高中物理人教版 必修1 自测题 章末质量检测卷(三) 相互作用 Word版含解析

1．生活中有许多谚语和歇后语都蕴含着丰富的物理知识，下列最能说明“物体间力的作用是相互的”是(　　)
A．秤砣虽小，能压千斤
B．人往高处走，水往低处流
C．鸡蛋碰石头——不自量力
D．水滴石穿——非一日之功
解析：选C　选项A中蕴含的物理知识是杠杆原理；选项B说明重力的方向是向下的；选项D中的现象说明力可以改变物体的形状；选项C中鸡蛋在给石头施加力的同时，自己也受到了力的作用，它说明了“物体间力的作用是相互的”，选项C正确．
2.如图所示，歼－20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼－20战机的受力，下列说法正确的是(　　)
A．战机受到的重力指向地心
B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力
C．战机向前运动的推力无施力物体
D．战机匀速飞行，它不受重力作用
解析：选B　重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错；由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B对；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于喷出的气体，C错；地球附近的任何物体都受重力作用，D错．
3．(2019·河南省郑州一中高一质检)如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　)
A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B．重力的方向总是垂直向下的
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D．物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用
解析：选A　重力作用在物体的各部分，重心是物体的等效作用点，A正确，D错误；重力的方向总是竖直向下的，B错误；物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，C错误．
4.水平地面上一小孩用向右的水平力推箱子，箱子和地面始终相对静止，如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．箱子受到四个力的作用
B．小孩对箱子施加的水平推力是摩擦力
C．箱子受到地面对它水平向右的摩擦力
D．小孩水平推力增大时地面对箱子的最大静摩擦力也增大
解析：选A　箱子处于平衡状态，受力分析可知共四个力：受重力、地面的支持力，人的推力和地面向左的摩擦力，故A正确；小孩对箱子施加的水平推力是弹力，故B错误；箱子受到向右的推力产生向右的趋势，则地面施加向左的静摩擦力，故C错误；推力增大，静摩擦力增大，但Fmax＝μFN不变，故D错误．
5．用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除．对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是(　　)
A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉
B．可以帮助人握紧拖把
C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用
解析：选C　滑动摩擦力与正压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，正压力越大，滑动摩擦力越大．拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加正压力从而达到增大拖把与地面之间摩擦力的目的，选项C正确．
6．(2019·甘肃兰州一中高一期中)下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(　　)
解析：选B　物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但由于自由下落，因此与竖直墙面没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据平衡条件，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误．
7.如图所示，物体受到与水平方向成α角的拉力F的作用，且保持静止状态，则物体受到的拉力F与地面对物体摩擦力的合力的方向是(　　)
A．竖直向上　　　　　　　 B．向上偏左
C．向上偏右 D．无法确定
解析：选A　物体受到重力，支持力，拉力和摩擦力四个力作用，并处于平衡状态，所以拉力F与地面对物体摩擦力的合力应该和重力与支持力的合力大小相同，方向相反，而重力和支持力的合力一定竖直向下，所以拉力F与地面对物体摩擦力的合力方向一定竖直向上，故A正确．
8.(2019·山东济南外国语检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触， 关于小球的受力，下列说法正确的是(　　)
A．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
B．重力和细线对它的拉力
C．重力和斜面对它的支持力
D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力
解析：选B　小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，则小球将受到三个力作用：重力、斜面的支持力和细线的拉力，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾．故斜面对小球没有弹力．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故B正确，A、C、D错误．
9.(2019·广东深圳市高一期中)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时弹簧均处于原长状态．现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为L时(　　)
A．b弹簧的伸长量为
B．b弹簧的伸长量也为L
C．P端向右移动的距离为2L
D．P端向右移动的距离为L
解析：选AD　两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为，故A正确，B错误；P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为L＋L＝L，故C错误，D正确．
10.为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查．如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景．当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C．当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用
D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同
解析：选CD　当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，A错误；判断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，这里物品相对于之接触的传送带是静止的，故不受滑动摩擦力，B错误；摩擦力存在的条件：①接触面粗糙，②有弹力，③有相对运动或者相对运动趋势，即有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力，C正确；物品是在摩擦力作用下运动的，该摩擦力对物品来说是动力，故方向与物品运动的方向相同，D正确．
11.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
解析：选BC　容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确．
