2021年新教材高中物理第三章相互作用章末质量评估含解析粤教版必修第一册

章末质量评估（三）（时间：75分钟分值：100分）一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分.每小题中只有一个选项是正确的，选对得4分，错选、不选或多选不得分）1.一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为（）A.40m/N B.40N/mC.200m/N D.200N/m解析：根据胡克定律有F＝kx，则k＝eq\f(F,x)＝eq\f(4,2×10－2)N/m＝200N/m，故D正确.答案：D2.如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：支持力的方向垂直于支持面，因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上，N处支持力过N垂直于切面斜向上.A项正确，B项错误；静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反，因此M处的静摩擦力沿水平方向，N处的静摩擦力沿MN方向，C、D错误.答案：A3.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（）A.G和G B.eq\f(\r(2),2)G和eq\f(\r(2),2)GC.eq\f(1,2)G和eq\f(\r(3),2)G D.eq\f(1,2)G和eq\f(1,2)G解析：根据对称性知两绳拉力大小相等，设为F，日光灯处于平衡状态，由2Fcos45°＝G解得F＝eq\f(\r(2),2)G，B项正确.答案：B4.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为（）A.G B.GsinθC.Gcosθ D.Gtanθ解析：因人静躺在椅子上，由二力平衡可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为G，方向竖直向上.答案：A5.如图所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于，F1＝1N和F2＝2N的两个水平力分别作用在A和B上，A、B均静止，则A受的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为（）A.3N，6N B.1N，2NC.1N，1N D.0N，1N答案：C6.物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝，从t＝0开始，物体以一定的初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左大小恒为F0＝1N的作用力，则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是图中的（取向右为正方向，g取10N/kg）（）答案：C7.如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为（）A.eq\f(1,μ1μ2) B.eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C.eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D.eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)＝μ2（mA＋mB）g，解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2).答案：B8.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）A.F1不变，F2变大 B.F1不变，F2变小C.F1变大，F2变大 D.F1变小，F2变小解析：木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，合力F1＝0，故F1不变，F2＝eq\f(mg,2cosθ)，剪短轻绳后，θ增大，cosθ减小，F2增大，故A正确.答案：A二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分.每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选不得分）9.如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（）A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大解析：P静止在斜面上时沿斜面方向有：mgsinθ＝f≤μmg·cosθ，即sinθ≤μcosθ，当把物体Q放在P上时μ、θ均不变，故P仍将保持静止，且合外力为零，则A、C错误，B正确.由f＝mgsinθ知，当m变大时f将随之变大，D正确.答案：BD10.如图所示，手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力情况，下列说法正确的是（）A.静摩擦力，方向竖直向上B.手的握力越大，摩擦力越大C.摩擦力和重力是一对平衡力D.摩擦力和重力是作用力和反作用力解析：瓶子与手相对静止，故产生的是静摩擦力.即使手的握力增大，但瓶子所受到的静摩擦力与重力始终大小相等、方向相反，故摩擦力不变.答案：AC11.如图所示，物体A在竖直拉力F稍稍增大的情况下始终静止在水平面上，下述说法正确的是（）A.物体受到的重力与拉力F平衡B.物体可能受到两个力的作用C.稍增大拉力F，物体受到的合力增大D.稍增大拉力F，但物体受到的合力始终为零解析：依题意物体“始终静止”，故根据共点力的平衡条件可知，物体所受到的合力始终为零，即选项D正确；若拉力大小刚好等于物体重力大小，则物体只受到两个力作用；若拉力小于物体重力大小，则物体会受到重力、拉力及支持力作用，故选项B正确.答案：BD三、非选择题（共5小题，共50分）12.（6分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究.（1）某次测量如图乙所示，指针示数为cm.（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为N/m（重力加速度g取10m/s2）.由表中数据（填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.钩码数1234LA/cmLB/cm解析：（1）刻度尺最小分度为1mm，读数时需估读到毫米下一位，故指针示数为16.00cm.（2）题表中对LA的测量有四组数据，应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧Ⅰ增加的长度L0.则L0＝eq\f(LA3＋LA4－LA1－LA2,4)＝0.04m，故k1＝eq\f(mg,L0)＝12.50N/m.通过计算LB－LA可得出A、B两指针间的长度，进而计算出增加一个钩码时弹簧Ⅱ增加的长度，从而计算出其劲度系数.答案：（1）（～均可）（2）（～均可）能13.（10分）在“探究求合力的方法”实验中，橡皮筋一端固定于A点.（1）如图所示，同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮筋的另一端拉至O点，分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为N.（2）关于本实验，下列说法正确的是.A.细绳套尽可能短一些B.橡皮筋的伸长量越大越好C.拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好D.拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行（3）某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则，图为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，根据图示可以确定合力大小为N.解析：（1）分度值为，故读数为2.6N.（2）细绳套尽可能长一些，减小力的方向的误差，A错误；橡皮筋的伸长量不是越大越好，方便作图即可，B错误；两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜，C错误；拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故D正确.（3）根据平行四边形定则画图如下：根据图像可知，合力大小为F合＝3.5N.答案：（1）（2）D（3）见解析图14.（10分）滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时（如图所示），滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108kg.（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝，忽略空气阻力）试求：（1）水平牵引力的大小；（2）滑板的速率.解析：（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示.由共点力平衡条件可得FNcosθ＝mg，①FNsinθ＝F，②联立①②得F＝810N.（2）由（1）可知FN＝eq\f(mg,cosθ)，又FN＝kv2，得v＝eq\r(\f(mg,kcosθ))＝5m/s.答案：（1）810N（2）5m/s15.（12分）如图所示，在倾角θ＝37°的斜面上，用一水平力F推一质量为m＝10kg的物体，欲使物体沿斜面匀速运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，试求F的大小.（sin37°＝，cos37°＝）解析：若物体沿斜面向上匀速运动，根据平衡条件得：Fcos37°＝f＋mgsin37°，f＝μ（mgcos37°＋Fsin37°），解得：F≈112N.若物体沿斜面向下匀速运动，根据平衡条件，得Fcos37°＋f＝mgsin37°，f＝μ（mgcos37°＋Fsin37°），解得：F≈48N.答案：112N或48N16.（12分）如图所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，OB水平且与放置在水平面上质量为m1＝1.5kg的物体乙相连，OC下方悬挂物体甲，此时物体乙恰好未滑动.已知OA与竖直方向夹角为θ＝37°，物体乙与水平面间的动摩擦因数μ＝，可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.g取10m/s2，sin37°＝，cos37°＝，求：（1）OB绳对物体乙的拉力.（2）物体甲的