必修1《第3章 相互作用》2020年单元测试卷

必修1《第3章相互作用》
2020年单元测试卷
如下图所示，A为长木板，在水平面上以速度向右运动，物块B在木板A的上面以速度向右运动，下列判断正确的是?
A.
若是，A、B之间无滑动摩擦力
B.
若是，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力
C.
若是，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力
D.
若是，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为，悬挂20N重物时，弹簧长度为，则弹簧的原长和劲度系数k分别为
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
如图质量为的木块P在质量为的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为
A.
B.
C.
D.
如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力
A.
方向向左，大小不变
B.
方向向左，逐渐减小
C.
方向向右，大小不变
D.
方向向右，逐渐减小
关于力，下列说法正确的是
A.
拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受力物体
B.
站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的
C.
重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，动力、阻力、压力、支持力是按力的作用效果命名的
D.
同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力
关于弹力，下列说法正确的是
A.
弹力的方向总是与施力物体形变的趋向相反
B.
轻绳中的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向
C.
轻杆中的弹力方向一定沿着轻杆
D.
在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比
如图所示，A、B两物体的重力分别是、，A用悬绳挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧上的弹力，则绳中张力和B对地面的压力的可能值分别为
A.
7?N和10?N
B.
5?N和2?N
C.
1?N和6?N
D.
2?N和5?N
如图，小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，那么测出来的体重示数比他实际体重
A.
偏大
B.
偏小
C.
准确
D.
不准确，但无法判断偏大偏小
如图所示，A，B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在AB上，D物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法中正确的是
A.
A对B的弹力方向水平向右
B.
C对地面的压力大小等于C的重力
C.
D对斜面没有压力作用
D.
斜面对D的支持力垂直斜面向上
如图所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在水平面上．现用两水平拉力、分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，弹簧秤静止，则关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是
A.
只有时，示数才为
B.
只有时，示数才为
C.
不论、关系如何，示数均为
D.
不论、关系如何，示数均为
如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为、、，其大小关系是
A.
B.
C.
D.
如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是
A.
小车静止时，，方向沿杆向上
B.
小车静止时，，方向垂直于杆向上
C.
小车向右匀速运动时，一定有，方向竖直向上
D.
小车静止时，，方向沿杆向上
一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为现将两个这样的弹簧按图示方式连接，A、B两球的质量均为m，则两球平衡时，B?球距悬点O的距离为不考虑小球的大小
A.
3L
B.
4L
C.
5L
D.
6L
某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为、且开口向右的小筒中没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，如图1所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出变化的图线如图2所示．
由此图线可得出的结论是______；
弹簧的劲度系数为______，弹簧的原长______m；
该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：______；缺点在于：______．
如图所示，原长均为L、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态。
这时两个弹簧的总长度为多大？
若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到上面物体的压力。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：若，则A、B相对静止，A、B之间无滑动摩擦力，故A正确；
若，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑动摩擦力，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力，故BD错误；
