2020—2021第一学期物理人教必修一第三章 相互作用练习有答案

2020—2021第一学期物理人教必修一第三章
相互作用练习有答案
人教必修一第三章
相互作用
1、如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，空心球壳的正下方有一小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的总重心将会(　　)
A．一直下降
B．一直上升
C．先升高后降低
D．先降低后升高
2、(多选)关于弹力，下列说法正确的是(　　)
A．静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B．压力、支持力、绳的拉力都属于弹力
C．弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变程度越大，弹力越大
D．弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
3、如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1
000
N．某人用F＝400
N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400
N　　　　　
B．600
N
C．1
000
N
D．1
400
N
4、下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中，正确的是(　　)
A．合力一定大于其中任意的一个分力
B．合力有可能小于其中任意的一个分力
C．两个分力的大小不变夹角在0～180°之间变化，夹角越大，其合力也越大
D．两个力F1和F2的夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就一定增大
5、如图所示，一个重力为10
N的物体，用细线悬挂在O点，现在用力F拉物体，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为(　　)
A．5
N
B．2.5
N
C．8.65
N
D．4.3
N
6、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
7、如图所示，甲、乙两位同学做一种特殊的“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，然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的．如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳子上面放四块砖，则下列判断正确的是(　　)
A．凳子向甲方移动
B．凳子向乙方移动
C．凳子在原地不会被拉动
D．凳子向体重大的同学一方移动
8、(双选)如图甲中，在半球形的碗中放一木杆，碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2；图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上，另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住，以下说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．图甲中F1与F2没有作用在同一点，不是共点力
B．图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点，这两个力是共点力
C．图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交，不是共点力
D．图乙中若F垂直于杆向上，则F与G也不是共点力
9、(双选)下列说法正确的是(　　)
A．2
N的力可以分解成6
N和3
N的两个分力
B．10
N的力可以分解成5
N和3
N的两个分力
C．2
N的力可以分解成6
N和5
N的两个分力
D．10
N的力可以分解成10
N和10
N的两个分力
10、如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B．物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用
C．物体受重力、B点的支持力作用
D．物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用
11、(双选)如图所示，有一刚性方形容器被水平力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，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力逐渐增大
B．容器受到的摩擦力不变
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
12、如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中，这三个力的合力最大的是(　　)
A　　　　
B　　　
　C　　
　　　D
13、如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心．则对圆弧面的压力最小的是(　　)
A．a球　　　　　　　
B．b球
C．c球
D．d球
14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在．
(
)
(2)只有相互接触的物体间才有力的作用．
(
)
(3)重力就是地球对物体的吸引力．
(
)
(4)重力的方向也可以表述为指向地心．
(
)
(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．
(
)
15、如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为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是多少？
16、如图甲所示，细绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：
甲　　　　　　　　乙
(1)细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；
(2)轻杆BC对C端的支持力；
(3)轻杆HG对G端的支持力．
2020—2021第一学期物理人教必修一第三章
相互作用练习有答案
人教必修一第三章
相互作用
1、如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，空心球壳的正下方有一小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的总重心将会(　　)
A．一直下降
B．一直上升
C．先升高后降低
D．先降低后升高
【答案】D　[当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们的总重心在球心，随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降．开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心下降，球壳和水的总重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心下降，球壳和水的总重心升高，剩余的水越少，总重心越靠近球心，最后水流完时，重心又回到球心．故球壳和水的总重心先降低后升高，选项D正确．]
2、(多选)关于弹力，下列说法正确的是(　　)
A．静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B．压力、支持力、绳的拉力都属于弹力
C．弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变程度越大，弹力越大
D．弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
【答案】BCD　[静止在水平面上的物体受到的重力是地球的吸引产生的，而压力是由于形变引起的，二力不是同一种力，选项A错误；压力、支持力、绳子中的拉力均是由于形变而引起的，都属于弹力，选项B正确；弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变程度越大，弹力越大，选项C正确；弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同，选项D正确．]
3、如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1
000
N．某人用F＝400
N的水平力拉货箱，没有拉动．则货箱受到的静摩擦力大小是(　　)
A．400
N　　　　　
B．600
N
C．1
000
N
D．1
400
N
【答案】A　[由于没有被拉动，货箱仍然处于平衡状态，所受静摩擦力与拉力是一对平衡力，即摩擦力大小也为400
N，故A正确．]
4、下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中，正确的是(　　)
A．合力一定大于其中任意的一个分力
B．合力有可能小于其中任意的一个分力
C．两个分力的大小不变夹角在0～180°之间变化，夹角越大，其合力也越大
D．两个力F1和F2的夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就一定增大
【答案】B　[不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误，B正确；两个共点力的夹角在0～180°之间，其合力随两力夹角的增大而减小，故C错误；若F2与F1反向，F1>F2，增大F2，则合力F减小，故D错误．故选B.]
