第3章《相互作用》单元测试卷-2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册Word版含答案

第3章《相互作用》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.弹簧的原长为10
cm，它下面挂一个重为4
N的物体时，弹簧长为12
cm，在它下面挂一个重为6
N的物体时，弹簧的长度为(　　)
A．
7
cm
B．
3
cm
C．
16
cm
D．
13
cm
2.一根弹簧受到30
N的拉力时，长度为20
cm，受到30
N的压力时，长度为14
cm，则该弹簧的原长L0和劲度系数k分别为(　　)
A．L＝
17
cm　　k＝1
000
N/m
B．L＝
10
cm　　k＝1.5
N/m
C．L＝
17
cm　　k＝
10
N/m
D．L＝
10
cm　　k＝150
N/m
3.如图所示，一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，下端固定在水平面上，先用向下的力F压缩弹簧至稳定，然后改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定，则弹簧上端上升的高度（　　）
A．
B．
C．L0＋
D．L0－
4.三个质量均为1
kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500
N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10
m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(　　)
A．
4
cm
B．
6
cm
C．
8
cm
D．
10
cm
5.静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，但物体仍然保持静止，这表明(　　)
A．
拉力小于静摩擦力
B．
拉力与静摩擦力大小相等
C．
拉力越大，静摩擦力越小
D．
拉力大小变化时，静摩擦力大小不变
6.水平的传送带将工件匀速地从一端传送到另一端的过程中(不计空气阻力)(　　)
A．
工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用
B．
工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用
C．
工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用
D．
工件不受摩擦力作用
7.在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，弹簧伸长了4
cm，如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码(弹簧始终在弹性限度内)，弹簧的伸长量为(　　)
A．
4
cm
B．
6
cm
C．
8
cm
D．
16
cm
8.关于弹力的产生，下列说法正确的是（　　）
A．
木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．
木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力
C．
拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的
D．
挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的
9.关于物体受静摩擦力的叙述中，正确的是(　　)
A．
静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B．
静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C．
静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势的方向垂直
D．
静止物体所受静摩擦力一定为零
10.如下图所示，A、B是两个相同的弹簧，原长x0＝10
cm，劲度系数k＝500
N/m，如果图中悬挂的两个物体均为m＝1
kg，则两个弹簧的总长度为(　　)
A．
22
cm
B．
24
cm
C．
26
cm
D．
28
cm
11.用手握重为1
N的圆柱形瓶子，握力为20
N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力为(　　)
A．
21
N
B．
20
N
C．
19
N
D．
1
N
12.关于静摩擦力的产生，下列说法中正确的是(　　)
A．
有相对运动趋势并且接触面间粗糙物体间一定有摩擦力
B．
有相对运动趋势的物体间一定有静摩擦力
C．
相互压紧并运动的物体间一定有静摩擦力
D．
只有相互压紧和有相对运动趋势的物体间才可能有摩擦力的作用
13.某消防战士握住旗杆匀速上爬，到顶后再匀速滑下到达底端，则下列说法正确的是(　　)
A．
该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的
B．
该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的
C．
体重更大的战士匀速上爬时，他受到的摩擦力更大
D．
该战士上爬时手握旗杆的力越大，他受到的摩擦力越大
14.一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成(如下图所示)，置于粗糙的水平地面上用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动．比较它所受的摩擦力大小分别为Ff1、Ff2、Ff3.则(　　)
　　　　
A．Ff1>Ff2>Ff3
B．Ff3>Ff2>Ff1
C．Ff1＝Ff2＝Ff3
D．Ff3＝Ff2>Ff1
15.下列关于力的作用效果的叙述中，正确的是
（　　）
A．
物体运动状态发生改变，一定受外力作用
B．
物体的运动状态不发生变化，一定不受外力作用
C．
物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象
D．
力的作用效果完全由力的大小决定
二、填空题(共3小题)
16.用10
N的水平力在水平地面上拉着重为50
N的物体时，物体恰好做匀速运动；若用20
N的水平力拉此物体，则物体受的滑动摩擦力的大小为________________，物体与地面间的动摩擦因数为________________．
17.把一重为5
N的木块放在水平桌面上，弹簧秤水平地向右拉木块，使木块保持匀速直线运动时，弹簧秤的读数变为2
N，此时木块受到的是________摩擦力，大小是________，动摩擦因数μ＝________.
