第三章《相互作用》章末检测卷—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》章末检测卷-2021-2022年鲁科版高一上必修第一册物理
一、单选题
1．轻质弹簧原长为6cm，弹赞的劲度系数为100N/m，弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向，大小为6N的拉力作用下，弹簧的长度为（　　）
A．8cm B．14cm C．10cm D．12cm
2．如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是（　　）
A．12N，水平向右 B．12N，水平向左
C．2N，水平向右 D．8N，水平向右
3．如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个重为G的物块，物块处于静止状态。已知弹簧的原长为l0，测得此时弹簧的长度为l1（弹簧的形变在弹性限度内）。则此弹簧的劲度系数为（　　）
A． B． C． D．
4．某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上。将一质量m＝3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图像。有关这个实验的几个说法，其中正确的是（g取10 m/s2）（　　）
A．0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
B．最大静摩擦力比滑动摩擦力大
C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.8
D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11
5．读书支架可以简化为如图所示模型，AC水平放置，OD杆绕定点O转动，斜面AB与水平杆AC的夹角发生改变，以达到调节书架目的.现有一本书放在书架AB面上，当OD与AB垂直的时，书本恰好静止，现将OD逆时针转动，书本始终保持静止，则（　　）
A．斜面AB对书本支持力变大
B．斜面AB对书本支持力变小
C．斜面对书本摩擦力先减小后增大
D．斜面对书本摩擦力变大
6．打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法错误的是（　　）
A．第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左
B．第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为
C．第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为
D．若，则进纸系统不能进纸
7．如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上．在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是
A．若A受三个力，B可能受三个力
B．若A受三个力，B一定受四个力
C．若A受四个力，B可能受四个
D．A、B之间一定存在摩擦力
8．木块甲、乙分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是（　　）
A．木块甲所受摩擦力大小是12.5 N
B．木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C．木块乙所受摩擦力大小是9 N
D．木块乙所受摩擦力大小是7 N
9．如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（ ）
A．4μmg B．3μmg
C．2μmg D．μmg
二、多选题
10．如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)
A．木箱所受的最大静摩擦力fm=21 N
B．木箱所受的最大静摩擦力fm=20 N
C．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
11．如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是（　　）（时间足够长，斜面足够长，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
A． B．
C． D．
12．如图所示，物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连。斜面的倾角可以改变，讨论物块M对斜面的摩擦力的大小，则有（　　）
A．若物块M保持静止，则角越大，摩擦力一定越大
B．若物块M保持静止，则角越大，摩擦力可能越小
C．若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越大
D．若物块M沿斜面下滑，则角越大，摩擦力越小
13．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是、，则（　　）
A．，
B．，
C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N
D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N
14．如图所示，有一重力不计的方形容器，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，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是(　　)
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
15．如图所示，质量为 m 的物块在质量为 M 的长木板上滑行，木块与长木板间的动摩擦因数为????1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2，关于长木板受地面摩擦力 f 的大小，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）下列说法正确的是
A．若长木板处于静止状态，f一定等于mg
B．若长木板处于静止状态，f一定等于（2M + m）g
C．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于Mg
D．若长木板也被带动而在水平面上滑行，f一定等于（M + m）g
三、实验题
16．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填“水平”或“竖直”）．
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：
代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6
数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______．由表可知所用刻度尺的最小分度为______．
（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与____________的差值（填“或”）．
（4）由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2）．
17．图甲所示的装置可以测量木块与木板之间的动摩擦因数。整个实验装置放在水平桌面上，跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连，在木块上放置砝码。向右拉动木板，待弹簧测力计的示数稳定后读数。
(1)下列三个因素中，会引起测量误差的一项是______________（填序号）
①向右拉木板的速度未能保持恒定
②木板与桌面间的摩擦力不能忽略
③滑轮和木块间的细线未保持水平
(2)改变木块上砝码个数进行多次测量后，在图乙中描出了木块所受滑动摩擦力Ff与砝码质量m间的关系图线。已知图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为a，则木块与木板之间的动摩擦因数=________，木块的质量为M=__________。（用k、a及重力加速度g表示）
四、解答题
18．如图所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，给物体一水平推力F，g取10N/kg．则：
（1）当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当推力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？
19．如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．
（1）求物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
（3）如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力有多大？
20．如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧秤的读数恒为，已知A、B两物体的质量分别为，，，求：
（1）A、B间摩擦因数；
（2）B与地面间的摩擦因数。
参考答案
1．D
【详解】
弹簧处于拉伸状态，设原长为，伸长后长度为L，则
解得
L=12m
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．C
【详解】
根据
物体相对地面向左运动，则受到的摩擦力方向是水平向右。
故选C。
3．D
【详解】
挂上物体静止后，弹簧弹力与物体重力平衡，有
则根据胡克定律
可得
故ABC错误，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．在0~2 s内，木块不受外力，此时没有摩擦力，A错误；
B．由题图可知，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。刚开始木块处于静止状态，木块受拉力和水平桌面对木块的静摩擦力相平衡，当拉力达到4 N时，木块开始发生相对滑动，木块与水平桌面间产生了滑动摩擦力。由题图可知木块与水平桌面间的最大静摩擦力
Ffm=4 N
而滑动摩擦力
Ff =3 N
B正确；
CD．根据滑动摩擦力公式得
＝0.08
C、D错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．OD逆时针转动，倾角变小， 斜面AB对书本支持力变大，故A正确；
B．斜面AB对书本支持力变大，故B错误；
C．斜面对书本摩擦力 一直减小，故C错误；
D．斜面对书本摩擦力变小，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
A．第2张纸相对第3张纸向右运动，所以第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左，故A正确；
BC．工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为F+mg，所以第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为μ2(F+mg)，故B错误，C正确；
D．若μ1=μ2，搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为μ1F，第1张纸受到第2张纸的滑动摩擦力为μ2（F+mg），则有
搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，不会进纸，打印机不会正常工作，故D正确。
本题选错误，故选B。
7．B
【详解】
先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.