若，则B相对A向右运动，故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力，故C错误．
故选：A．
物体之间有无摩擦力主要是看是否满足摩擦力产生的条件，即有无相对运动或相对运动趋势．
本题难度不大，主要考查了摩擦力产生的条件：有相对运动则存在滑动摩擦力，有相对运动趋势则有静摩擦力．
2.【答案】D
【解析】解：，有；，有，联立两方程组，得：，。故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
根据胡克定律，列出两方程组，求出原长和劲度系数．
解决本题的关键掌握胡克定律．
3.【答案】C
【解析】解：物体相对向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：；
力的作用是相互的，故P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有
，因而。
本题中ab受地面的静摩擦力；故不能用求摩擦力；故ABD错误，C正确；
故选：C。
物体相对向右滑动，受到向左的滑动摩擦力；力的作用是相互的，故对有向右的滑动摩擦力，故有向右滑动的趋势，受到向左的静摩擦力。
本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力随外力的变化而变化，滑动摩擦力与正压力成正比。
4.【答案】A
【解析】解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有
然后隔离B，根据牛顿第二定律有
大小不变，
物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；
故选：A。
整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法．
1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力外力，不考虑整体内部之间的相互作用力内力．
整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．
2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．
隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体或一个物体的各个部分间的相互作用时用隔离法．
本题中两物体相对静止，可以先用整体法，整体受重力、支持力和向后的摩擦力，根据牛顿第二定律先求出整体加速度，再隔离物体B分析，由于向前匀减速运动，加速度向后，故合力向后，对B物体受力分析，受重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律，可以求出静摩擦力的大小．
对于连接体问题可以用整体法求加速度，用隔离法求解系统内力
5.【答案】BC
【解析】解：A、力是物体对物体的作用，拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员没有施加力，故A错误；
B、站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状时对人产生的，故B正确；
C、重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，是属于性质力；动力、阻力、压力、支持力是按力的作用效果命名的，属于效果力，故C正确；
D、同一物体放在同一地点受到的重力相同，放在斜面上受到的重力等于放在水平面上受到的重力，故D错误。
故选：BC。
力是物体对物体的作用；根据弹力产生的原因分析弹力；根据力的分类来分析C选项；同一物体在同一地点重力是恒定不变的。物体无论静止，还是运动，都受到重力。重力的方向是竖直向下的，从而分析D选项。
本题主要是考查了摩擦力的判断，解答此类题目的一般方法有：
根据摩擦力产生的条件来判断；
根据假设法来判断；
根据共点力的平衡来判断；
根据牛顿第二定律来判断。
6.【答案】ABD
【解析】解：A、发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对阻碍其恢复原状的物体产生弹力作用，故弹力的方向总是与施力物体形变的趋向相反；故A正确；
B、轻绳中的弹力方向一定沿绳并指向绳收缩的方向；故B正确；
C、轻杆的形变可以沿各个方向，故其弹力不一定沿杆的方向；故C错误；
D、由胡克定律可知，在弹性限度内，弹力大小与弹簧的形变量成正比；故D正确；
故选：ABD。
弹力产生的条件有两个：一是两个物体必须直接接触，二是发生弹性形变；弹力的方向总是与恢复形变的方向相同；拉力、推力、支持力的实质都是弹力。
本题关键是记住：弹力方向与施力物体的形变恢复方向相同，与施力物体的形变方向相反。
7.【答案】BC
【解析】解：分别就弹簧拉伸和压缩时，对A和B进行受力分析：
如图，和为弹簧的两种情况下的弹力，故有，，，根据A、B均处于平衡有
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力2N，据A平衡有，据B平衡有：；
第二种情况弹簧压缩时对A弹力2N，据A平衡有，据B平衡有：；
故选：BC。
对物体分别进行受力分析，注意AB间弹簧弹力为2N，但没有具体到是拉伸时的弹力还是压缩时的弹力，考虑到拉伸和压缩的不同情况，故本题有2解．
弹簧的弹力为2N，不能想当然认为弹簧此时一定为拉伸状态，压缩时弹力也可以为2N，谁多同学只注意到拉伸状态，没有考虑到压缩状态，故会出现漏选．
8.【答案】B
【解析】解：设路面的倾角为，人的质量为m，测出来的体重示数就是小明对台秤的正压力，即为，故测出来的体重示数比他实际体重偏小，故B正确、ACD错误。
故选：B。
将小明的重力在垂直路面方向进行分解，测出来的体重示数就是小明对台秤的正压力，由此分析。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是知道台秤的示数是小明对台秤的正压力，根据力的分解进行解答。
