高一上学期物理人教版（2019）必修第一册第三章相互作用-力 章末测试题同步讲义

2021-2022人教版（2019）高中物理必修一第三章章末测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，在的水平桌面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为（）（）A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左2．小明是一位象棋爱好者，每周必看体育频道的棋类节目．他观察到电视上棋手进行大盘讲解时，那一个个硕大的棋子可以在竖直的棋盘上不掉下来．原来棋盘和棋子都是用磁性材料做成的，棋子不会掉下来的原因是（不计各棋子间的相互作用力）A．大气压力等于棋子受到的重力B．棋子受到的摩擦力等于它的重力C．棋子受到的摩擦力大于它的重力D．棋子受到棋盘的吸引力等于它的重力3．某同学在单杠上做引体向上，如图所示．其中双臂用力最小的是（）A． B． C． D．4．如图所示，一个金属小球静止在光滑斜面上，球上有两根细绳A、B悬于水平天花板，B绳处于竖直位置，则下列说法正确的是（）A．金属小球一定受到4个力的作用B．金属小球可能受到3个力的作用C．金属小球一定受到2个力的作用D．金属小球可能受到沿斜面向上的静摩擦力5．如图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行于斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则小球所受力的个数不可能是（）A．1 B．2 C．3 D．46．体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（）A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大7．如图所示AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°。如把球O的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（）A．， B．，C．， D．，8．如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（）A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2增大C．F1和F2都减小 D．F1和F2都增大9．踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动。毽子被人们为“生命的蝴蝶”，通常由羽毛和毽托构成，如图所示。在某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动。关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法中正确的是（）

A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相同D．毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反二、多选题10．如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ=120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（）A．F1先变小后变大 B．F1先变大后变小C．F2一直变小 D．F2最终变为零11．如图所示，一小球用三根轻绳挂于天花板上，小球静止，绳1、3倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力可能有()A．2个 B．3个 C．4个 D．5个12．如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2（k2>k1）的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是（）A．T1>T2 B．T1＝T2C．F1<F2 D．F1＝F2三、实验题13．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和，回答下列问题。(1)改变钩码个数，实验能完成的是____________A．钩码的个数，B．钩码的个数，C．钩码的个数，，(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是____________A．标记结点O的位置，并记录、、三段绳子的方向B．量出、、三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图中__________（选填“甲”或“乙”）是正确的。四、解答题14．如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成37°角，此时环A仍保持静止，求：(1)此时水平拉力F的大小；(2)横杆对环的支持力；(3)横杆对环的摩擦力。15．如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。(1)只挂B，处于静止状态时；(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。16．如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。参考答案1．D【分析】由题可知本题考查滑动摩擦力的大小与方向。【详解】物体受到的滑动摩擦力方向与相对水平桌面的运动方向相反，即向左，大小为所以D正确，ABC错误。故选D。2．B【详解】棋子受到垂直于棋盘的磁场力、棋盘对磁棋子的支持力，二力在垂直于棋盘方向处于平衡状态；竖直方向，棋子受向下的重力及向上的摩擦力，二力大小相等，则棋子不会掉下来；A.大气压力等于棋子受到的重力与分析不符，不符合题意；B.棋子受到的摩擦力等于它的重力与分析相符，符合题意；C.棋子受到的摩擦力大于它的重力与分析不符，不符合题意；D.棋子受到的摩擦力大于它的重力与分析不符，不符合题意．3．B【详解】将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，B图中人最省力；故选B．点睛：本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大”结论判断．4．C【详解】以金属小球为研究对象，分析受力：重力、绳子B的拉力．绳子A没有绷紧，对小球没有拉力，斜面对小球也没有支持力．假设斜面对小球有支持力，小球将受到重力、B绳的拉力和斜面的支持力三个力作用，由于B绳的拉力与重力都在竖直方向，三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题不符．故小球只受重力、绳子B的拉力两个力作用．故选C．5．A【详解】设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球只受2个力的作用，二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsinθ，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即小球可能受到4个力的作用；若小球只受1个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态.故A正确BCD错误。故选A。6．D【详解】A．人在上升过程中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误。

B．同理，人在下降过程中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B错误。

CD．依据力的合成法则知，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则单臂的拉力大小增大，故C错误；D正确。故选D。7．A【详解】已知小球重力和两个分力的方向，对重力分解，如下图所示，两分力大小分别为A正确，BCD错误。故选A。8．C【详解】以小球为研究对象，分析受力如图。设绳子与墙的夹角为θ，由平衡条件得，根据牛顿第三定律，把绳的长度增大，θ减小，cosθ增大，tanθ减小，则F1和F2都减小，故选C。9．D【详解】毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反。故选D。10．BCD【详解】画小球的受力分析图，构建力的矢量三角形，由于这个三角形中重力不变，另两个力间的夹角(180°－θ)保持不变，这类似于圆周角与对应弦长的关系，作初始三角形的外接圆(任意两边的中垂线交点即外接圆圆心)，然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，BCD正确，A错误。故选BCD。11．ABC【解析】由题意，绳2恰好竖直，小球处于平衡状态，则由平衡条件可知，若绳1对小球没有作用力，小球受到重力和绳3的拉力两个力作用，不可能只受一个力作用，同理，若绳3没力，则绳1也没力．若绳1有力，则绳3也有力，且两力的合力与绳2方向相同，故可能受到2个力，也可能为3个力，甚至可能为4个力，故ABC正确，D错误；故选ABC．【点睛】依据力的合成与分解，结合平衡条件，及根据题意，绳2恰好竖直，若绳1没有拉力，则绳3也没力，若绳1有力，则绳3也一定有力，分析小球受到的作用力，确定受力的个数.12．BC【详解】对小球B受力分析，如图所示因为假设两次弹簧的形变一样，但是k2>k1，所以劲度系数为k2的弹簧弹力大，弹簧形变要恢复一些，及弹簧长度变长，所以根据三角形相似可知，绳子拉力不变，弹簧弹力变大。故选BC。13．CA甲【详解】（1）[1]对O点受力分析OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形A．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，A错误；B．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，B错误；C．以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，C正确。故选C。（2）[2]为验证平行四边形定则，必须做受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要做出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。故选A。（3）[3]以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。14．(1)；(2)2mg，方向竖直向上；(3)，方向水平向左【详解】(1)取小球为研究对象进行受力分析，由平衡条件得FTsin37°＝F，FTcos37°＝mg联立解得F＝mg(2)取A、B组成的系统为研究对象，环受到杆的支持力FN＝2mg方向竖直向上．(3)取A、B组成的系统为研究对象，环受到的摩擦力Ff＝F＝mg方向水平向左．15．(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N【详解】(1)因为m0g=1N＜fmaxA处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得f1=m0g=1N(2)在A上再放一个M′=3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力f2=m0g=1N(3)因为(m0＋m1)g=4.3N＜fmax故A处于静止状态，所受静摩擦力f3=(m0＋m1)g=4.3N(4)因为(m0＋m2)g=6N＞fmax故A受到滑动摩擦力作用fA=μN=μMg=4N16．(1)；(2)M1g，方向和水平方向成30°指向右上方；(3)M2g，方向水平向右【详解】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处