5、如图所示，一个重力为10
N的物体，用细线悬挂在O点，现在用力F拉物体，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为(　　)
A．5
N
B．2.5
N
C．8.65
N
D．4.3
N
【答案】A　[如图所示，将重力沿细线及拉力方向分解，分析图形可知，只有当拉力与细线垂直时，重力沿拉力方向的分力最小，根据平衡条件，F＝Gsin
30°＝5
N，故选项A正确．]
6、下列各图中A、B两球之间不存在弹力的是(所有接触面均光滑)(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
【答案】B　[A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，A、B间有弹力，选项A错误；B图两球间若有弹力则小球将向两边运动，A、B间无弹力，选项B正确；C图两球间若无弹力则小球A将向右下运动，A、B间有弹力，选项C错误；D图两球间若无弹力则小球A将向下运动，A、B间有弹力，选项D错误．]
7、如图所示，甲、乙两位同学做一种特殊的“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，然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的．如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳子上面放四块砖，则下列判断正确的是(　　)
A．凳子向甲方移动
B．凳子向乙方移动
C．凳子在原地不会被拉动
D．凳子向体重大的同学一方移动
【答案】B　[本题考查最大静摩擦力的概念与规律，甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同，但是凳子的右端上面放了四块砖，这样乙与凳子间的压力就大一些，所以最大静摩擦力就大，这就决定了乙与凳子之间不容易滑动，所以凳子向乙方移动，选项B正确．]
8、(双选)如图甲中，在半球形的碗中放一木杆，碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2；图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上，另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住，以下说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．图甲中F1与F2没有作用在同一点，不是共点力
B．图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点，这两个力是共点力
C．图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交，不是共点力
D．图乙中若F垂直于杆向上，则F与G也不是共点力
【答案】BC　[根据共点力的定义可知，图甲中F1与F2不平行，作用线的延长线一定交于一点，故F1、F2是共点力，选项A错，B对；图乙中F竖直向上，与G平行，则不是共点力，若F垂直杆向上，则作用线的延长线必与重力G的作用线的延长线相交，此时F与G就是共点力，选项C对，D错．]
9、(双选)下列说法正确的是(　　)
A．2
N的力可以分解成6
N和3
N的两个分力
B．10
N的力可以分解成5
N和3
N的两个分力
C．2
N的力可以分解成6
N和5
N的两个分力
D．10
N的力可以分解成10
N和10
N的两个分力
【答案】CD　[逆向思维法，根据两个分力的合力的取值范围来判定．如A项中6
N和3
N的合力的范围是3
N≤F≤9
N，故合力不可能是2
N，即2
N的力不能分解为6
N和3
N的两个分力．同理B选项也不符合．]
10、如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B．物体受重力、B点的支持力作用、地面的弹力作用
C．物体受重力、B点的支持力作用
D．物体受重力、B点的支持力作用、物体对地面的压力作用
【答案】C　[物体在竖直方向上受重力和支持力平衡，在水平方向上虽然与墙壁接触，但不挤压，不受墙壁的弹力，选项C正确，A、B、D错误．]
11、(双选)如图所示，有一刚性方形容器被水平力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，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力逐渐增大
B．容器受到的摩擦力不变
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
【答案】AC　[由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；水平方向上受力平衡，若最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F要增大，故C正确，D错误．]
12、如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中，这三个力的合力最大的是(　　)
A　　　　
B　　　
　C　　
　　　D
【答案】C　[根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大．故C正确．]
13、如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心．则对圆弧面的压力最小的是(　　)
A．a球　　　　　　　
B．b球
C．c球
D．d球
【答案】A　[小球对圆弧面的压力大小等于球的重力沿斜面的分力mgsin
θ，显然a球对圆弧面的压力最小，A正确．]
14、思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)力可以离开施力物体或受力物体单独存在．
(
)
(2)只有相互接触的物体间才有力的作用．
(
)
(3)重力就是地球对物体的吸引力．
(
)
(4)重力的方向也可以表述为指向地心．
(
)
(5)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．
(
)
【答案】（1）×
（2）×
（3）×
（4）×
（5）×
15、如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1、m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为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是多少？
[解析]　以木块1为研究对象，它所受到的摩擦力为F＝μFN＝μm1g，
根据二力平衡条件，弹簧弹力
T＝F＝μm1g，
而根据胡克定律T＝k(d－L)
所以两木块之间的距离d＝＋L.
[答案]　＋L
16、如图甲所示，细绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：
甲　　　　　　　　乙
(1)细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；
(2)轻杆BC对C端的支持力；
(3)轻杆HG对G端的支持力．
[解析]　(1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力TAC＝TCD＝M1g；图乙中由TEGsin
30°＝M2g得TEG＝2M2g，所以得＝.
(2)图甲中，根据平衡规律，由拉密定理可得＝＝，NC＝TAC＝M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方．
甲　　　　　　　乙
(3)图乙中，根据平衡方程有TEGsin
30°＝M2g、TEGcos
30°＝NG，所以NG＝M2gcot
30°＝M2g，方向水平向右．
[答案]　(1)　(2)M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方　
(3)M2g，方向水平向右