2022-2023高中物理 第3章 力與相互作用章末檢測(cè)試卷 滬科版必修1

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1、2022-2023高中物理 第3章 力與相互作用章末檢測(cè)試卷 滬科版必修1 一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分．每小題給出的選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求．) 1．關(guān)于作用力與反作用力，正確的說法是(　　) A．一對(duì)作用力和反作用力性質(zhì)相同，總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失 B．某物體若只受一個(gè)力的作用，說明可以只有作用力，而沒有反作用力 C．凡是大小相等，方向相反，作用在同一物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力 D．一對(duì)作用力和反作用力的合力為零 答案　A 解析　一對(duì)作用力與反作用力具有同時(shí)性，即它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，A對(duì)，B錯(cuò)．大小相等、方向相反

2、、作用在同一物體上的兩個(gè)力為一對(duì)平衡力，C錯(cuò)．一對(duì)作用力與反作用力是作用在兩個(gè)物體上的力，它們不能求合力，D錯(cuò)． 2．下列說法正確的是(　　) A．木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 B．質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 C．摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 D．由磁鐵間存在相互作用可知：力可以離開物體而單獨(dú)存在 答案　B 3．如圖1所示，P是位于水平粗糙桌面上的物塊．用跨過定滑輪的輕繩將P與小盤相連，小盤內(nèi)有砝碼，小盤與砝碼的總質(zhì)量為m.在P運(yùn)動(dòng)的過程中，若不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于P在水平方向受到的作用力與相應(yīng)的施力

3、物體，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．拉力和摩擦力，施力物體是地球和桌面 B．拉力和摩擦力，施力物體是繩和桌面 C．重力mg和摩擦力，施力物體是地球和桌面 D．重力mg和摩擦力，施力物體是繩和桌面 答案　B 解析　以P為研究對(duì)象，水平方向P受到繩的拉力和桌面對(duì)P的摩擦力的作用，拉力的施力物體是繩，摩擦力的施力物體是桌面．B正確． 4．如圖2所示，A、B兩均勻直桿上端分別用細(xì)線懸掛于天花板上，下端放在水平地面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，懸掛A桿的繩傾斜，懸掛B桿的繩恰好豎直，則關(guān)于兩桿所受摩擦力情況．下列說法正確的是(接觸面粗糙)(　　) 圖2 A．A、B桿都受靜摩擦力 B．

4、A、B桿都不受靜摩擦力 C．A桿受靜摩擦力、B桿不受靜摩擦力 D．A桿一定受靜摩擦力、B桿可能受靜摩擦力 答案　C 5．如圖3所示，球A靠在光滑斜面上，并用豎直懸繩吊起．A保持靜止?fàn)顟B(tài)，球A受力的個(gè)數(shù)為(　　) 圖3 A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．無法判斷 答案　A 解析　以A為研究對(duì)象，把它與B隔離開來，對(duì)其進(jìn)行受力分析． A受到重力G，繩對(duì)它豎直向上的拉力F；假設(shè)斜面對(duì)它有支持力N，受力分析如圖甲，則球水平方向的合力將不是零，即無法平衡，故斜面對(duì)球無支持力，受力分析如圖乙． 　　　 　　　　　　　 甲　　　　　　　　　　乙 6

5、.如圖4所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊上放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊和劈塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則粗糙水平面對(duì)三角形劈塊(　　) 圖4 A．有摩擦力作用，方向向左 B．有摩擦力作用，方向向右 C．沒有摩擦力作用 D．條件不足，無法判定 答案　C 二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分．每小題給出的選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 7．碼頭上兩個(gè)人用水平力推集裝箱，想讓它動(dòng)一下，但都推不動(dòng)，其原因是(　　) A．集裝箱太重 B．推力總小于摩擦力 C．集裝箱所受合力始終為零 D．推力總小于最大靜摩擦力

6、答案　CD 8.如圖5所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2勁度系數(shù)都為k＝4×102 N/m，懸掛重物的質(zhì)量分別為m1＝2 kg，m2＝4 kg，取g＝10 m/s2，則靜止時(shí)S1、S2的伸長量x1、x2分別為(　　) 圖5 A．x1＝5 cm B．x1＝15 cm C．x2＝10 cm D．x2＝15 cm 答案　BC 解析　由kx2＝m2g，kx1＝(m1＋m2)g，代入數(shù)據(jù)可得x1＝15 cm，x2＝10 cm，故選項(xiàng)B、C正確． 9．(多選)如圖6是某小組同學(xué)為研究動(dòng)摩擦因數(shù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置．其中A為一質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的木塊，Q為木塊右端連接的

7、一水平彈簧測(cè)力計(jì)．實(shí)驗(yàn)時(shí)用力將A從B的下方抽出，通過Q的讀數(shù)即可測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)．若實(shí)驗(yàn)條件較為理想，則(　　) 圖6 A．只有將木板A勻速抽出才能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù) B．將木板A加速、減速或勻速抽出均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù) C．通過該方法可測(cè)得A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù) D．通過該方法可測(cè)得A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 答案　BC 解析　用力將A從B的下方抽出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在水平方向上B所受的滑動(dòng)摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力平衡，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式F＝μN(yùn)可知，滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與A的速度無關(guān)，無論木板A是做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是變速直線運(yùn)動(dòng)，都不會(huì)改變木塊受到

8、摩擦力的大小，木塊相對(duì)地面總是靜止的，均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)B達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F與B所受的滑動(dòng)摩擦力f大小相等，B對(duì)木塊A的壓力大小等于B的重力mg，由F＝μN(yùn)，得μ＝，從Q上讀取F，則可求得μ，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 10．水平的皮帶傳輸裝置如圖7所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在皮帶A端，開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，到達(dá)位置C后停止滑動(dòng)，隨后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地B端，在傳輸過程中，該物體受摩擦力的情況是(　　) 圖7 A．在AC段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力 B．在AC段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力 C．在CB段不受靜摩擦力