D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.
可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.
ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.
可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确.
8．C
【详解】
AB．由于弹簧被压缩了，故弹簧的弹力
对于甲来说弹簧对它的力是向左的，大小为8N，而甲静止，则甲最大的静摩擦力为：
f甲=50N×0.25=12.5N>F
则甲静止，则甲受到的摩擦力与F等大方向
f甲=F=8N
故甲受到的摩擦力为8N，方向水平向右，选项AB均错误；
CD．对乙，其最大静摩擦力
f乙=60N×0.25=15N
它受向右的8N的弹力，还有向右的1N的拉力，故两力的合力大小为9N，方向水平向右，也小于其最大静摩擦力，乙也处于静止状态，受力平衡，故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N，方向水平向左，选项C正确，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力f=μ?mg ，根据共点力平衡条件T=f ，则得：
T=μmg
对木块P受力分析，P水平方向受到拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有 F=f+f′+T ，地面对P物体向左的摩擦力：f′=μ×2mg ，联立解得：
F=4μmg
故选A。
10．AD
【详解】
由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21N，故A正确，B错误；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为f=μmg=20N，解得μ=0.2，故C错误，D正确；故选AD．
【点睛】
对物体正确受力分析，知道什么时候的摩擦力是静摩擦力，滑动摩擦力与拉力无关是正确解题的关键．
11．AD
【详解】
AB．弹簧的弹力始终等于拉力F，即F′=kt，故A正确，B错误；
CD．物块开始受到的是静摩擦力，且大小为mgsin α，方向向上，在拉力F增大的过程中，静摩擦力的大小变化满足
F+Ff=mgsin α
随着F的增大，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，再增大拉力，摩擦力变为滑动摩擦力，大小就保持恒定，故C错误，D正确。
故选AD。
12．BD
【详解】
AB．物体m受到重力mg和拉力F，处于平衡状态
对滑块M受力分析，受重力Mg、支持力 、拉力F和静摩擦力，其中静摩擦力方向取决于拉力F和重力的下滑分量的大小，若
受力如图
根据平衡条件，有
故越大，越大
若
受力如图
根据平衡条件，有
故越大，越小
A错误B正确；
CD．由于物体M下滑，所以物体所受到滑动摩擦力，有
由于是在斜面上
当增大时，减少（0～90度），所以减少，C错误D正确；
故选BD。
13．AD
【详解】
AB．设小弹簧劲度系数为k1???大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：
x=0.2m时有
20=k1×0.2①
x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有
?50=k1×0.3+k2×0.1?②
解①②得
k1=100?N/m
k2=200N/m
选项A正确，B错误；
CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为
F1=k1×0.3=30N
大弹簧弹力为
F2=k2×0.1=20N
选项C错误，D正确。
故选AD。
14．BC
【详解】
AB．由题知物体处于静止状态，受力平衡，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错误，B正确；
CD．水平方向上受力平衡，墙面对容器的弹力
N=F
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，N随之增大，故C正确，D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
AB．物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：
f1=μ1N=μ1mg；
力的作用是相互的，故m对长木板M有向右的滑动摩擦力，故长木板M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f=μ1mg．选项A正确，B错误；
CD．若长木板也被带动而在水平面上滑行，则长木板受到的是滑动摩擦力，大小μ1（M + m）g，选项C错误，D正确．
16．竖直； 稳定； ； ； ； 4.9； 10；
【详解】
试题分析：①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向．
②表中有一个数值记录不规范，尺的最小分度值为1mm，所以长度应为33．40cm，由表可知所用刻度尺的最小刻度为1mm．
③在砝码盘中每次增加10g砝码，所以弹簧的形变量应该是弹簧长度与的差值．
④充分利用测量数据，通过图和表可知
所以砝码盘的质量为
考点：探究弹力与弹簧伸长量的关系实验
【名师点睛】弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比．对于实验问题，我们要充分利用图象处理实验数据来减少偶然误差．
17．③
【详解】
(1)[1]本题研究木块与木板间的滑动摩擦力，摩擦力大小只与压力和动摩擦因数的关，与木板与桌面间的摩擦力无关，与木板的运动速度无关，当细绳水平时，绳子拉力等于滑动摩擦力，因此③会引起实验误差，而①②不会。
故选③。
(2)[2][3]根据
因此
，
故
，
18．(1)f1=5N；(2)f2=10N
【详解】
滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则有：
（1）当拉力时，，物体静止，根据平衡可求静摩擦力大小
（2）当拉力时，，物体滑动，受到滑动摩擦力大小
19．（1）0.4 ；（2）120N；80N ；（3）80N
【详解】
(1)匀速直线运动时受力平衡，
，
联立求得
(2)伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力
此时的滑动摩擦力
(3)撤去弹簧时，物体受到的滑动摩擦力不变
20．（1）（2）
【分析】
本题通过对于摩擦力的有关概念和规律的认识，来考查对于概念和规律的理解能力和推理能力。木块虽然处于静止，但木块和长木板间有相对运动，木块与长木板间的摩擦力是滑动摩擦力。木块处所受的滑动摩擦力跟弹簧秤的拉力相平衡。
【详解】
由于木板匀速，木块A静止，则木块A的滑动摩擦力的大小与弹簧弹力相等，故
解得
由于木板向左做匀速运动对木板受力分析有，水平方向
解得木板B与地面间的摩擦因数