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1、2022-2023版高中物理 第三章 相互作用檢測(A)新人教版必修1
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,1~6題只有一個選項符合題目要求,7~10題有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1下列說法正確的是( )
A.重力的方向總是垂直向下
B.物體的質量沒有變化,但它的重力可能會發(fā)生變化
C.跳高運動員在空中受到重力和向上的升力
D.將重5 N的物體從直升機上拋下,落地前重力大于5 N
解析:重力的方向總是豎直向下,選項A錯誤。由于不同位置的g值不同,同一物體在不同位置的重力不同,選項
2、B正確。跳高運動員在空中受到重力和空氣阻力作用,不受向上的升力,選項C錯誤。物體的重力在同一位置是一常數(shù),不隨運動狀態(tài)的改變而發(fā)生變化,選項D錯誤。
答案:B
2(2014·廣東高考)如圖所示,水平地面上堆放著原木,關于原木P在支撐點M、N處受力的方向,下列說法正確的是( )
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:彈力方向與接觸面垂直指向被支持的物體,選項A正確,選項B錯誤;摩擦力方向沿接觸面的切線方向,選項C、D錯誤。
答案:A
3如圖所
3、示的裝置中,小球的質量均相同,彈簧和細線的質量均不計,一切摩擦忽略不計,平衡時各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3,其大小關系是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2F2 D.F3>F1>F2
解析:第一個圖中,以彈簧下面的小球為研究對象,第二個圖中,以懸掛的小球為研究對象,第三個圖中,以任意一小球為研究對象。第一個圖中,小球受豎直向下的重力mg和彈簧向上的彈力,二力平衡,F1=mg;后面兩個圖中,小球受豎直向下的重力和細線的拉力,二力平衡,彈簧的彈力大小均等于細線拉力的大小,則F2=F3=mg,故三圖中平衡時彈簧的彈力相等。
答案:A
4已知兩個共
4、點力的合力為50 N,分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30 N。則( )
A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的
C.F2有兩個可能的方向 D.F2可取任意方向
解析:如圖所示,Fsin 30°
5、絲自然下垂,當受到沿水平方向吹來的風時,細絲將偏離豎直方向一定角度θ,小球處于靜止狀態(tài)。重力加速度為g。下列關于風力F與偏角θ、小球質量m之間的關系式正確的是( )
A.F=mgsin θ B.F=mgcos θ
C.F=mgtan θ D.F
答案:C
7人握住旗桿勻速上爬,則下列說法正確的是( )
A.人受到的摩擦力的方向是向下的
B.人受到的摩擦力的方向是向上的
C.人握旗桿用力越大,人受到的摩擦力也越大
D.人握旗桿用力增大,并不會使人受到的摩擦力也增大
解析:由二力平衡可知,人受到的摩擦力的方向向上,與重力等大反向,即Ff=mg,選項B、D正確。
答案:BD
6、
8如圖所示,質量均為m的兩木塊a與b疊放在水平面上,a受到水平向右的力的作用,b受到水平向左的力的作用,兩力大小均為F?,F(xiàn)兩木塊保持靜止狀態(tài),則( )
A.a、b之間無靜摩擦力
B.a、b之間一定存在靜摩擦力
C.b與地面之間無靜摩擦力
D.b與地面之間一定存在靜摩擦力
解析:以木塊a為研究對象,水平方向上二力平衡,受到水平向左的靜摩擦力作用,大小為F,以a、b整體為研究對象,水平方向上二力平衡,沒有相對地面運動的趨勢,b與地面之間無靜摩擦力,故選項B、C正確。
答案:BC
9兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示。開
7、始時兩彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右拉動彈簧,已知a彈簧的伸長量為l,則( )
A.b彈簧的伸長量也為l
B.b彈簧的伸長量
C.P端向右移動的距離為2l
D.P端向右移動的距離
解析:兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質彈簧a、b串接在一起,兩彈簧中的彈力相等,k1l=k2x,解得b彈簧的伸長量為xA錯誤,B正確;P端向右移動的距離為l+xC錯誤,D正確。
答案:BD
10如圖所示,物塊M靜止于傾斜放置的木板上,使傾斜角θ緩慢增大,在M沿木塊滑動之前,受力情況是( )
A.物塊對木板的壓力逐漸減小
B.物塊所受摩擦力逐漸減小
C.物塊所受支持力
8、與摩擦力的合力不變
D.物塊所受重力、支持力、摩擦力的合力逐漸變大
解析:物塊可視為始終處于平衡狀態(tài),合力為零,選項C正確,選項D錯誤。根據(jù)平衡條件求得Ff=mgsin θ,FN=mgcos θ,故物塊對木板的壓力FN逐漸減小,物塊所受摩擦力Ff逐漸增大,選項A正確,選項B錯誤。
答案:AC
二、填空題(本題共2小題,共16分。把答案直接填在橫線上)
11(8分)依據(jù)驗證平行四邊形定則的實驗,回答下列問題:
(1)在該實驗中,合力與分力的概念是一種 的科學思想方法。?
(2)某同學在做該實驗時,彈簧測力計平行于木板如圖放置,然后記錄力的大小和方向,請你指出這樣操作的問題
9、: 。?