9、D．在CB段受水平向右的靜摩擦力 答案　BC 解析　物體在AC段的速度小于皮帶的速度，相對(duì)皮帶向左運(yùn)動(dòng)，故受向右的滑動(dòng)摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確；在BC段，物體與皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢(shì))，故不受靜摩擦力，C正確，D錯(cuò)誤． 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分) 11.(4分)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在做“探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖像，如圖8所示，下列說法正確的是______________． 圖8 A．a(chǎn)的原長比b的短 B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大 C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小 D．測(cè)得的彈力與彈簧的長度成正比 答

10、案　AB 解析　題中圖像的橫軸截距表示彈簧的原長，A正確．圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，B正確，C錯(cuò)誤；圖像不過原點(diǎn)，不是正比關(guān)系，D錯(cuò)誤． 12．(8分)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制訂計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，分析論證，評(píng)估交流等．一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力后，懷疑滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面積有關(guān)，于是他準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問題． (1)這位同學(xué)認(rèn)為：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積成正比，這屬于科學(xué)探究活動(dòng)中的________環(huán)節(jié)． (2)為完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制作木塊，他應(yīng)制作的木塊是下列選項(xiàng)中的________． A．各面粗糙程度相同的正方體木塊 B．各

11、面粗糙程度不相同的正方體木塊 C．各面粗糙程度相同，長寬高各不相等的長方體木塊 D．各面粗糙程度不相同，長寬高各不相等的長方體木塊 (3)為了測(cè)量木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力，他設(shè)計(jì)了兩種方案，如圖9甲和乙所示，甲是將木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木板上的木塊；乙是用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉住木塊，他再用手水平拉動(dòng)木塊下的木板，你認(rèn)為更利于操作的方案是________(填“甲”或“乙”)．理由是__________________________________________． 圖9 答案　(1)作出假設(shè)　(2)C　(3)乙　乙方案中木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就等于

12、木塊所受的摩擦力的大小 四、計(jì)算題(本題共4小題，共44分．要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13．(10分)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長木板上，如圖10甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力的信息，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖像，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，重力加速度g取10 m/s2，求木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和木塊受到的最大靜摩擦力． 圖10 答案　0.4　4 N 解析　由題圖乙可知，木塊所受到的滑動(dòng)摩擦力 f＝3.12 N，最大靜摩擦力為4 N. 木

13、塊對(duì)木板的壓力等于木塊受到的重力，即 N＝mg＝0.78×10 N＝7.8 N 由f＝μN(yùn)得：μ＝＝＝0.4. 14．(10分)質(zhì)量為2 kg的物體放在水平地面上，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)給物體加一個(gè)水平拉力F，物體恰在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，若在該物體運(yùn)動(dòng)的過程中，突然將拉力F改為大小不變，方向豎直向下的壓力，這時(shí)物體受到的摩擦力的大小是多少？(g＝10 m/s2) 答案　15 N 解析　物體在水平拉力F的作用下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)f＝μN(yùn)＝μmg，所以F＝0.5×2×10 N＝10 N 當(dāng)F豎直向下時(shí)，F(xiàn)′＝F＋mg， 即F′＝10 N＋2×10 N＝30 N 這時(shí)f＝μF

14、′＝0.5×30 N＝15 N. 15．(12分)如圖11所示，A物體重力為20 N，B物體重力為10 N，力F豎直向下，A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，其余摩擦不計(jì)，A與定滑輪間的細(xì)線水平，求(1)(2)兩種情況下物體A受什么摩擦力？大小如何？(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) 圖11 (1)F＝0時(shí)由靜止釋放B物體； (2)F＝10 N時(shí)由靜止釋放B物體； (3)若要使A勻速運(yùn)動(dòng)，所加力F的大小是多少？ 答案　(1)滑動(dòng)摩擦力　8 N　(2)靜摩擦力　10 N (3)5 N 解析　(1)F＝0時(shí)，A所受最大靜摩擦力為fmax＝μmAg＝8 N，此時(shí)mBg＞fmax，

15、故A將運(yùn)動(dòng)，A所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為f＝μmAg＝8 N； (2)當(dāng)F＝10 N時(shí)，A所受最大靜摩擦力為fmax′＝μ(F＋mAg)＝12 N，此時(shí)mBg＜fmax′，故A靜止，A所受摩擦力為靜摩擦力，大小為f靜＝mBg＝10 N. (3)若A勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小等于B的重力大小，故此時(shí)有：μ(mAg＋F)＝mBg，代入數(shù)據(jù)得：F＝5 N，故所加力F的大小是5 N. 16．(12分)質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg的兩物塊A、B，其間用一根原長為l0＝20 cm、勁度系數(shù)為k＝10.0 N/m的輕彈簧相連，置于粗糙的水平面上．如圖12所示，初始時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)．若兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦力因數(shù)均為μ＝0.2，現(xiàn)要使A、B一起做勻速運(yùn)動(dòng)．(取g＝10 m/s2) 圖12 (1)則對(duì)A應(yīng)施加多大的水平推力F的大?。? (2)此時(shí)A、B間的距離為多少？ 答案　(1)0.6 N　(2)16 cm 解析　(1)取A、B為一整體，因A、B兩物體一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，有：F＝μ(mA＋mB)g 代入數(shù)據(jù)得：F＝0.6 N (2)取B為研究對(duì)象，設(shè)彈簧的壓縮量為Δx， 有：kΔx＝μmBg 得：Δx＝＝0.04 m＝4 cm 所以A、B間的距離為 l0－Δx＝16 cm