9.【答案】C
【解析】解：A、根据题意可知，A与B间没有发生弹性形变，因此没有弹力可言，故A错误；
B、由图可知，C对A及B均有压力，但对地面没有压力可言，故B错误；
C、若D除了受重力和绳的拉力以外还受第三个力即斜面对D的弹力作用，则不能保持D物体静止，因此C正确。
D、斜面对D的支持力垂直接触面，即竖直向上，故D错误；
故选：C。
将A、B受力分析，由二力平衡，可得A对B、B对A、对地面、地面对A或B弹力作用分析，并对C进行受力分析：重力与支持力；将D受力分析可得，若D想要保持静止，则只能受重力和拉力．
本题考查了受力分析以及二力平衡的应用，在做题的过程中还应注意假设法的运用．
10.【答案】C
【解析】
【分析】
因为弹簧测力计可能放在粗糙的水平面上，也可能放在光滑的水平面上．若放在粗糙面上，当它产生相对运动的趋势时，还会有摩擦力F产生．因此这种状态下力的关系不是唯一的，我们应通过受力分析，找到它的可能性；若放在光滑的水平面上，则。
此题中，当时，是两个力的平衡，当，还会产生静摩擦力，因此是三个力的平衡，分析时切记要找出它的不同情况。
【解答】
若放在光滑的水平面上，则示数为；
当时，物体有向左运动的趋势，但由于摩擦力F的加入，仍处于静止状态，此时，弹簧测力计显示的是拉力的大小；当时，物体有向右运动的趋势，由于此时处于静止状态，所以，作用在拉环上，作用在弹簧上，因此弹簧测力计的读数仍然是。
综上所述，可以得出结论：只有C正确，其他的三个都错误。
故选C。
11.【答案】A
【解析】解：第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；
第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；
第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有。
故选：A。
弹簧的弹力大小等于弹簧所受的拉力大小，分别以小球为研究对象，由平衡条件求解弹簧的弹力。
本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小，容易产生的错误是第三幅图：认为弹力等于2G或0。
12.【答案】C
【解析】解：小车静止或小车向右匀速运动时，小球受力平衡，小球受到重力mg和力F，由平衡条件知，方向竖直向上，故C正确、ABD错误。
故选：C。
当小车静止或匀速直线运动时，小球处于平衡状态，根据平衡确定杆对球的作用力F的大小和方向。
解决本题的关键是要知道小球静止或匀速直线运动时受力平衡，根据共点力平衡进行求解，要注意杆对小球的弹力方向不一定沿杆向上。
13.【答案】C
【解析】解：当挂一个小球时，根据胡克定律，有：；
当挂两个小球时，上面弹簧，有：；下面弹簧，有：；
故B球距悬点O的距离为：；
故ABD错误，C正确；
故选：C。
在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比．这个定律是英国科学家胡克发现的，所以叫做胡克定律．胡克定律的表达式为或，其中k是常数，是物体的劲度倔强系数．
本题关键是根据胡克定律列式求出弹簧的伸长量，对两个弹簧串联的问题，要能够求解出各个弹簧的弹力．
14.【答案】在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比．
?
100
?
?
在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响
?
弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差．
【解析】解：在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比．
弹簧原长为，
则根据胡克定律有：?
由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故，
，当时，，将数据代入方程可解得：．
该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响．
缺点在于：弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差．
故答案为：在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比．
，
在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响，弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差．
根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合数学知识求解即可．
本题中l为距筒口右端弹簧的长度，还有一部分弹簧在深度为小筒中．
找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．
15.【答案】解：劲度系数为轻质弹簧受到的向下拉力，设它的伸长量为，根据胡克定律有：
?
解得：
劲度系数为轻质弹簧受到的向下拉力，设它的伸长量为，根据胡克定律有：
?
解得：
这时两个弹簧的总长度为：；
用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时，下面的弹簧应被压缩x，上面的弹簧被拉伸x．
以为对象，根据平衡关系有：
解得：
以为对象，设平板对的支持力为，根据平衡关系有：
故这时平板受到下面物体的压力．
答：这时两个弹簧的总长度为；
这时平板受到上面物体的压力。
【解析】分别对两个弹簧运用胡克定律列式求解伸长量，然后求和；
分别对两物体进行分析，根据平衡关系可求得形变量及压力大小．
求出本题的关键注意研究对象的选择；同时知道当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等．
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