高中物理人教版第三章相互作用单元测试 全国获奖

第三章相互作用综合测试卷（满分100分，90分钟完成）班级_______姓名______目的要求：1．掌握共点力平衡问题的分析方法；2．掌握共点力作用下物体的平衡条件并会应用这个条件解决有关问题。第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。1．如图1所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力，，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍静止不动，以、、分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则 （）BCFc图1BCFc图1AFb B． C． D．0α图22．如图2所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为和的小球，当它们处于平衡状态时，质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为。两小球的质量比为（）0α图2 A．B．C．D．3．如图所示，a、b、c为三个物块，M、N为个全轻弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态 （）MNab图3cR A．MNab图3cR B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C．有可能N处于不伸不压状态而M处于拉伸状态 D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不压状态4．如图4所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为、，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这个过程中，下面木块移动的距离为（）m2m1k1k2图4 A．m2m1k1k2图4 C． D．5．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图5所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（）abcm图5 A．abcm图5 C．D．6．如图6所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()FF①FF②F③F④图6A．l2＞l1 B．l4＞l3 C．l1＞l3 D．l2＝lPQ图77．如图7所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、PQ图7A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大C．轻绳上拉力一定变小D．轻绳上拉力一定不变NMOθθ0图88．两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NMOθθ0图8A．15°B．30°C．45°D．60°第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。ABCαF图99．如图9所示，质量为、横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面BCABCαF图910．AOQBP图10有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图10所示。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力T的变化情况是FNAOQBP图10F2AF1图1111．如图11所示，一木块A放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态。其中F1＝10N、F2＝2N。若撤去力F2AF1图11BAθCO图1212．如图12所示，重物的质量为m，轻绳AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力BAθCO图12三、计算题：本大题共3小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（8分）v1v2CAB图13如图13所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因素为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力Fv1v2CAB图13OABθ图1414．（10分）长为L的绳子,一端拴着半径为r，重为G的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面的A点上，如图14所示。OABθ图14θ图15mORCmθ15．（10分）如图15θ图15mORCmθ（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图15)。在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M。设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降到速度最大时下降的距离。（2）若不挂重物M。小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?参考答案一、选择题：1．【答案】C【点拨】由于A与B之间无滑动趋势，故；根据物块B的水平方向平衡条件可知，；对C由平衡条件得：。故C正确。2．【答案】A【点拨】质量为的小球受力情况是：重力，方向向下；碗对小球的支持力N，方向沿半径指向球心O；细线对球的拉力T，方向沿细线向上。根据三个共点力的平衡特点，并考虑，得，故A正确。3．【答案】AD【点拨】当时，有可能出现A选项中的情况，A正确。弹簧N上方是绳子，不存在对N产生压力的条件，N不可能压缩，B错误。若N处于不伸不压状态，弹簧M必须有一个向上的弹力与a的重力平衡，M必须处于压缩状态，C错误。当，则可能出现D状态，故D也正确。4．【答案】C【点拨】整个系统处于平衡状态时，弹簧的弹力是。当被提离上面的弹簧时，弹簧的弹力是。故木块移动的距离是。C正确。 5．【答案】A【点拨】就c点来说，受到三个力的作用而处于平衡，则有：，；解得：，。则A正确。6．【答案】D【点拨】由于四个完全相同的弹簧都受到相同的拉力F的作用，其伸长量也一定相同，故D正确。7．【答案】D【点拨】由于两物块P、Q的质量不知道，P、Q均处于静止状态时，Q物体所受到的摩擦力的方向不能确定，当用水平向左的恒力推Q时，Q物体所受到的摩擦力的变化不能确定。而P对绳的拉力总等于其重力，故只有D正确。8．【答案】BFNFNFMαmgβγ，，且由于，则。解以上方程组得：。故B正确。二、填空、实验题：9．【答案】【点拨】根据物块的受力情况，应用正交分解法将F分解到水平方向和竖直方向，物块静止不动时，由力的平衡条件得：。10．【答案】FN不变，T变小【点拨】以两环和细绳整体为对象，竖直方向只受重力和杆对P环的支持力FN，FN和系统的重力平衡，所以FN不变。以环Q为对象，根据竖直方向的平衡可得细绳上的拉力T变小。11.【答案】零 【点拨】木块在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三个力作用，处于静止状态时,摩擦力为8N,当撤去力F1时,只有F2和摩擦力作用,由于F2小于8N,故木块仍静止不动,所以合力为零。F2F1θGF2F1θGO【点拨】取结点O为研究对象，O点受三个力作用而处于平衡状态，则有；三、计算题：13．【答案】【解析】物体相对钢板具有向左的速度分量v1和侧向的速度分量v2，故相对钢板的速度v的方向如右图所示，滑动摩擦力的方向与v的方向相反。物体与钢板间的滑动摩擦力为：v1v2vFfθFfv1v2vFfθ根据物体运动方向的平衡条件及几何关系可得：F＝Ffcosθ＝从上式可以看出：钢板的速度v1越大，拉力F越小。14．【答案】；T增大【解析】球受到重力G、绳子的拉力T和斜面的支持力FN三个力作用，如图所示。将重力G和绳子的拉力T沿平行于斜面和垂直斜面两个方向分解。设，根据力的平衡条件得：，由于，OABθTFNGxy则：。当绳子长度OABθTFNGxy15．【答案】(1)；(2)。θTαmORTNCmθTαmORTNCmmg。解得：。(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为:a．两小环同时位于大圆环的底端。b．两小环同时位于大圆环的顶端。c．两