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1、（全國通用版）2022-2023高中物理 第三章 相互作用章末檢測試卷 新人教版必修1 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分.其中1～8題為單項選擇題，9～12題為多項選擇題.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選和不選的得0分) 1.物體在斜面上勻速下滑，如圖所示的四個受力示意圖中能正確反映物體受力情況的是(　　) 答案　A 【考點】物體的受力分析 【題點】物體的受力分析 2.如圖1所示，一個大人拉著載有兩個小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動)沿水平地面勻速前進，則下列說法正確的是(　　) 圖1 A.拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力 B.拉力與摩擦

2、力的合力大小等于重力大小 C.拉力與摩擦力的合力方向豎直向上 D.小孩和車所受的合力方向向前 答案　C 解析　小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和車所受的摩擦力，故選項A錯誤；根據(jù)力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力與重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力方向豎直向下，故拉力與摩擦力的合力方向豎直向上，故選項B錯誤，C正確；小孩和車做勻速直線運動，故所受的合力為零，故選項D錯誤. 【考點】共點力及平衡 【題點】簡單的共點力的平衡問題 3.如圖2所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，力F作用在物體C上后，各物體仍保持靜

3、止狀態(tài)，那么以下說法正確的是(　　) 圖2 A.C不受摩擦力作用 B.B不受摩擦力作用 C.A受到的各個摩擦力的合力不為零 D.A、B、C三個物體組成的整體所受摩擦力為零 答案　B 解析　以C為研究對象，力F作用在物體C上，C處于靜止狀態(tài)，C一定受到A的摩擦力，A錯；以B為研究對象，B水平方向不受其他外力，處于靜止狀態(tài)，所以B不受摩擦力，B對；A處于靜止狀態(tài)，C對A的摩擦力與桌面對A的摩擦力的合力等于零，C錯；以A、B、C三個物體組成的整體為研究對象，受水平向右的拉力，所以整體受桌面向左的摩擦力，D錯. 【考點】摩擦力的分析和計算 【題點】靜摩擦力的分析和計算 4.如圖

4、3所示，位于水平桌面上的木板P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，兩段輕繩都是水平的.已知Q與P、P與桌面之間動摩擦因數(shù)均為μ，木板P與物塊Q的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量及摩擦都不計，若用一水平向左的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為(　　) 圖3 A.3μmg B.4μmg C.5μmg D.6μmg 答案　B 解析　對Q物塊，設(shè)跨過定滑輪的輕繩拉力為FT，木塊Q與P間的滑動摩擦力Ff＝μmg，根據(jù)共點力平衡條件FT＝Ff，對木塊P受力分析，P受拉力F、輕繩的拉力FT、Q對P向右的摩擦力Ff和桌面對P向右的摩擦力Ff′，根據(jù)共點力平衡條件，有F＝Ff＋Ff′＋FT，桌面對P向右

5、的摩擦力Ff′＝μ(2m)g，綜上可得F＝4μmg，故B正確，A、C、D錯誤. 【考點】共點力及平衡 【題點】簡單的共點力的平衡問題 5.在圖4中，AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30°角.若把球O的重力按照其作用效果分解，則兩個分力的大小分別為(　　) 圖4 A.G，G B.G，G C.G，G D.G，G 答案　A 解析　對球所受重力進行分解如圖所示，由幾何關(guān)系得F1＝Gsin 60°＝G，F(xiàn)2＝Gsin 30°＝G，A正確. 【考點】按力的效果分解力 【題點】按力的效果分解力 6.如圖5所示，物塊A放在木板上，當緩慢抬起木板的一端，使木板與

6、水平面夾角α分別為30°、45°時，物塊受到的摩擦力相等，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為(　　) 圖5 A. B. C. D. 答案　A 解析　木板的傾角α分別為30°、45°時，物塊受到的摩擦力大小相等，分析可知：當傾角為30°時物塊受到的是靜摩擦力，當傾角為45°時物塊受到的是滑動摩擦力. 當傾角為30°時，靜摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsin 30°. 當傾角為45°時物塊受到的是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式得Ff＝μFN＝μmgcos 45° 得到mgsin 30°＝μmgcos 45° 解得μ＝ 故選A. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析

7、【題點】三力平衡問題 7.一長直木板的上表面放有一小木塊，當木板以遠離木塊的一端O為軸，如圖6所示由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(α角變大)時，則木塊受到的摩擦力Ff隨轉(zhuǎn)過的角度α變化的圖象，可能正確的是(　　) 圖6 答案　C 解析　α角增大時，木塊先受的摩擦力為靜摩擦力，F(xiàn)f＝mgsin α，當木塊相對木板滑動時變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ現(xiàn)f＝μmgcos α，又知α角在增大，故C正確. 【考點】摩擦力的分析與計算 【題點】摩擦力的分析與計算 8.如圖7所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑

