第三章《相互作用》测试卷-2020-2021学年高一上学期物理人教版必修1 Word版含答案

第三章《相互作用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如下图所示，A、B、C三个物体质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦力均可不计，若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定(　　)
A．
物体A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．
物体A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C．
桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D．
桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
2.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会(　　)
A．
一直下降
B．
一直上升
C．
先升高后降低
D．
先降低后升高
3.为了行车的方便与安全，高大的桥要造很长的引桥．其主要目的是(　　)
A．
减小过桥车辆受到的摩擦力
B．
减小过桥车辆的重力
C．
减小过桥车辆对引桥面的压力
D．
减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力
4.如图所示，一光滑斜面体固定在地面上，重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则(　　)
A．F＝Gcosθ
B．F＝Gsinθ
C．
物体对斜面的压力FN＝Gcosθ
D．
物体对斜面的压力FN＝
5.A、B、C三物块的质量分别为M、m和m0，按如下图所示连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定(　　)
A．
物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．
物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C．
桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D．
桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
6.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
7.如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是(　　)
A．
0
B．mg
C．mg
D．
2mg
8.在水平路面上，一辆卡车上放着一只集装箱随卡车一起运动，下列分析正确的是(　　)
A．
当卡车启动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动，静摩擦力的方向向前
B．
当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动，静摩擦力的方向向前
C．
当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的摩擦力不为零
D．
当卡车刹车时，卡车对集装箱的静摩擦力为零
9.已知一些材料间动摩擦因数如下：
质量为1
kg的物块放置于水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时，读得弹簧秤的示数为3
N，则关于两接触面的材料可能是(取g＝10
m/s2)
(　　)
A．
钢—钢
B．
木—木
C．
木—金属
D．
木—冰
10.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到外力的个数可能为(　　)
A．
2个或3个
B．
2个或4个
C．
2个
或5个
D．
3个或4个
11.探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性限度内，悬挂15
N重物时，弹簧长度为0.16
m；悬挂20
N重物时，弹簧长度为0.18
m，则弹簧的原长L和劲度系数k分别为(　　)
A．L＝0.02
m　k＝500
N/m
B．L＝0.10
m　k＝500
N/m
C．L＝0.02
m　k＝250
N/m
D．L＝0.10
m　k＝250
N/m
12.用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小．把一个木块A放在长木板B上，长木板B放在水平地面上，在恒力F作用下，长木板B以速度v匀速运动，水平弹簧秤的示数为FT，下列说法正确的是(　　)
A．
木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B．
木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F
C．
若长木板B以2v的速度匀速运动时，木块A受到的摩擦力的大小等于2FT
D．
若用2F的力作用在长木板上，木块A受到的摩擦力的大小等于2F
13.两个共点力的大小均为8
N，如果要使这两个力的合力大小也是8
N，则这两个共点力间的夹角应为(　　)
A．
30°
B．
60°
C．
90°
D．
120°
14.如下图所示，皮带运输机把货物运到高处，货物在皮带上没有滑动，则货物受到的摩擦力(　　)
A．
是滑动摩擦力，方向沿皮带向下
B．
是滑动摩擦力，方向沿皮带向上
C．
是静摩擦力，方向沿皮带向下
D．
是静摩擦力，方向沿皮带向上
15.如图所示，三个大小相等的力F，作用于同一点O，则合力最小的是(　　)
A．
B．
C．
D．
二、填空题(共3小题)
16.一辆汽车静止在水平地面上，一个人用逐渐增大的水平力推车，当车保持静止时，推力增大，摩擦力_________；当车被推动时，推力增大，摩擦力________．
17.有两个力，它们的合力为0.现把其中一个向东的6
N的力改为向南(大小不变)，它们的合力大小为_________N，方向为________．
18.某物理兴趣学习小组在探究轻杆的弹力特点时，涉及到如下图所示的装置，装置中水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一个质量m＝20
kg的重物．经过测量已知∠CBA＝30°，则BC绳上的拉力为________．B处的滑轮受到绳子的作用力应该为________．(g取10
m/s2)
三、简答题(共3小题)
19.如下图所示，请对A物体进行受力分析．(A物体均静止)
　　　　
20.图示为两个力F1和F2，用作图法求它们的合力F.
21.画出下图中静止物体A所受弹力的示意图．
四、计算题(共3小题)
22.在水平路面上用绳子拉一个重为G＝183
N的木箱，绳子与水平路面的夹角为30°，如图所示．木箱与路面间的动摩擦因数μ＝0.10，要使木箱能在水平路面上匀速运动，则绳上所加拉力F应为多大？
23.如下图所示，一辆汽车走钢丝横跨尼罗河，如果汽车的总质量为2
000
kg，两侧的钢索弯曲成150°夹角，求每条钢索所受拉力的大小(钢索的质量可不计，cos
75°＝0.259，g＝10
N/kg)．
24.如图所示，一重为40
N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13
N，F2＝6
N．已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)木块所受的摩擦力的大小和方向．
(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向．
(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．
答案解析
1.【答案】A
【解析】A、B、C都匀速运动，处于平衡状态，选B为研究对象，在竖直方向上受重力和支持力，在水平方向上若再受摩擦力，就不可能做匀速运动，故A、B间无摩擦力；再选A、B整体为研究对象，水平方向受绳的拉力，因为处于平衡状态，故拉力大小等于摩擦力，对C分析可知绳的拉力等于m0g，故只有A正确．
2.【答案】D
【解析】当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心．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，球壳和水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心．故球壳和水的共同重心先降低后升高，选项D正确．
3.【答案】D
【解析】如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确．
4.【答案】D
【解析】物体受重力、推力和垂直斜面向上的支持力，由数学知识可得，F＝Gtanθ，
FN＝，所以A、B、C错，D对．
5.【答案】A
【解析】由平衡条件，物块A与桌面之间有摩擦力Ff＝F＝m0g，A正确；由于B做匀速直线运动，B在水平方向上没有滑动趋势，不受摩擦力，B、C、D不正确．
6.【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．
7.【答案】A
【解析】将4块砖看成一个整体，对整体进行受力分析，在竖直方向，共受到三个力的作用：竖直向下的重力4mg，两个相等的竖直向上的摩擦力Ff，由平衡条件可得：2Ff＝4mg，则Ff＝2mg.由此可见：第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为2mg.
