（新課標同步輔導）2016高中物理 第三章 相互作用綜合測評（含解析）新人教版必修1

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1、綜合測評(三)　相互作用 (分值：100分　時間：60分鐘) 命題報告 知識點 簡單 中等 較難 受力分析 1、2 彈力　摩擦力 3 11 力的合成與分解 5 4 桿模型 7 物體平衡條件及應用 6 8、12 實驗：驗證力的平行四邊形 定則探究彈簧力與伸長的關系 9、10 一、選擇題(本大題共8個小題，每小題6分，共48分) 1．(2013·上海高考)如圖1，質量mA＞mB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面．讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是(　　) 圖1 【解析】　

2、A、B在豎直下落過程中與墻面沒有彈力，所以也沒有摩擦力，A、B均做自由落體運動，均只受重力，故A正確． 【答案】　A 2．(2014·宿州高一檢測)如圖2所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運動，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．物體可能只受兩個力作用 B．物體可能受三個力作用 C．物體可能不受摩擦力作用 D．物體一定受四個力作用 【解析】　根據平衡條件可以知道物體所受的合力為零，則一定受到摩擦力的作用，從而一定存在彈力作用，所以受到四個力的作用． 【答案】　D 3．(2014·廣東高考)如圖3所示，水平地面上堆放著原木，關于原木P在支撐

3、點M、N處受力的方向，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．M處受到的支持力豎直向上 B．N處受到的支持力豎直向上 C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向 【解析】　原木P的支撐點M、N處彈力垂直于接觸面，M處的支持力豎直向上，N處受到的支持力垂直MN斜向上，故A項正確、B項錯誤；M處受到的靜摩擦力沿水平方向，C項錯誤；N處受到的靜摩擦力沿MN方向，D項錯誤． 【答案】　A 4．(2015·合肥六中高一檢測)如圖4所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點是圓上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3，若F2的大小已知，則這三個力的合力為(　　)

4、 圖4 A．F2　　　　　　 B．2F2 C．3F2 D．4F2 【解析】　由幾何知識知，力F1與F3垂直，以F1、F3為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，則F1、F3的合力為PC代表的線段，由于＝2，即PC代表的力等于2F2，故三個力的合力為3F2，C正確． 【答案】　C 5．(2014·山東高考)如圖5，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變．木板靜止時，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后(　　) 圖5 A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1不變，F(xiàn)2變

5、小 C．F1變大，F(xiàn)2變大 D．F1變小，F(xiàn)2變小 【解析】　由于木板始終處于靜止狀態(tài)，因此木板所受合力為零，故選項C、D錯誤；對木板進行受力分析如圖所示，由平衡條件得：2F2cosθ＝G，當輕繩被剪短后，θ增大，cosθ減小，則F2增大，故選項A正確，B錯誤． 【答案】　A 6．(2013·山東高考)如圖6所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為(　　) 圖6 A.∶4　　　　 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 【解析】　將兩小球及彈簧B視為一個整體系統(tǒng)，

6、因小球處于靜止狀態(tài)，故該系統(tǒng)水平方向受力平衡，則有kΔxAsin 30?＝kΔxc，可得ΔxA∶Δxc＝2∶1，選項D正確． 【答案】　D 7．如圖7所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對球的作用力(　　) 圖7 A．大小為7.5 N B．大小為10 N C．方向與水平方向成53°角斜向右下方 D．方向與水平方向成53°角斜向左上方 【解析】　對小球進行受力分析如圖所示，AB桿對球的作用力與繩的拉力的合力與小球重力等大反向，令AB桿對小球的作用力與水平方向夾角為α，可得：tan α＝＝，α＝53

7、°，故D項正確． 【答案】　D 8．(2014·上海高考)如圖8，光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內，A端與水平面相切．穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運動，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對球的彈力為N.在運動過程中(　　) 圖8 A．F增大，N減小 B．F減小，N減小 C．F增大，N增大 D．F減小，N增大 【解析】　設小球受到的彈力N與豎直方向的夾角為α，則在小球運動的過程中α增大．小球受三個力：重力、拉力F和彈力N，則F＝mgsin α、N＝mgcos α，所以拉力F增大，彈力N減?。? 【答案】　A 二、填空題(本大題共2個小題，共20分)

