人教版高中物理必修第一册第三章相互作用力章末检测试题解析版

1、第三章 相互作用-力一、单选题(共8小题,每小题3分,共24分) 1.如图所示，ma>mb，设地面对a的支持力为fn，绳子对a的拉力为f1，地面对a的摩擦力为f2，若水平方向用力f拉a，使b匀速上升，则在此过程中()afn增大，f2增大，f1不变bfn减小，f2减小，f1不变cfn减小，f2减小，f1增大dfn增大，f2减小，f1增大【答案】a【解析】由题，b保持匀速上升，由平衡条件可知，绳子的拉力大小ft不变根据定滑轮的特点可知，a受到轻绳的拉力f1大小也不变.对a受力分析如图，则竖直方向：fnf1cosmag，得fnmagf1cos；a沿地板向右运动时，增大，cos减小，f1不变，则

2、fn逐渐增大，而f2fn，不变，则f2也逐渐增大故a正确，b、c、d错误2.如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力f1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力f2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为()a cossin b cossinc 1tan d 1tan【答案】b【解析】f1作用时，物体的受力情况如图甲，根据平衡条件得f1mgsinfnfnmgcos解得：f1mgsinmgcosf2作用时，物体的受力情况如图乙，根据平衡条件得f2cosmgsinfnfnmgcosf2sin解得：f2所以cossin

3、，故选b.3.用一水平力f将两铁块a和b紧压在竖直墙上而静止，如图所示，对此，下列说法中正确的是()a 铁块b肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力b 铁块b受a给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下c 铁块a肯定对b施加竖直向上的摩擦力db受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下【答案】a【解析】a处于静止状态，在竖直方向上受到竖直向下的重力，由二力平衡知b对a施加的摩擦力方向肯定是竖直向上，a对b的摩擦力方向向下；因为b也静止故墙给b的摩擦力竖直向上，b给墙的摩擦力竖直向下，故b，c，d错误a正确4.一块木板b放在水平地面上，木块a放在b的上面，a的右端通过水平的轻弹簧秤固定在直立的墙壁上现在用水平力f

4、拉动b，使它以速度v运动，稳定后弹簧秤的读数为t.下列说法正确的是()a 地面受到的滑动摩擦力大小为tb 木块a受到的滑动摩擦力的大小为tc 若木板b以2v的速度运动，稳定后a受到的摩擦力大小为2td 若以2f的水平力拉木板运动，稳定后a受到的摩擦力大小为2t【答案】b【解析】木板处于平衡状态，木板所受的拉力和两个摩擦力是平衡力，故此时木板所受的地面对它的滑动摩擦力为ft，所以地面受到的滑动摩擦力大小为ft，故a错误；由于此时木块a处于平衡状态，所以此时木块a所受的摩擦力大小等于t，故b正确；若木板以2v的速度运动时，a仍然受滑动摩擦力，稳定后a受到的摩擦力大小为t，故c错误；若用2f的力作用

5、在木板上，此时木块a仍处于平衡状态，所以此时a所受的摩擦力的大小仍等于t，故d错误5.如图所示，搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为f，每块砖的质量为m，设所有接触面间的动摩擦因数均为，则第一块砖对第二块砖的摩擦力大小为()af bmg cf dmg【答案】d【解析】先把5块砖看作一个整体：5块砖的总重力是5mg，两边的压力f相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力5mg与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块1和5各受到2.5mg的摩擦力作用，且方向竖直向上；对于第一块砖(1号)：受到砖卡向上的摩擦力作用，大小为2.5mg；自身向下的重力作用，大小为mg；根据平衡力知识，它

6、(1号)还受到2号砖对它向下的摩擦力作用，大小为1.5mg；根据力的作用是相互的，1号砖对2号砖的摩擦力大小为1.5mg，方向向上6.如图所示，用轻滑轮悬挂重力为g的物体轻绳总长为l，绳能承受的最大拉力是2g，现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为()a bl cl dl【答案】d【解析】以轻绳与滑轮接触处的一小段绳为研究对象，其受到轻滑轮对它的作用力大小等于g，两边的轻绳对它的等大的拉力为ft，设当d达到最大值时两绳张角为2，则ftcos，cos，比较两式易得最大值为l，d项正确7.如下图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，乙为从动轮，传运过程中皮带不打滑，p、q分

7、别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是()ap、q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反bp点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同cp点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反dp、q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同【答案】b【解析】由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止，皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力，假设甲轮与皮带间无摩擦力，则甲轮转动时皮带不动，p点相对于皮带向前运动，可知p点相对于皮带有向前运动的趋势，则甲轮上的p点受到的静摩擦力方向向后，即与甲轮的转动方向相反；再假设皮带与乙轮间没有摩擦力，则当皮带转动时，乙轮将

8、会静止不动，这时，乙轮边缘上的q点相对于皮带向后运动，可知q点有相对于皮带向后运动的趋势，故乙轮上q点所受摩擦力向前，即与乙轮转动方向相同8.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住，现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力f和轨道对小球的弹力fn的大小变化情况是()af减小，fn不变 bf不变，fn减小cf不变，fn增大 df增大，fn减小【答案】a【解析】小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力g，拉力f，轨道对小球的弹力fn三个力满足受力平衡作出受力分析图

9、如下由图可知oabgfa即：当a点上移时，半径不变，g不变，ab长度减小，则知f减小，fn不变，故a正确二、多选题(共4小题,每小题5分,共20分) 9.(多选)有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上如图所示按动遥控器上的“前进”“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计以下叙述正确的是()a 按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进b 按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退c 按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进d 按动遥控器上