8、，若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，則兩次推力的值為(　　) 圖7 A.cos θ＋μsin θ B.cos θ－μsin θ C.1＋μtan θ D.1－μtan θ 答案　B 解析　對物體受力進行正交分解，結(jié)合力的平衡條件可知：第一次推力F1＝mgsin θ＋μmgcos θ；由F2cos θ＝mgsin θ＋μ(mgcos θ＋F2sin θ)，解得第二次推力F2＝，故兩次推力的比值＝cos θ－μsin θ，B正確. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】多力平衡問題 9.小船被繩索拉向岸邊，如圖8所示，船在水中運動時設(shè)水的阻力大小不變

9、，那么在小船勻速靠岸的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖8 A.繩子的拉力FT不斷增大 B.繩子的拉力FT不變 C.船受的浮力減小 D.船受的浮力增大 答案　AC 解析　小船的受力情況如圖所示.據(jù)平衡條件知 F＋FTsin θ＝G FTcos θ＝Ff 則拉力FT＝.小船向岸邊運動時，角θ增大，F(xiàn)T增大，A對，B錯.浮力F＝G－FTsin θ，因為FT增大，sin θ增大，所以浮力F減小，C對，D錯. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】多力平衡問題 10.如圖9是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計的一個牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個光滑定滑輪和一個光滑動滑輪后兩端各掛著一

10、個相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實驗)，整個裝置在同一豎直平面內(nèi).如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(　　) 圖9 A.只增加繩的長度 B.只增加重物的重量 C.只將手指向下移動 D.只將手指向上移動 答案　BC 解析　繩上的拉力等于懸掛重物的重力mg，手指受力分析如圖，三個力的合力為零，兩個拉力的大小恒定，夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大；只增加繩的長度時，由于兩個繩拉力不變，動滑輪位置不變，故三個力大小方向都不變，故A錯誤；只增加重物的重量，兩個拉力變大，動滑輪位置不變，則兩拉力夾角不變，故合力變大，故手要用較大的力，故

11、B正確；手指向下移動，兩個拉力大小不變，夾角變小，故兩拉力合力變大，故手要用較大的力，故C正確；手指向上移動，兩個拉力大小不變，夾角變大，故兩拉力合力變小，故手要用較小的力，故D錯誤. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】三力平衡問題 11.氣象研究小組用圖10所示簡易裝置測定水平風速，在水平地面上豎直固定一直桿，質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在水平風力的作用下飄起來.已知風力大小正比于風速，當風速v0＝3 m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30°.重力加速度為g，則(　　) 圖10 A.細線拉力的大小為 B.若風速增大到某一值時，θ可能

12、等于90° C.細線拉力與風力的合力大于mg D.θ＝30°時，風力的大小F＝mg 答案　AD 解析　選取小球為研究對象，則小球受重力、細線拉力和風力處于平衡，如圖所示，根據(jù)共點力平衡得，F(xiàn)T＝＝，細線拉力和風力合力的大小等于mg，故A正確，C錯誤；因為風力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不可能水平向左，則θ不可能等于90°，故B錯誤；當風速v0＝3 m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ＝30°，則風力F＝mg，D正確. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】三力平衡問題 12.如圖11所示，一質(zhì)量為M的物體，在水平外力F1和豎直外力F2的作用下沿粗糙豎直墻壁向上

13、做勻速直線運動，已知物體與墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則物體所受摩擦力大小為(　　) 圖11 A.F2－Mg B.μF1 C.Mg＋F2 D.μMg 答案　AB 解析　物體的受力分析圖如圖所示，物體沿粗糙豎直墻壁向上做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，物體在豎直方向合力為0. F2＝Mg＋Ff，則Ff＝F2－Mg. 又Ff＝μFN＝μF1，故選項A、B正確，選項C、D錯誤. 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】多力平衡問題 二、實驗題(本題共2小題，共14分) 13.(7分)不同的運動項目對運動鞋摩擦力的要求不同.某研究性學(xué)習小組測量“不同類型的運動鞋底與

14、木板之間動摩擦因數(shù)的大小”.他們先測出每只不同類型運動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等.接著用彈簧測力計先后拉動不同類型的運動鞋，使它們沿固定在水平桌面上的木板勻速滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù). (1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了________法. (2)測量時，某組同學(xué)是沿水平方向拉動放在木板上的鞋，當勻速拉動鞋時，則彈簧測力計拉力的大小________(選填“大于”“小于”或“等于”)運動鞋所受滑動摩擦力的大小.這種測摩擦力的方法是________(選填“直接”或“間接”)測量法. (3)另一組同學(xué)的方法是把

