第三章 相互作用单元同步练习 —【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第一册 （机构使用）（word含答案）

1168400010248900粤教版（2019）高中物理必修第一册第三章相互作用单元练习
一、选择题
1.下列关于力的叙述，正确的是（?? ）
A.?物体的重力就是物体对水平面的压力
B.?物体所受的重力就是地球对物体的吸引力，方向垂直于地面向下
C.?不直接接触的两个物体，无法产生力的作用
D.?物体的运动状态发生变化，一定受到力的作用
2.S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1>k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb ， 将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使(?? )
A.?S1在上，a在上???????????????B.?S1在上，b在上???????????????C.?S2在上，a在上???????????????D.?S2在上，b在上
3.如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，下列说法正确的是（?? ）
A.?木块受墙面弹力的原因是由于木块发生形变????????B.?木块所受墙面的摩擦力不变
C.?木块会沿墙面下滑?????????????????????????????????????????????? D.?木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
4.某电视台每周都有棋类节目，铁制的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，如图所示。不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是（?? ）
A.?棋子在两个力的作用下静止在棋盘上 B.?棋子对棋盘的压力大小等于重力
C.?磁性越强的棋子所受的摩擦力越大 D.?相同质量的棋子所受的摩擦力相同
5.关于重力、重心，下列说法中正确的是（?? ）
A.?重力的方向总是垂直于地面
B.?质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.?风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
D.?舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化
6.如图所示，图中的物体A均处于静止状态，下列关于受到弹力作用的说法不正确的是（?? ）
A.?图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力
B.?图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用
C.?图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有压力的作用
D.?图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
7.如图甲所示，笔记本电脑散热底座设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙所示)，电脑始终处于静止状态，则(?? )
A.?电脑受到的支持力变小???????????????????????????????? B.?电脑受到的摩擦力变大
C.?散热底座对电脑的作用力的合力不变???????????D.?电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
8.如图所示，用AO、BO两根细线吊着一个重物P，AO与天花板的夹角θ保持不变，用手拉着BO线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中，BO和AO中张力的大小变化情况是（?? ）
A.?都逐渐变大????????????????????????????????????????????????????? B.?都逐渐变小
C.?BO中张力逐渐变大，AO中张力逐渐变小???????? D.?BO中张力先变小后变大，AO中张力逐渐减小到零
9.如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一轻绳将一物体系于O点，设轻绳AO、BO相互垂直，α>β，且两绳中的拉力分别为FA、FB ， 物体受到的重力为G，下列表述正确的是（? ）
A.?FA一定大于G???????????B.?FA一定大于FB???????????C.?FA一定小于FB???????????D.?FA与FB大小之和一定等于G
10.如图在研究电荷之间相互作用力的实验装置。用绝缘杆固定的金属球A带电量为Q，用绝缘细线悬挂的金属球B（质量为m，带电量为q）与 A 处于用一个水平线上，两者均视为点电荷。当两者距离为d时，细线与竖直方向的夹角为θ1时，细线拉力为T1；当两者距离为2d时，细线与竖直方向的夹角为θ2时，细线拉力为T2；则下列说法正确的是（?? ）
A.?两小球可能带异种电荷???????????????????B.?细线拉力大小T1小于T2
C.?tanθ1与tanθ2之比为2：1?????????????? D.?当两者距离为2d时，小球B在A处产生的场强为 mgtanθ2Q
11.将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线悬挂于 O 点，如图所示。用力 F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线 Oa 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则 F 的最小值为（?? ）
A.?mg??????????????????????????????????B.?33mg??????????????????????????????????C.?32mg??????????????????????????????????D.?12mg
12.如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆以另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上，若杆与竖直墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时β<θ，且β+θ<90°，则为使斜面能在光滑水平面上缓慢向右运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小、轻杆受力T和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是（?? ）
A.?F逐渐增大，T逐渐减小，N逐渐减小??????????????????? B.?F逐渐减小，T逐渐减小，N逐渐增大
C.?F逐渐增大，T先减小后增大，N逐渐增大????????????D.?F逐渐减小，T先减小后增大，N逐渐减小
13.如图所示，倾角为 θ 的斜面静止在水平地面上，某时刻起当把斜面的倾角 θ 角缓慢增大，在手机相对斜面仍然静止的过程中，则（?? ）
A.?手机受到的合外力增大???????????????????????????????????????B.?手机受到的支持力不变
C.?手机受到的摩擦力增大???????????????????????????????????????D.?斜面对手机的作用力增大
14.如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧原长为x0,下端挂上钩码后长度为x1,则弹簧弹力的大小为（?? ）
A.?x1?x0k2???????????????????????????????B.?x1?x0k???????????????????????????????C.?kx1?x0???????????????????????????????D.?k(x1?x0)
15.下列几组共点力中，合力可能为零的是（?? ）
A.?5N，6N，7N????????????????B.?2N，4N，8N????????????????C.?4N，6N，12N????????????????D.?3N，6N，12N
16.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广．如图所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成．玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来,松手后，关于竹蜻蜓和空气间相互作用力，下列说法中正确的是（??? ）