10、的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退【答案】bc【解析】当按动遥控器上的“前进”键，后轮是主动轮顺时针转动，所以甲车对后轮摩擦力向前，后轮对甲车的摩擦力向后；而前轮是从动轮，所以乙车对前轮的摩擦力向后，前轮对乙车的摩擦力向前因此乙车向前运动，而甲车向后运动当按动遥控器上的“后退”键，后轮是主动轮逆时针转动，所以甲车对后轮摩擦力向后，后轮对甲车的摩擦力向前；而前轮仍是从动轮，所以乙车对前轮的摩擦力向前，前轮对乙车的摩擦力向后因此乙车向后运动，而甲车向前运动故a、d错误，b、c正确10.(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力f推静止于水平地面上、质量为10 kg的木箱，木

11、箱与水平地面间的摩擦力ff与f的关系如图所示，取g10 m/s2，可知()a 木箱所受的最大静摩擦力为ffm20 nb 木箱所受的最大静摩擦力为ffm21 nc 木箱与地面间的动摩擦因数为0.20d 木箱与地面间的动摩擦因数为0.21【答案】bc【解析】由图乙知木箱受的最大静摩擦力为ffm21 n，a错误、b正确；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为20 nmg，解得0.2.11.(多选)如图所示，粗糙的固定斜面上放置一质量为m的木箱，斜面的倾角为30°，木箱与斜面间的动摩擦因数为，现对木箱施一拉力f，使木箱沿斜面向上做匀速直线运动设f的方向与水平面的夹角为(图中未画出)，在从0&#

12、176;逆时针逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则()af一直减小bf的最小值为mgcf先减小后增大d 当0°时，斜面对m的作用力为fsinmgcos【答案】bc【解析】12.(多选)如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有()a 轻绳对小球的拉力逐渐增大b 小球对斜劈的压力先减小后增大c 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小d 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大【答案】ad【解析】设斜面

13、倾角为，斜面对小球的支持力为fn1，绳对小球的拉力为ft，小球的重力大小为g1，小滑块的重力大小为g2，竖直杆对小滑块的弹力大小为fn2.由于小滑块沿杆缓慢上升，所以小球沿斜面缓慢向上运动，小球处于动态平衡状态，受到的合力为零，作小球受力矢量三角形如图甲所示，绳对小球的拉力ft逐渐增大，所以选项a正确；斜面对小球的弹力fn1逐渐减小，故小球对斜面的压力逐渐减小，选项b错误；将小球和小滑块看成一个整体，对其进行受力分析如图乙所示，则由力的平衡条件可得：fn2fn1sin，fg1g2fn1cos，因fn1逐渐减小，所以fn2逐渐减小，f逐渐增大，故选项c错误，d正确 三、实验题(共2小题,共20分

14、) 13.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置o点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是_a橡皮条固定端的位置b描下o点位置和两条细绳套的方向c橡皮条伸长后的总长度d两个弹簧测力计的读数(2)做实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中o为橡皮条与细绳套的结点图中的_是f1和f2的合力的理论值；_是f1和f2的合力的实际测量值【答案】(1)bd(2)ff【解析】(1)两条细绳套的方向就是两分力的方向，记下o点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向，两分力的大小由弹簧测力计直接读出(2)根据

15、平行四边形定则求出来的是理论值，实际测量值和理论值有误差14.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直”)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为l0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为l1至l6.数据如下表表中有一个数值记录不规范，代表符号为_由表可知所用刻度尺的最小分度为_(3)下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值(填“l0”或“lx”)(4)由图可知弹簧的劲度系数为_n/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g (结

16、果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 n/kg)【答案】(1)竖直(2)稳定l31 mm(3)lx(4)4.910【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向(2)弹簧静止稳定时，记录原长l0；表中的数据l3与其他数据有效位数不同，所以数据l3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估读值，精确至0.1 mm，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以xllx(l为弹簧长度)(4)由胡克定律fkx知，mgk(llx)，即mgkx，所以图线斜率即为弹簧的劲度系数kn/m4.9 n/m同理，砝码盘质量

17、mkg0.01 kg10 g四、计算题(共3小题,共36分) 15.如图甲所示，轻杆ob可绕b点自由转动，另一端o点用细绳oa拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳oc悬挂在轻杆上的o点，oa与轻杆的夹角boa30°，轻杆ob水平。图乙中水平轻杆ob一端固定在竖直墙壁上，另一端o装有光滑小滑轮，用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中boa30°，(重力加速度为g)则：(1)图甲、乙中细绳oa的拉力各是多大？(2)图甲中轻杆受到的弹力是多大？(3)图乙中轻杆对滑轮的作用力是多大？【答案】(1)2mgmg(2)mg(3)mg【解析】(1)由于题图甲中的杆可绕b转动

18、，是转轴杆(是“活杆”)，故其受力方向沿杆方向，o点的受力情况如图甲所示，则o点所受的细绳oa的拉力ft1、杆的弹力fn1的合力与重物的重力大小相等、方向相反，在直角三角形中可得，ft12mg。题图乙中是用一细绳跨过滑轮悬挂重物的，由于o点处是滑轮，它只是改变细绳中力的方向，并未改变力的大小，且aoc是同一根细绳，而同一根细绳上的力大小处处相等，故图乙中细绳oa的拉力为ft1ft2mg。(2)由题图甲受力的平行四边形可知，图甲中轻杆受的弹力为fn1fn1mg(3)对题图乙中的滑轮受力分析，如图乙所示，由于杆ob不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿ob方向，即杆对滑轮的作用力一定与两根细绳的合力大小相等，方向相反，由图乙可得，fn22mgcos 60°mg，则所求力fn2fn2mg16.物体的质量为m10 kg，拉力f1、推力f2与水平方向的夹角均为37°(如图所示)，物体与地面间为滑动摩擦力动摩擦因数为0.2，物体都做匀速运动试分别求出f1、f2的