解析:(1)等效替代 (2)彈簧測力計的軸線與細線套不在同一直線上,導致測量數(shù)據(jù)不準確。
答案:見解析
12(8分)在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中,裝置如圖甲所示。
(1)將彈簧的上端O點固定懸吊在鐵架臺上,旁邊放置一刻度尺,刻度尺的零刻度線跟O點對齊,在彈簧的下部A處作一標記,如固定一個指針。在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼(每個鉤碼的質量都是50 g),指針在刻度尺上指示的刻度為x。逐個增加所掛鉤碼的個數(shù),刻度x隨掛鉤上的鉤碼重力變化而變化,將幾次實驗測得的F、x相應各點描繪在圖乙中。請在圖乙中描繪出x隨F變化的圖象。
甲
乙
(2)彈簧的原長為
10、cm,由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA= N/m。(結果取兩位有效數(shù)字)?
(3)如果將指針固定在A點的下方P處,再作出x隨F變化的圖象,得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比,可能是 。?
A.大于kA B.等于kA C.小于kA D.無法確定
解析:
(1)如圖所示,將各點用直線連接起來,得到x隨F變化的圖象。
(2)當彈簧不掛鉤碼時,彈簧不受力,處于原長,由圖象可知,彈簧的原長l0=20 cm。
圖線斜率的倒數(shù)表示彈簧的勁度系數(shù),有
kAN/m=49 N/m。
(3)如果將指針固定在A點的下方P處,掛上鉤碼時,彈簧的伸長量與指針在A點時相同,作出的圖象的斜率不變,所以得出的
11、勁度系數(shù)仍等于kA。
答案:(1)見解析 (2)20 49 (3)B
三、計算題(本題共4小題,共44分。解答應寫出必要的文字說明、方程式或演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
13(10分)如圖所示,放在水平地面上的兩木塊,在水平推力F的作用下保持靜止。木塊A、B的質量分別為 mA=3 kg、mB=5 kg,它們與水平地面的動摩擦因數(shù)均為0.15,且木塊與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。如果作用在木塊A上的推力F=6 N,木塊A、B間的輕彈簧被壓縮了x=5 cm,彈簧的勁度系數(shù)k=100 N/m。g取10 m/s2,求:
(1)此時木塊A所受摩擦力的大小;
(2)剛撤去F的瞬
12、間,木塊A所受摩擦力。
解析:(1)木塊A所受彈簧彈力FN=kx=5 N
由平衡條件FN+Ff=F得Ff=1 N。
(2)剛撤去力F后,木塊A將向左運動
滑動摩擦力Ff'=μFN'=4.5 N,方向水平向右。
答案:(1)1 N (2)4.5 N 方向水平向右
14(10分)如圖所示,A物體的質量為 2 kg,B物體的質量為5 kg,它們之間通過細繩、滑輪和彈簧測力計相連接。不計彈簧測力計的質量及繩和滑輪之間的摩擦。彈簧測力計的讀數(shù)為15 N時,求:
(1)物體A對桌面的壓力大小;
(2)地面對物體B的支持力大小。(g取10 m/s2)
解析:(1)當彈簧測力計的讀數(shù)為1
13、5 N時,繩子對物體A和物體B的拉力都為15 N,則對A有F+FNA=mAg,得FNA=mAg-F=2×10 N-15 N=5 N。FNA為桌面對A的支持力,根據(jù)力的相互性可知,A對桌面的壓力大小也為5 N。
(2)對B有F+FNB=mBg
FNB=mBg-F=5×10 N-15 N=35 N。
答案:(1)5 N (2)35 N
15(12分)如圖所示,兩滑塊放在光滑的水平面上,中間用一細線相連,輕桿OA、OB擱在滑塊上,且可繞鉸鏈O自由轉動,兩桿長度相等,夾角為θ,當豎直向下的力F作用在鉸鏈上時,求:
(1)沿OA、OB方向桿受到的壓力;
(2)滑塊間細線的張力。
解析:
14、根據(jù)力F作用在O點產生的效果,可把力F分解為沿OA、OB的力F1、F2,由對稱性可知F1=F2
對左邊滑塊受力分析如圖乙所示。
由平衡條件得FT=F1·sin
答案:(1)均
16(12分)如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質量為m的小圓環(huán)A,用一細線懸吊一個質量為m的球B?,F(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B,使細線與豎直方向成37°角,此時環(huán)A仍保持靜止。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)此時水平拉力F的大小;
(2)環(huán)對橫桿的壓力;
(3)環(huán)對桿的摩擦力。
解析: (1)取小球為研究對象進行受力分析,由平衡條件得
FTsin 37°=F,FTcos 37°=mg
聯(lián)立解得F
(2)取A、B組成的系統(tǒng)為研究對象FN=2mg,Ff=F
由力的相互性知FN=FN'
則環(huán)對橫桿的壓力大小為2mg,方向豎直向下。
(3)環(huán)受到的摩擦力大小,由力的相互性知,環(huán)對桿的摩擦力大小為Ff'=Ff
答案:(1