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1、2022-2023高中物理 第3章 力與相互作用章末檢測試卷 滬科版必修1
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分.每小題給出的選項中只有一項符合題目要求.)
1.關(guān)于作用力與反作用力,正確的說法是( )
A.一對作用力和反作用力性質(zhì)相同,總是同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失
B.某物體若只受一個力的作用,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力必定是一對作用力和反作用力
D.一對作用力和反作用力的合力為零
答案 A
解析 一對作用力與反作用力具有同時性,即它們同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失,A對,B錯.大小相等、方向相反
2、、作用在同一物體上的兩個力為一對平衡力,C錯.一對作用力與反作用力是作用在兩個物體上的力,它們不能求合力,D錯.
2.下列說法正確的是( )
A.木塊放在桌面上受到一個向上的彈力,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)動的過程中,若不計空氣阻力,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為研究對象,水平方向P受到繩的拉力和桌面對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受力的個數(shù)為( )
圖3
A.2個 B.3個 C.4個 D.無法判斷
答案 A
解析 以A為研究對象,把它與B隔離開來,對其進(jìn)行受力分析.
A受到重力G,繩對它豎直向上的拉力F;假設(shè)斜面對它有支持力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.每小題給出的選項中有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分)
7.碼頭上兩個人用水平力推集裝箱,想讓它動一下,但都推不動,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B、C正確.
9.(多選)如圖6是某小組同學(xué)為研究動摩擦因數(shù)所設(shè)計的實驗裝置.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、一水平彈簧測力計.實驗時用力將A從B的下方抽出,通過Q的讀數(shù)即可測出動摩擦因數(shù).若實驗條件較為理想,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.通過該方法可測得A與B之間的動摩擦因數(shù)
D.通過該方法可測得A與地面之間的動摩擦因數(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,在水平方向上B所受的滑動摩擦力與彈簧測力計的拉力平衡,根據(jù)滑動摩擦力公式F=μN(yùn)可知,滑動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)動還是變速直線運(yùn)動,都不會改變木塊受到
8、摩擦力的大小,木塊相對地面總是靜止的,均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù),選項A錯誤,B正確;當(dāng)B達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,彈簧測力計的讀數(shù)F與B所受的滑動摩擦力f大小相等,B對木塊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C正確,D錯誤.
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,開始時物體在皮帶上滑動,到達(dá)位置C后停止滑動,隨后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動,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摩擦力
B.在AC段受水平向右的滑動摩擦力
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,相對皮帶向左運(yùn)動,故受向右的滑動摩擦力,A錯誤,B正確;在BC段,物體與皮帶一起勻速運(yùn)動,沒有相對運(yùn)動(趨勢),故不受靜摩擦力,C正確,D錯誤.
三、實驗題(本題共2小題,共12分)
11.(4分)一個實驗小組在做“探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗時,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錯誤;圖像不過原點,不是正比關(guān)系,D錯誤.
12.(8分)科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設(shè),制訂計劃,設(shè)計實驗,進(jìn)行實驗,收集證據(jù),分析論證,評估交流等.一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動摩擦力后,懷疑滑動摩擦力可能與接觸面積有關(guān),于是他準(zhǔn)備用實驗探究這個問題.
(1)這位同學(xué)認(rèn)為:滑動摩擦力的大小與接觸面積成正比,這屬于科學(xué)探究活動中的________環(huán)節(jié).
(2)為完成本實驗,需要自己制作木塊,他應(yīng)制作的木塊是下列選項中的________.
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)為了測量木塊與木板之間的滑動摩擦力,他設(shè)計了兩種方案,如圖9甲和乙所示,甲是將木板固定在水平面上,用彈簧測力計水平拉動木板上的木塊;乙是用彈簧測力計水平拉住木塊,他再用手水平拉動木塊下的木板,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),彈簧測力計的讀數(shù)就等于
12、木塊所受的摩擦力的大小
四、計算題(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)值計算的要注明單位)
13.(10分)在研究摩擦力特點的實驗中,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,木塊所受到的滑動摩擦力
f=3.12 N,最大靜摩擦力為4 N.
木
13、塊對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摩擦因數(shù)為0.5,現(xiàn)給物體加一個水平拉力F,物體恰在水平面上勻速運(yùn)動,若在該物體運(yùn)動的過程中,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)動時f=μN(yùn)=μmg,所以F=0.5×2×10 N=10 N
當(dāng)F豎直向下時,F(xiàn)′=F+mg,
即F′=10 N+2×10 N=30 N
這時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與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計,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摩擦力)
圖11
(1)F=0時由靜止釋放B物體;
(2)F=10 N時由靜止釋放B物體;
(3)若要使A勻速運(yùn)動,所加力F的大小是多少?
答案 (1)滑動摩擦力 8 N (2)靜摩擦力 10 N (3)5 N
解析 (1)F=0時,A所受最大靜摩擦力為fmax=μmAg=8 N,此時mBg>fmax,
15、故A將運(yùn)動,A所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為f=μmAg=8 N;
(2)當(dāng)F=10 N時,A所受最大靜摩擦力為fmax′=μ(F+mAg)=12 N,此時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,此時滑動摩擦力大小等于B的重力大小,故此時有: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,初始時彈簧處于原長狀態(tài).若兩物塊與水平面間的動摩擦力因數(shù)均為μ=0.2,現(xiàn)要使A、B一起做勻速運(yùn)動.(取g=10 m/s2)
圖12
(1)則對A應(yīng)施加多大的水平推力F的大?。?
(2)此時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,有:F=μ(mA+mB)g
代入數(shù)據(jù)得:F=0.6 N
(2)取B為研究對象,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