18.研究金属块与水平桌面间的动摩擦因数，可按以下方法进行：先用弹簧秤称量出金属块的重力为G，再用弹簧秤水平的拉着金属块在桌面上做匀速直线运动，读出此时弹簧称的示数为F：则由此即可确定出金属块与桌面间的动摩擦因数μ＝________.
三、简答题(共3小题)
19.在图中，质量分布均匀的物体A受到的重力都是8
N，试画出物体A所受重力的示意图．
20.画出图中A物体所受重力的示意图。(二者质量分布均匀)
21.如下图所示，用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈竖直方向．判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？
四、计算题(共3小题)
22.量得一只弹簧测力计3
N和5
N两刻线之间的距离为2.5
cm，求：
(1)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数；
(2)这只弹簧测力计3
N刻线与零刻线之间的距离．
23.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如图所示．
(1)求弹簧的劲度系数k；
(2)若弹簧原长l0＝60
cm，当把弹簧压缩到40
cm长时，需要多大的压力？
(3)如果用600
N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内，弹簧原长同上)，弹簧长度l是多少？
24.重为100
N，长为L＝2
m的均匀木棒放在水平桌面上，如图甲所示，至少要用35
N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木棒从原地移动以后，用30
N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动，求：
(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力大小Fmax；
(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ；
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5
m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据胡克定律F＝kx,4＝k(12－10)×10－2，可得k＝200
N/m，在它下面挂一个重为6
N的物体时，Δx＝m＝0.03
m＝3
cm，因此弹簧的长度l＝10
cm＋3
cm＝13
cm，D正确，A、B、C错误．
2.【答案】A
【解析】根据胡克定律有：F1＝k(L1－L0)，F2＝k(L0－L2)．代入数据有：30＝k(0.2－L0)，30＝k(L0－0.14)，联立两式得，k＝1
000
N/m，L0＝0.17
m＝17
cm，A正确．
3.【答案】B
【解析】当用向下的力F压缩弹簧至稳定时，弹簧压缩的长度为x1＝；当改用向上的力F拉弹簧，再次至稳定时弹簧伸长的长度为x2＝；则弹簧上端上升的高度为h＝x1＋x2＝，故选项B正确。
4.【答案】C
【解析】开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b木块的重力，由胡克定律得到，弹簧q压缩的长度为x1＝，当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c木块的重力，根据胡克定律得，弹簧q伸长的长度：x2＝，此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为：x3＝，根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为：x＝x1＋x2＋x3＝，代入解得：x＝8
cm，故选C.
5.【答案】B
【解析】静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，物体在水平方向受到拉力和静摩擦力两个力作用，由平衡条件可知，拉力与静摩擦力大小相等，方向相反，当拉力大小变化时，静摩擦力也随之变化：拉力增大，静摩擦力也增大；拉力减小，静摩擦力也减小．
6.【答案】D
【解析】摩擦力的存在条件是接触面不光滑，两者存在挤压且有相对运动或相对运动趋势，但在水平面上匀速运动的工件，与传送带之间既没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以不存在摩擦力，故D项正确．
7.【答案】C
【解析】根据题意可得，当弹簧下端挂一个钩码时，由胡克定律得F＝kx＝mg，解得弹簧的劲度系数为：k＝，当弹簧下端挂两个钩码时，由胡克定律得：kx′＝2mg，所以：x′＝＝8
cm，C正确．
8.【答案】D
【解析】木块和桌面相互作用，都会发生微小的形变。桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力，A、B错误；木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，C错误；电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的，D正确。
9.【答案】A
【解析】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反，与运动方向之间无关系，即可以相同，可以相反，也可以有任意夹角，但一定与相对运动趋势方向相反，故A对，B、C错；静止物体可以受到静摩擦力的作用，比如用力推桌子而桌子没动，说明有静摩擦力平衡了推力，D错．
10.【答案】C
【解析】对下面物体受力分析，由二力平衡得：kxB＝mg，求出xB＝0.02
m＝2
cm，把两个物体看做一个整体，由二力平衡得：kxA＝2mg，求出xA＝0.04
m＝4
cm，所以两个弹簧的总长度为：x0＋xA＋x0＋xB＝26
cm.故只有C项正确．
11.【答案】D
【解析】手握瓶子在竖直方向上，瓶子有向下运动的趋势，重力是引起其运动趋势的外力，根据竖直方向二力平衡可知摩擦力为：Ff＝mg＝1
N，故A、B、C错误，D正确．
12.【答案】D
【解析】要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确．
13.【答案】C
【解析】战士用双手握住竖直的杆匀速攀上时，受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，体重越大，它受到的摩擦力将越大．故A错误、C正确；战士用双手握住竖直的旗杆匀速滑下时，受到的滑动摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故B错误．战士上爬时手握旗杆的力越大，他受到的最大静摩擦力越大，而静摩擦力仍等于自身重力，故D错误；
故选：C.