A.?竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力
B.?竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力
C.?竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力
D.?竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
17.关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中，正确的是（?? ）
A.?合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B.?两力F1、F2一定是同种性质的力
C.?两力F1、F2可能是同一个物体受到的力，也可能是物体间的相互作用力
D.?两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
18.如图所示，两竖直木桩 ab 、 cd 固定，一不可伸长的轻绳两端分别固定在 a、c 端,轻绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况,下列说法正确的是（?? ）
A.?轻绳的弹力大小为 2mg??????????????????????????????????????B.?轻绳的弹力大小为 mg
C.?橡皮筋的弹力大于 mg????????????????????????????????????????D.?橡皮筋的弹力大小可能为 mg
19.如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右做匀速直线运动，则（?? ）
A.?物体A可能不受地面支持力的作用??????????????????????? B.?物体A可能受到三个力的作用
C.?物体A受到滑动摩擦力的大小为 Fcosθ??????????????D.?水平地面对A的支持力的大小为 Fsinθ
20.如图所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图所加各种大小相同方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断错误的是（?? ）
A.?四种情况导体受到的安培力大小相等??????????????????B.?A中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
C.?B中导体棒ab可能是二力平衡?????????????????????????????D.?C，D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零
二、综合题
21.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量 m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力 F，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g 取 10m/s2）
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，当弹簧拉长为12cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧拉长为 11cm 时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
（3）若将弹簧拉长为 13cm 时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
22.如图所示，在车厢中，一小球被a、b两根轻质细绳拴住，其中a绳与竖直方向成α=37°，绳b成水平状态，已知小球的质量为m，求：
（1）车厢静止时，细绳a和b对小球的拉力。
（2）当车厢以加速度a=10m/s2向右做匀加速直线运动时，求此时细绳a和b所对小球的拉力。
23.如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、带电荷+q的小球，小球静止时处于O′点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。求：
（1）该匀强电场的电场强度大小；
（2）若将小球求从O′点由静止释放，则小球运动到A点时的速度多大？
24.如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个物块。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量。
（1）画出弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像；
（2）根据F—x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；
（3）物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，分别求出弹簧弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同。
参考答案
1. D 2. D 3. B 4. D 5. D 6. A 7. C 8. D 9. B 10. D 11. A 12. C 13. C 14. D 15. A 16. C 17. A 18. B 19. C 20. D
21.【答案】 （1）解：物体匀速前进时，则有 k(x?x0)=μmg
解得弹簧的劲度系数为 k=μmgx?x0=200N/m
（2）解：将弹簧拉长为11cm时，则有 F1=k(x1?x0)=2N
F1那么物体所受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N
（3）解：将弹簧拉长为 13cm 时，则有 F2=k(x2?x0)=6N
F2>fmax=μmg=4N
那么物体所受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为4N
【解析】（1）弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= kx ，k是物质的弹性系数；
（2）物体静止，受到的拉力等于静摩擦力，结合胡克定律求解即可；
（3）物体发生相对滑动，对于滑动摩擦力来说，f=μN，其中μ是动摩擦因数，N是压力。
22.【答案】 （1）解：车厢静止时，对小球有 Tacosα=mg
Tasinα=Tb
解得 Ta=54mg
Tb=34mg
（2）解：当b绳拉力恰好减小为0时有 mgtanα=ma0
解得 a0=7.5m/s2
由于 a>a0 故此时b绳已经没有拉力即 Tb=0 ，设a绳与竖直方向夹角为 θ ，则 Tacosθ=mg
Tasinθ=ma
解得 Ta=102mg
【解析】（1）车厢静止时，小球也处于静止，利用小球的平衡方程可以求出细绳对小球的拉力大小；
（2）当车厢做匀加速运动时，小球也具有相同的加速度，结合小球的牛顿第二定律可以求出两段绳子对小球的拉力大小。
23.【答案】 （1）解：由平衡条件知 tanθ=qEmg
解得 E=mgtanθq
（2）解：根据动能定理 qElsinθ?mgl(1?cosθ)=12mv2
解得 v=2gl(1?cosθ)cosθ
【解析】（1）小球在电场中处于静止；利用小球的平衡条件可以求出电场强度的大小；
（2）小球从静止下来到A点过程中，利用动能定理可以求出速度的大小。
24.【答案】 （1）解：根据F=kx
则弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像如图所示
（2）解：物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的过程中，弹力做负功， F?x 图线下的面积等于弹力做功大小，故弹力做功为 W=?12kx?x=?12kx2
（3）解：物块由 x1 向右运动到 x3 的过程中，弹力做功为 W1=?12(kx1+kx3)(x3?x1)=12kx12?12kx32
物块由 x3 运动到 x2 的过程中，弹力做功为 W2=?12(kx2+kx3)(x3?x2)=12kx32?12kx22
整个过程中弹力做功 W=12kx12?12kx22
整个过程中，摩擦力做功 Wf=?μmg(2x3?x1?x2)
比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关。
【解析】（1）利用胡克定律可以画出弹力大小与弹簧伸长量的大小关系；
（2）利用图像面积可以求出弹力做功的大小；
（3）利用图像面积可以求出弹力做功的大小；利用路程和摩擦力大小可以求出摩擦力做功的大小。