将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析，受竖直向下的重力2mg，木板对第1块砖向上的摩擦力Ff＝2mg；由平衡条件可得二力已达到平衡，故第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零．故选A.
8.【答案】A
【解析】力对物体的作用效果是改变物体的运动状态或者形状，所以卡车启动和刹车时，由于集装箱的运动状态被改变，必定受到相应的摩擦力，A正确、D错误；处于平衡状态的物体，受合力为零，所以B、C错误．
9.【答案】B
【解析】由题意可知，滑动摩擦力大小为3
N，正压力大小为FN＝mg＝10
N，则动摩擦因数μ＝＝＝0.30，B项对．
10.【答案】B
【解析】对斜面体P受力分析如图：
如果：(1)FN＝G的话，P体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用．
(2)FN＜G的话，P不可能平衡
(3)如果：FN＞G，P会受到挡板MN的弹力F和摩擦力Ff，受力分析如图：
故P可能受4个力的作用．
综上所述：P可能的受力个数是2个或4个
故选B.
11.【答案】D
【解析】根据胡克定律，15＝k(0.16－L),
20＝k(0.18－L)，解以上两式得L＝0.10
m，k＝250
N/m，D项正确．
12.【答案】A
【解析】木块A受到的摩擦力与长木板B的受力及运动状态无关，只要A处于静止状态，长木板B对木块A的摩擦力都等于FT，故A正确，B、C、D错误．
13.【答案】D
【解析】根据合力和分力的关系我们知道，两个大小相等的分力在夹角为120°时分力和合力的大小相等．
14.【答案】D
【解析】物体放上皮带后，与皮带相对静止，所以受到的是静摩擦力，根据物体的状态，物体受重力，支持力，静摩擦力，且静摩擦力与重力斜向下的分力平衡，所以方向斜向上．答案为D.
15.【答案】C
【解析】
16.【答案】增大　不变
【解析】
17.【答案】6　西偏南45°
【解析】两个力合力为零，则两力为平衡力，把其中向东的力改为向南，则两力夹角为90°，由平等四边形定则，则两力的合力大小为6N，方向为西偏南45°.
18.【答案】200
N　200
N
【解析】以滑轮与绳的接触点B为研究对象：因为滑轮光滑，所以BC绳上的拉力和物体的重力相等，FT＝200
N；两个等大的拉力夹角为120°，合力为二力的角平分线方向，大小为200
N.
19.【答案】　　　　
【解析】甲中物体A处于静止状态，故只受重力和地面的支持力作用；乙中物体A相对于斜面静止，但有沿斜面向下的运动趋势，故除受重力、斜面的支持力外，还受静摩擦力作用；丙中物体A呈杆状，杆与墙和地面有两个接触点，除重力外，还有墙和地面对杆的弹力及水平地面对杆的静摩擦力．
20.【答案】
【解析】根据平行四边形定则以F1、F2为邻边作平行四边形
量出对角线F线段的长度，由题图中线段长度表示10
N，
则合力的大小F＝10×4.5
N＝45
N
21.【答案】
【解析】支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体．平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切面；曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过接触点的切面．根据不同接触面上弹力的特点，A物体所受弹力的示意图如图所示．
22.【答案】20
N
【解析】建立如图所示的直角坐标系.
木箱受到四个力的作用，将拉力F沿两个坐标轴方向分解为分力F1和F2，得
F1＝Fcosθ，F2＝Fsinθ，
在x轴方向上由平衡条件
可得F1＝Ff＝Fcosθ
在y轴方向上有F2＋FN＝Fsinθ＋FN＝G
又Ff＝μFN
将G＝183
N及μ＝0.10、θ＝30°代入以上三式解得F＝20
N.
23.【答案】均为19
305
N
【解析】设一条钢索的拉力大小为F，汽车两侧的钢索的合力与汽车的总重力等大反向．作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，据几何知识可得
＝2Fcos
75°
所以拉力F＝＝N≈19
305
N.
24.【答案】(1)7
N　水平向左　(2)6
N　水平向右　(3)8
N　水平向左
【解析】　当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40
N＝8
N，故木块受到地面最大静摩擦力为8
N.
(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7
N的力．由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到地面静摩擦力的作用，大小为7
N，方向水平向左．
(2)由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止．由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6
N，方向水平向右．
(3)撤掉F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8
N，方向水平向左．