（全国通用版）2019高中物理 第三章 相互作用章末检测试卷 1

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE10学必求其心得，业必贵于专精第三章相互作用章末检测试卷（三)（时间:90分钟满分：100分）一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题.全部选对的得4分，选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)1。物体在斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反映物体受力情况的是（)答案A【考点】物体的受力分析【题点】物体的受力分析2。如图1所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进,则下列说法正确的是（）图1A。拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C。拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D。小孩和车所受的合力方向向前答案C解析小孩和车整体受重力、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车所受的摩擦力，故选项A错误;根据力的合成和二力平衡易知,拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力方向竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零，故选项D错误.【考点】共点力及平衡【题点】简单的共点力的平衡问题3.如图2所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,力F作用在物体C上后,各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是（）图2A。C不受摩擦力作用B.B不受摩擦力作用C.A受到的各个摩擦力的合力不为零D。A、B、C三个物体组成的整体所受摩擦力为零答案B解析【考点】摩擦力的分析和计算【题点】静摩擦力的分析和计算4.如图3所示，位于水平桌面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，两段轻绳都是水平的。已知Q与P、P与桌面之间动摩擦因数均为μ，木板P与物块Q的质量都是m,滑轮的质量及摩擦都不计，若用一水平向左的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为(）图3A。3μmgB。4μmgC。5μmgD.6μmg答案B解析对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为FT,木块Q与P间的滑动摩擦力Ff＝μmg,根据共点力平衡条件FT＝Ff，对木块P受力分析，P受拉力F、轻绳的拉力FT、Q对P向右的摩擦力Ff和桌面对P向右的摩擦力Ff′，根据共点力平衡条件，有F＝Ff＋Ff′＋FT,桌面对P向右的摩擦力Ff′＝μ（2m）g，综上可得F＝4μmg，故B正确，A、C、D错误。【考点】共点力及平衡【题点】简单的共点力的平衡问题5.在图4中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°角.若把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为（)图4A.eq\f（1,2）G，eq\f（\r（3),2）G B.eq\f（\r（3),3)G，eq\r（3）GC.eq\f(\r(2）,3)G，eq\f(\r（2)，2)G D.eq\f（\r（2），2)G,eq\f(\r（3)，2）G答案A解析对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1＝Gsin60°＝eq\f（\r(3），2)G,F2＝Gsin30°＝eq\f(1，2）G，A正确。【考点】按力的效果分解力【题点】按力的效果分解力6。如图5所示，物块A放在木板上，当缓慢抬起木板的一端,使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时,物块受到的摩擦力相等,则物块和木板间的动摩擦因数为()图5A.eq\f（\r(2)，2）B。eq\f(\r(3),2）C。eq\f(1，2）D.eq\f（\r(3),3)答案A解析木板的倾角α分别为30°、45°时,物块受到的摩擦力大小相等，分析可知：当倾角为30°时物块受到的是静摩擦力,当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力.当倾角为30°时，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsin30°.当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式得Ff＝μFN＝μmgcos45°得到mgsin30°＝μmgcos45°解得μ＝eq\f（\r(2),2)故选A。【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题7。一长直木板的上表面放有一小木块,当木板以远离木块的一端O为轴，如图6所示由水平位置缓慢向上转动(α角变大）时，则木块受到的摩擦力Ff随转过的角度α变化的图象，可能正确的是（)图6答案C解析α角增大时，木块先受的摩擦力为静摩擦力，Ff＝mgsinα，当木块相对木板滑动时变为滑动摩擦力，Ff＝μmgcosα，又知α角在增大,故C正确。【考点】摩擦力的分析与计算【题点】摩擦力的分析与计算8.如图7所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，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，则两次推力eq\f(F1,F2)的值为（）图7A。cosθ＋μsinθ B。cosθ－μsinθC.1＋μtanθ D。1－μtanθ答案B解析对物体受力进行正交分解，结合力的平衡条件可知：第一次推力F1＝mgsinθ＋μmgcosθ；由F2cosθ＝mgsinθ＋μ(mgcosθ＋F2sinθ）,解得第二次推力F2＝eq\f（mgsinθ＋μmgcosθ,cosθ－μsinθ），故两次推力的比值eq\f（F1，F2）＝cosθ－μsinθ，B正确.【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题9。小船被绳索拉向岸边,如图8所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是()图8A。绳子的拉力FT不断增大 B。绳子的拉力FT不变C.船受的浮力减小 D。船受的浮力增大答案AC解析小船的受力情况如图所示。据平衡条件知F＋FTsinθ＝GFTcosθ＝Ff则拉力FT＝eq\f(Ff,cosθ）。小船向岸边运动时，角θ增大,FT增大,A对，B错。浮力F＝G－FTsinθ，因为FT增大,sinθ增大,所以浮力F减小，C对，D错。【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题10.如图9是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个光滑定滑轮和一个光滑动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）图9A。