F大时FN大。故A、D错误，B、C正确。故选BC。
13. 一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点．若在细绳的C处悬一重物，已知AC>CB，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．增加重物的重力，BC段先断
B．增加重物的重力，AC段先断
C．将A端往左移时绳子容易断
D．将A端往右移时绳子容易断
【答案】AC
【解析】研究C点，C点受重物的拉力，其大小FT＝G.将重物对C点的拉力分解为对AC和BC两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示．
在△ABC中，因为AC>BC，所以α>β，因此FBC>FAC.当增加重力G时，FBC、FAC按比例增加，FBC增大得较多，所以BC段绳先断，因此选项A正确、B错误．将A端往左移时，FBC与FAC两力夹角变大，合力FT一定，则两分力FBC与FAC均增大．将A端往右移时两分力夹角减小，两分力也减小，由此可知选项C正确、D错误．
14．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图．现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止．则在此过程中，下列说法中正确的是( )
A．MN对Q的弹力逐渐减小
B．P对Q的弹力逐渐增大
C．地面对P的摩擦力逐渐增大
D．Q所受的合力逐渐增大
【答案】BC.
【解析】圆柱体Q的受力如图所示，在MN缓慢地向右平移的过程中，它对圆柱体Q的作用力F1方向不变，P对Q的作用力F2的方向与水平方向的夹角逐渐减小，由图可知MN对Q的弹力F1逐渐增大，A错误；P对Q的弹力F2逐渐增大，B正确；以P、Q为整体，地面对P的摩擦力大小等于MN对Q的弹力F1，故地面对P的摩擦力逐渐增大，C正确；Q所受的合力始终为零，D错误．
三、实验题（本大题共2题，15题6分，16题6分，共12分）
15.为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端成为曲线的原因是 。B弹簧的劲度系数为 。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“A”或“B”)。
【答案】拉力过大,超过了弹簧的弹性限度 100N/m A
【解析】在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图像上端出现弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度。由胡克定律得x=,则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,B弹簧的劲度系数k=100N/m。精确度高意味着相同拉力下形变量大,相同刻度线下最小分度值小,故应选用劲度系数小的弹簧A。
16．某同学在学完“力的合成”后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则．他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计，按如下步骤进行实验．
A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧测力计弹力的大小和方向
B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧测力计的读数F
C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上．在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向，弹簧测力计的示数如图甲所示
D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中，弹簧测力计的读数为 N.
(2)在步骤D中，合力F′＝ N.
(3)若 ，就可以验证力的平行四边形定则.
【答案】 (1)3.00 (2)(5.2±0.2) (3)F′在竖直方向且数值与F近似相等
【解析】 (1)弹簧测力计读数时需要估读，最终的读数要以有效数字的形式给出， 根据题图甲弹簧测力计指针的位置，可读出力的大小为3.00 N.
(2)根据力的大小可以用线段的长度来表示，利用刻度尺和三角板在题图乙上，由已知的两个力作出平行四边形，测量出两力之间的对角线的长度，与标度为1 N的长度进行比较，可求出F′的大小为(5.2±0.2)N.
(3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等，在实验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则．
四、计算题（本大题共三题，17题11分，18题11分，19题12分，共34分）
17.如图12所示，用悬绳AO、BO、CO悬挂一重物，AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100 N，已知BO处于水平，∠AOB＝150°，为保证悬绳都不断，所挂重物最多不能超过多重？
【答案】50 N
【解析】对结点O受力分析如右图所示．
将各个力沿水平和竖直两个方向分解，
则FAcos θ＝FB，①
FAsin θ＝FC＝mg.②
由①②得FA>FB>FC，
由题意知，FA最大为100 N.
此时FC＝FAsin θ＝100×sin 30° N＝50 N，
即所挂重物最多不能超过50 N.
18.如图11所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小．
【答案】50 N 50 N
【解析】
如右图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则
F＝F1cos 30°＝100× N＝50 N.
F2＝F1sin 30°＝100× N＝50 N.
19．出门旅行时，在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在地面上行走．为了了解两种方式哪种省力，我们作以下假设：行李箱的质量为m＝10 kg，拉力F1、推力F2与水平方向的夹角均为θ＝37°(如图所示)，行李箱与地面间为滑动摩擦力．动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速运动．试通过定量计算说明拉箱子省力还是推箱子省力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
【答案】拉箱子省力
【解析】
拉行李箱时，对行李箱受力分析，如图甲所示．
F1cos θ＝Ff1
F1sin θ＋FN1＝mg
Ff1＝μFN1
解得F1＝＝21.7 N.
推行李箱时，对行李箱受力分析，如图乙所示．
F2cos θ＝Ff2
FN2＝F2sin θ＋mg
Ff2＝μFN2
解得F2＝＝29.4 N
F1
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