14.【答案】C
【解析】物体在三种不同的运动情况下，都相对水平面有相对运动，故它受到滑动摩擦力的作用．在三种情况下，水平地面对物体的支持力的大小都等于物体的重力，故物体对地面的正压力的大小都等于其重力，即FN＝mg.因滑动摩擦力的大小与接触面积无关．由F＝μFN，知以上三种情况下摩擦力的大小相等．故选项C正确．
15.【答案】A
【解析】力的作用效果之一就是使物体运动状态发生改变，选项A正确；物体运动状态不变并不一定没有受到力的作用，力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者使物体发生形变，选项B、C错误；力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果，选项D错误。
16.【答案】10　0.2
【解析】物体做匀速直线运动，说明物体受到拉力和摩擦力的作用，两个力大小相等，所以滑动摩擦力大小为10
N，滑动摩擦力的大小只与正压力和动摩擦因数有关，所以改变拉力后滑动摩擦力大小不变，由Ff＝μmg.μ＝＝＝0.2
17.【答案】滑动　2
N　0.4
【解析】木块与地面发生了相对滑动，摩擦力为滑动摩擦力，由于木块做的是匀速运动，所以拉力等于摩擦力，由Ff＝μmg得μ＝＝0.4
18.【答案】
【解析】由平衡条件得：FN＝G，Ff＝μFN＝μG，即动摩擦因数μ＝；
19.【答案】如下图
【解析】
20.【答案】图中两物体的重心可认为均在其几何中心上，其所受重力的示意图如图所示：
【解析】
21.【答案】甲图中小球受斜面弹力作用，乙图中小球不受斜面弹力作用
【解析】假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的弹力．
状态法：如果两图中斜面均对小球有弹力作用，则甲图中小球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止，所以乙图中小球不受斜面弹力作用，甲图中受到弹力作用
22.【答案】(1)80
N/m　　(2)3.75
cm
【解析】(1)根据ΔF＝kΔx得k＝，所以k＝＝0.8
N/cm＝80
N/m
(2)又由F1＝kx1得x1＝
所以x1＝＝3.75
cm
23.【答案】(1)1
500
N/m　(2)300
N　(3)100
cm
【解析】(1)由题图可知当弹簧受外力F1＝9×102N时弹簧的伸长量x1＝0.6
m
故k＝＝＝1
500
N/m
(2)当把弹簧压缩到40
cm长时，弹簧的形变量x2＝(0.6－0.4)
m＝0.2
m
弹力为F2＝kx2＝1
500
N/m×0.2
m＝300
N
故需用300
N的压力
(3)由F3＝kx3，得x3＝＝＝0.4
m＝40
cm
故弹簧的长度l＝l0＋x3＝60
cm＋40
cm＝100
cm
24.【答案】(1)35
N　(2)0.3　(3)30
N
【解析】(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以Fmax＝F1＝35
N.
(2)推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2＝μmg，μ＝＝0.3.
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5
m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力F＝μFN＝μmg不变，所以F＝30
N.