只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动答案BC解析绳上的拉力等于悬挂重物的重力mg，手指受力分析如图，三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定，夹角越大,合力越小，夹角越小，合力越大；只增加绳的长度时，由于两个绳拉力不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；只增加重物的重量，两个拉力变大，动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大，故手要用较大的力，故B正确；手指向下移动，两个拉力大小不变,夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故C正确；手指向上移动,两个拉力大小不变,夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力,故D错误.【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题11.气象研究小组用图10所示简易装置测定水平风速，在水平地面上竖直固定一直杆，质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时，球在水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°。重力加速度为g，则(）图10A。细线拉力的大小为eq\f（2\r(3)mg，3)B。若风速增大到某一值时，θ可能等于90°C.细线拉力与风力的合力大于mgD。θ＝30°时,风力的大小F＝eq\f（\r(3)，3)mg答案AD解析选取小球为研究对象，则小球受重力、细线拉力和风力处于平衡，如图所示，根据共点力平衡得，FT＝eq\f（mg，cosθ)＝eq\f(2\r（3)mg，3),细线拉力和风力合力的大小等于mg，故A正确,C错误；因为风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，则θ不可能等于90°,故B错误;当风速v0＝3m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°,则风力F＝eq\f（\r（3)，3)mg，D正确.【考点】静态平衡问题分析【题点】三力平衡问题12.如图11所示，一质量为M的物体，在水平外力F1和竖直外力F2的作用下沿粗糙竖直墙壁向上做匀速直线运动，已知物体与墙壁间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则物体所受摩擦力大小为（)图11A.F2－Mg B.μF1C。Mg＋F2 D.μMg答案AB解析物体的受力分析图如图所示,物体沿粗糙竖直墙壁向上做匀速直线运动，处于平衡状态，物体在竖直方向合力为0。F2＝Mg＋Ff,则Ff＝F2－Mg.又Ff＝μFN＝μF1,故选项A、B正确,选项C、D错误.【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题二、实验题(本题共2小题,共14分）13.（7分)不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同。某研究性学习小组测量“不同类型的运动鞋底与木板之间动摩擦因数的大小”.他们先测出每只不同类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等.接着用弹簧测力计先后拉动不同类型的运动鞋，使它们沿固定在水平桌面上的木板匀速滑动，读取各次弹簧测力计的读数.（1）探究中“使鞋子（连同鞋里砝码)的质量均相等”，这是采用了________法.（2)测量时，某组同学是沿水平方向拉动放在木板上的鞋，当匀速拉动鞋时,则弹簧测力计拉力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”）运动鞋所受滑动摩擦力的大小.这种测摩擦力的方法是________(选填“直接”或“间接”)测量法。(3)另一组同学的方法是把弹簧测力计一端固定在墙上,另一端系在鞋下，从鞋底下把木板抽出。请指出这种操作方式相对于上面的操作过程的优点：____________________。答案(1)控制变量(2）等于间接（3）不必保持木板匀速运动(或读数方便）解析(1)使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等，则鞋子对木板压力相等，控制其中的参量相等，是物理中的控制变量法。(2）鞋子匀速运动时弹簧测力计的拉力等于鞋子受到的滑动摩擦力，这是通过测量拉力知道滑动摩擦力，是间接测量法.（3）第二种做法的优点是在抽动木板的过程中不用保持木板匀速运动,木板运动时鞋处于平衡状态，只要读出弹簧测力计读数即可，读数方便.【考点】测量动摩擦因数【题点】测量动摩擦因数14.（7分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表:弹力F（N)0。501。001。502.002。503。003.50伸长量x（×10－2m）0。741。802.803。724.605。586。42根据表中数据作出F－x图象并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m;(结果保留两位有效数字）(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图12甲所示，其读数为________N；同时利用（1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；图12(3)由图得到F合＝________N。（结果保留两位有效数字）答案（1)见解析图54（2）2.10（说明：有效数字位数正确，±0。02范围内都可)见解析图(3)3.3(说明：±0。2范围内都可)解析(1）以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一点，如(6×10－2，3。25），则k＝eq\f（3.25，6×10－2）N/m≈54N/m。(2)弹簧测力计的读数为2。10N,设每单位长度为1N，则合力F合的图示如图所示。（3）经测量，合力F合＝3.3N.【考点】探究求合力的方法【题点】实验数据处理三、计算题（本题共4小题,共38分）15。(8分)如图13所示，物体A重GA＝40N，物体B重GB＝20N，A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同，用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，用水平力F向右拉物体B，当F＝30N时，才能将B匀速拉出，则接触面间的动摩擦因数多大?图13答案0。3解析设接触面间的动摩擦因数为μ，物体A与B间的摩擦力为Ff1＝μGA物体B与地面间的摩擦力为Ff2＝μ(GA＋GB）将B匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有F＝Ff1＋Ff2＝μ（2GA＋GB）解得μ＝0。3【考点】摩擦力的分析和计算【题点】滑动摩擦力的分析和计算16.（8分）如图14所示，质量为m的物体在恒力F作用下，沿水平天花板向右做匀速直线运动。力F与水平方向夹角为θ,重力加速度为g。求物体与天花板间的动摩擦因数μ。图14答案eq\f(Fcosθ,Fsinθ－mg)解析对物体受力分析,将力F正交分解，如图根据共点力平衡条件得：水平方向：Fcosθ－Ff＝0竖直方向:Fsinθ－FN－mg＝0由Ff＝μFN可得μ＝eq\f(Fcosθ，Fsinθ－mg）【考点】静态平衡问题分析【题点】多力平衡问题17.（10分)如图15所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10kg的重物悬挂空中而处于静止状态,其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°.(g取10m/s2)图15(1）画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度；（2)