15、彈簧測力計一端固定在墻上，另一端系在鞋下，從鞋底下把木板抽出.請指出這種操作方式相對于上面的操作過程的優(yōu)點：____________________. 答案　(1)控制變量　(2)等于　間接　(3)不必保持木板勻速運動(或讀數(shù)方便) 解析　(1)使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等，則鞋子對木板壓力相等，控制其中的參量相等，是物理中的控制變量法. (2)鞋子勻速運動時彈簧測力計的拉力等于鞋子受到的滑動摩擦力，這是通過測量拉力知道滑動摩擦力，是間接測量法. (3)第二種做法的優(yōu)點是在抽動木板的過程中不用保持木板勻速運動，木板運動時鞋處于平衡狀態(tài)，只要讀出彈簧測力計讀數(shù)即可，讀數(shù)方便. 【

16、考點】測量動摩擦因數(shù) 【題點】測量動摩擦因數(shù) 14.(7分)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一只彈簧測力計. (1)為了完成實驗，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表： 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長量x(×10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如

17、圖12甲所示，其讀數(shù)為________N；同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力F合的圖示； 　 圖12 (3)由圖得到F合＝________N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案　(1)見解析圖　54 (2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，±0.02范圍內(nèi)都可) 見解析圖　(3)3.3(說明：±0.2范圍內(nèi)都可) 解析　(1)以水平方向為x軸，豎直方向為F軸，建立直角坐標系，然后描點，選盡可能多的點連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點，如(6×10－2,3.25)，則k＝ N/m≈54 N/m. (2

18、)彈簧測力計的讀數(shù)為2.10 N，設(shè)每單位長度為1 N，則合力F合的圖示如圖所示. (3)經(jīng)測量，合力F合＝3.3 N. 【考點】探究求合力的方法 【題點】實驗數(shù)據(jù)處理 三、計算題(本題共4小題，共38分) 15.(8分)如圖13所示，物體A重GA＝40 N，物體B重GB＝20 N，A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)相同，用水平繩將物體A系在豎直墻壁上，用水平力F向右拉物體B，當F＝30 N時，才能將B勻速拉出，則接觸面間的動摩擦因數(shù)多大？ 圖13 答案　0.3 解析　設(shè)接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體A與B間的摩擦力為Ff1＝μGA 物體B與地面間的摩擦力為Ff2＝μ(

19、GA＋GB) 將B勻速拉出，拉力大小與兩個摩擦力的合力大小應(yīng)相等，有F＝Ff1＋Ff2＝μ(2GA＋GB) 解得μ＝0.3 【考點】摩擦力的分析和計算 【題點】滑動摩擦力的分析和計算 16.(8分)如圖14所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下，沿水平天花板向右做勻速直線運動.力F與水平方向夾角為θ，重力加速度為g.求物體與天花板間的動摩擦因數(shù)μ. 圖14 答案　 解析　對物體受力分析，將力F正交分解，如圖 根據(jù)共點力平衡條件得： 水平方向：Fcos θ－Ff＝0 豎直方向：Fsin θ－FN－mg＝0 由Ff＝μFN 可得μ＝ 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題

20、點】多力平衡問題 17.(10分)如圖15所示，三根輕質(zhì)繩子OA、OB與OC將一質(zhì)量為10 kg的重物懸掛空中而處于靜止狀態(tài)，其中OB與天花板夾角為30°，OA與天花板夾角為60°.(g取10 m/s2) 圖15 (1)畫出結(jié)點O的受力分析圖，標出對應(yīng)的力及角度； (2)求繩子OA、OB對應(yīng)的拉力大小FA、FB； (3)若保持O、B點位置不變，改變OA繩長度，將A點移動到D點，使得OD＝OB，求此時繩子OD對應(yīng)的拉力大小FD. 答案　(1)見解析圖甲　(2)50 N　50 N　(3)100 N 解析　(1)對結(jié)點O受力分析如圖甲所示， 　　　　 (2)根據(jù)平衡條件，由幾何

21、知識得： FA＝mgcos 30°＝50 N FB＝mgsin 30°＝50 N. (3)將A點移動到D點后畫出受力圖如圖乙所示，運用合成法，由幾何知識得： FD＝mg＝100 N 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】三力平衡問題 18.(12分)如圖16所示，質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點上并處于靜止狀態(tài)，PA與豎直方向的夾角為37°，PB沿水平方向.質(zhì)量為M＝10 kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37°的斜面上(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8).求： 圖16 (1)輕繩PB拉力的大??； (2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小. 答案　(1)6 N　(2)64.8 N　76.4 N 解析　(1)分析P點的受力如圖甲所示，有 FAcos 37°＝mg FAsin 37°＝FB 可解得FB＝6 N (2)再分析木塊的受力情況如圖乙所示，有 Ff＝Mgsin 37°＋FBcos 37° FN＋FBsin 37°＝Mgcos 37° 解得Ff＝64.8 N FN＝76.4 N 【考點】靜態(tài)平衡問題分析 【題點】多力平衡問題