12．如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则(　　)
A．地面对C的摩擦力等于F
B．A对B的摩擦力等于
C．B对A的摩擦力等于零
D．B对C的摩擦力等于F，方向向右
解析：选ACD　以ABC三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正确；以A为研究对象，根据平衡条件得知，B对A没有摩擦力，则A对B的摩擦力等于零，B错误，C正确；以AB组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，则B对C的摩擦力等于F，方向向右，D正确．
13．如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点．悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则(　　)
A．F1＝
B．F2＝Gtan α
C．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，但F1与F2的合力不变
D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大
解析：选BC　作出人的受力图如图所示：
可得F1＝，F2＝Gtan α，
当增加悬绳长度，α减小，
F1与F2均减小，
F1与F2的合力始终等于重力，综上所述B、C正确．
14.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为(　　)
A．2个　　　　　　　　 B．3个
C．4个 D．5个
解析：选AC　对物体受力分析如图甲所示，N＝G时，物体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用．N＜G时，P不可能平衡．N＞G时，物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f，受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用，A、C正确．
15.如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D.若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦．则下列结论正确的是(　　)
A．A受到地面的支持力为4mg
B．B受到A的支持力为3mg
C．B受到C的拉力约为mg
D．C受到A的推力约为mg
解析：选ABC　把四人看成整体，分析受力，由二力平衡可知A受到地面支持力为4mg.把BCD看成整体，分析受力，由二力平衡可知B受到A的支持力为3mg.由题图可知，B手臂与竖直方向的夹角大约为30°，设B对C的拉力为F1，A对C的推力为F2，对C分析受力，由受力分析和力的平衡条件可得，F1cos 30°＝mg，解得F1＝mg.F1sin 30°＝F2，解得F2＝mgtan 30°＝mg，故选项A、B、C正确，D错误．
二、非选择题(共5小题，共55分)
16．(6分)某同学通过在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力和弹簧伸长量的关系．若弹簧的弹力用F表示，弹簧挂上钩码后的总长度用L表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度．(g取10 m/s2)
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度
L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.4
(1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象．
(2)根据图象得到的结论是____________________________________．
(3)根据图象得到弹簧的劲度系数是________N/m.
解析：(1)如图所示．所得图线是过原点的一条直线，本实验中最后一点要舍弃．
(2)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x成正比．
(3)由图象可知，该直线的斜率为25，即弹簧的劲度系数k＝25 N/m.
答案：(1)(2)见解析　(3)25
17．(9分)在“验证力的平行四边形定则”实验中：
(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．
B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录____________、____________、____________.
C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录______________．
(2)如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中＝______.
解析：(1)根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向；该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录钩码个数和对应的细线方向．
(2)根据O点处于平衡状态，正交分解有：
竖直方向：4mgsin α＋3mgsin β＝5mg　①
水平方向：4mgcos α＝3mgcos β　②
联立①②解得＝.
答案：(1)B：钩码个数(或细线拉力)　橡皮筋与细线结点的位置O　细线的方向
C：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合　钩码个数和对应的细线方向
(2)
18．(12分)(2019·贵州省遵义市第四中学月考)质量为2 kg的物体，放在水平的地板上，用一轻质弹簧水平拉该物体．当弹簧的伸长量为2 cm时，物体保持静止状态；当该物体匀速前进时，此时弹簧的伸长量为5 cm，已知弹簧的劲度系数为k＝200 N/m(g取10 m/s2)，求：
(1)当物体静止时，所受到的摩擦力大小为多大？
(2)物体与地板之间的动摩擦因数μ为多少？
解析：(1)由胡克定律可得F1＝kx1＝200 N/m×0.02 m＝4 N，
当物体静止时，所受到的摩擦力大小为f1＝F1＝4 N.
(2)由胡克定律可得F2＝kx2＝200 N/m×0.05 m＝10 N.
物体匀速前进时所受到的摩擦力大小为f2＝F2＝10 N，
物体与地板之间的动摩擦因数为μ＝＝＝＝0.5.
答案：(1)4 N　(2)0.5
19．(14分)如图所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°，AC绳能承受的最大拉力为150 N，而BC绳能承受的最大拉力为100 N，求物体最大重力不能超过多少？
解析：重物静止，建立沿水平方向、竖直方向的坐标轴，将各力分解如图，
可得
FTACsin 30°＝FTBCsin 60°　①
FTACcos 30°＋FTBCcos 60°＝G　②
由以上两式解得当FTBC＝100 N时，FTAC＝173.2 N，
而当FTAC＝150 N时，FTBC＝86.6 N＜100 N，
将FTAC＝150 N，FTBC＝86.6 N代入②式，
解得G＝173.2 N，
所以重物的最大重力不能超过173.2 N.
答案：173.2 N
20．(14分)所受重力G1＝10 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向30°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝20 N的木块上，木块静止于倾角为30°的斜面上，如图所示，试求：木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力．
解析：以P点为研究对象进行受力分析，利用力的平衡条件可解得水平绳PB中的张力F＝ N；再以木块为研究对象进行受力分析，如图所示，运用正交分解法，力的平衡方程为
x方向：Fcos 30°＋G2sin 30°＝f，
y方向：Fsin 30°＋N＝G2cos 30°，
解得f＝15 N，N＝ N，
故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15 N、 N.
答案：15 N　 N