8、 9．(10分)(2014·衡水高一檢測)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套(如圖9)．實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O. 圖9 (1)(多選)某同學在做該實驗時認為： A．拉橡皮條的繩細一些且長一些，實驗效果較好 B．拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行 C．橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些 D．拉力F1和F2的夾角越大越好 其中正確的是________(填入相應的字母)． (2)若兩

9、個彈簧測力計的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則________(選填“能”或“不能”)用一個量程為5 N的彈簧測力計測量出它們的合力，理由是____________． 【解析】　(1)拉力F1和F2的夾角越大，則合力越小，作圖時相對誤差太大，正確的選項為A、B、C. (2)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則其合力為4N＞5 N，故不能用一個量程為5 N的彈簧測力計測量出它們的合力． 【答案】　(1)A、B、C　(2)不能　量程太小 10．(10分)(2014·臨沂高一檢測)某同學在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，做實驗研究彈力與彈簧伸長

10、量的關系．下表是他的實驗數(shù)據．實驗時彈力始終沒有超過彈簧的彈性限度，彈簧很輕，自身質量可以不計. 彈簧伸長量x/m 彈力F/N 0 0 0.012 0.30 0.023 0.60 0.035 0.90 0.046 1.20 0.058 1.50 (1)根據實驗數(shù)據在給定的坐標系中作出彈力F跟彈簧伸長量x關系的圖象． (2)根據圖象可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留兩位有效數(shù)字)． 【解析】　(1)用描點法得出圖象如圖所示： (2)圖象的斜率表示勁度系數(shù)的大小，注意單位要換算成國際單位，由此可得：k＝＝N/m≈26 N/m. 【答案】　

11、(1)見解析　(2)26 三、計算題(本大題共2個小題，共32分) 11．(16分)(2014·大慶一中高一檢測)如圖10所示，放在長木板上的木塊質量為m，當木板與水平方向夾角為α時，木塊靜止在長木板上． 圖10 (1)此時木塊所受的彈力和摩擦力各多大？ (2)當把長木板的傾角增大到θ(θ＞α)時，木塊剛好沿長木板勻速下滑，木塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)為多少？ 【解析】　(1)木塊受力情況如圖所示，根據重力的作用效果把重力分解為F1、F2.由靜止時二力平衡可得 FN＝F2＝mgcos α， Ff＝F1＝mgsin α. (2)當傾角增大到θ時，木塊剛好勻速下滑

12、，木塊受力情況仍如圖所示．由二力平衡可知Ff′＝F1′＝mgsin θ， FN′＝F2′＝mgcos θ，由Ff′＝μFN′得μ＝＝tan θ. 【答案】　(1)mgcos α　mgsin α　(2)tan θ 12．(16分)(2014·新課標全國卷Ⅱ)2012年10月，奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下，經過4分20秒到達距地面約1.5 km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運動的多項世界紀錄．取重力加速度的大小g＝10 m/s2. (1)若忽略空氣阻力，求該運動員從靜止開始下落至1.5 km高度處所需的時間及其在此處速度的大??； (2)

13、實際上，物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力，高速運動時所受阻力的大小可近似表示為f＝kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關．已知該運動員在某段時間內高速下落的v－t圖象如圖11所示．若該運動員和所帶裝備的總質量m＝100 kg，試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)．(結果保留1位有效數(shù)字) 圖11 【解析】　(1)設運動員從開始自由下落至1.5 km高度處的時間為t，此時速度大小為v.根據運動學公式有 v＝gt，① s＝gt2，② 根據題意有 s＝3.9×104 m－1.5×103 m＝3.75×104 m．③ 聯(lián)立①②③式得 t＝87 s， v＝8.7×102 m/s. (2)該運動員達到最大速度vmax時，加速度為零，根據平衡條件有mg＝kv，④ 由所給的v－t圖象可讀出 vmax≈360 m/s.⑤ 由④⑤式得 k＝0.008 kg/m. 【答案】　(1)87 s　8.7×102 m/s　(2)0.008 kg/m