2024-2025学年新教材高中物理第3章相互作用测评含解析鲁科版必修第一册

PAGEPAGE1第3章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每个小题中只有一个选项是正确的)1.下列关于力的说法中,正确的是()A.力不肯定是成对出现的B.物体只有相互接触,才有力的作用C.两物体相互作用不肯定要干脆接触D.干脆接触的物体间肯定有力的相互作用解析依据力的概念可知,力是物体间的相互作用,必定成对,即物体施力的同时,也必定受力,故A不正确;物体间有力的作用时不肯定接触,如被踢出后在空中飞行的足球所受的重力属非接触力,故选项B是不正确的,C是正确的;物体相互接触但不挤压时,不会有力的相互作用,故D选项也不正确。答案C2.(2024吉林期末联考)关于物体所受的重力,下列说法正确的是()A.由于地球吸引产生B.重心肯定在物体上C.方向肯定指向地心D.大小与所处地理位置无关解析重力是由于地球的吸引而产生的,故A正确。重心的位置与物体的形态和物体质量分布两个因素有关,重心不肯定在物体上,比如质量匀称的圆环,故B错误。重力的方向是竖直向下的,不总是指向地心,只有两极和赤道处重力指向地心,故C错误。重力的大小与所处地理位置有关,同一物体在同一地点重力是恒定不变的,在地球上不同的地方,所受的重力不肯定相同,故D错误。答案A3.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是()A.重力的方向总是垂直向下B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零C.摩擦力的大小与弹力大小成正比D.相互接触的物体间不肯定有弹力解析重力的方向是竖直向下,不是垂直向下,故A错误;弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与外力的大小没有关系,故B错误;动摩擦因数肯定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系,故C错误;弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不行,所以相互接触的物体之间不肯定有弹力,故D正确。答案D4.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力的大小关系是()A.fB>fA>fCB.fA<fB<fCC.fA=fB=fCD.不能比较大小解析由f=μN可知,滑动摩擦力f的大小只与μ和N有关,与物体的运动状态无关,由于该题中μ与N分别相等,故f都相同,选项C正确。答案C5.(2024湖北沙市中学期末)用手竖直地握着你的水杯,始终保持静止,则()A.手握水杯的力越大,手与杯子间的摩擦力就越大B.往杯中加水后,手与杯子间的摩擦力将增大C.手握杯子的力大小等于手与杯子间的摩擦力D.若手握杯子的力大小为FN,手与杯子间的动摩擦因数为μ,则手与杯子间的摩擦力大小为μFN解析手与水杯间的摩擦力是静摩擦力,与水杯和水的总重力大小相等,与手的握力无关,A错误;往水杯里加水后,水杯和水的总重变大,而摩擦力要与此重力平衡,手与水杯间的摩擦力将增大,B正确;手握水杯的力跟手与水杯间的摩擦力没有干脆关系,C错误;手与水杯间的摩擦力是静摩擦力,大小不随FN的变更而变更,D错误。答案B6.(2024山东济南一中期中)我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁在行驶过程中特别平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。如图为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是()A.A受到2个力的作用B.B受到3个力的作用C.A受到桌面对它向右的摩擦力D.B受到A对它向右的弹力解析车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,此时A、B均在向右做匀速直线运动,故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故水平方向均不受摩擦力,同时A、B间也没有弹力作用,故A正确,B、C、D错误。答案A7.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块A和B,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平力向右拉木块B,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是()A.L+m1gB.L+(m1+m2)gC.L+m2gD.L+g解析对于木块A,水平方向受滑动摩擦力f、弹簧弹力F'的作用,由于木块匀速运动,所以f=F',又因为f=μm1g,F'=kx,所以x=,故两木块间的距离为L+x=L+,A正确。答案A8.如图所示,物块A静止在斜面B上,下列说法正确的是()A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面对上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A复原形变的方向是相反的解析物体A、B属于面面接触,弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体,所以选项A、B错误,C正确;弹力的方向总是与物体形变的方向相反,与复原形变的方向相同,以使物体复原原状,选项D错误。答案C二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)9.下列各图中P、Q两球之间存在弹力的是(全部接触面都是光滑的)()解析A图中两球间若有弹力则小球Q将向右运动,所以P、Q间无弹力;B图中两球间若有弹力则两球将向两边运动,所以P、Q间无弹力;C图中两球间若无弹力则小球P将向下运动,所以P、Q间有弹力;D图中两球间若无弹力则小球P将向右下运动,所以P、Q间有弹力。答案CD10.如图为探讨木板与木块之间滑动摩擦力大小的试验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。则()A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力B.水平桌面必需光滑C.必需使木板在桌面上做匀速直线运动D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变解析木块与木板之间有相对滑动,可知它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A正确;水平桌面光滑与否对木块与木板之间的摩擦力无影响,则选项B错误;本试验中,木板不论做什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧测力计的弹力等于木块的滑动摩擦力,保持不变,选项C错误,D正确。答案AD11.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是()A.人受到的静摩擦力的方向是向下的B.人受到的静摩擦力的方向是向上的C.若手握旗杆的力越大,人受到的静摩擦力越大D.若手握旗杆的力增加,人受到的静摩擦力仍保持不变解析人握住旗杆匀速上爬,所受静摩擦力与重力等大、反向,选项B正确;若手握旗杆的力越大,最大静摩擦力越大,人受到的静摩擦力仍与重力等大、反向,选项D正确。答案BD12.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是()A.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动D.无论怎样变更F的大小,木板都不行能运动解析对M受力分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对木板的摩擦力f=μ1mg,故A正确,B错误。无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍旧仅受到两个摩擦力而处于平衡,不行能运动,木块与木板发生相对滑动的条件是F>μ1mg,故C错误,D正确。答案AD三、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(6分)如图所示,物体A和B叠放在一起并放在水平地面上。用F=5N的水平力作用在物体B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A与B之间摩擦力大小为N,B与地面之间摩擦力大小为N。

解析由图可知,假设物体A在水平方向上受到了摩擦力作用,则物体A将发生运动,这与物体A处于静止状态相冲突,故A、B之间的摩擦力为0。由于B受到了水平拉力F的作用,若使B处于静止状态,地面必定对B有静摩擦力的作用,由二力平衡可知静摩擦力f=F=5N,方向与外力F相反。答案0514.(8分)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(选填“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10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:

代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30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刻度为。

(3)如图是该同学依据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值(选填“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(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

解析(1)弹簧的轴线必需沿重力方向,所以应沿竖直方向。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;比较表中不同数值,可知L3记录不规范。由于表中测量值已经估读到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度是1mm。(3)设砝码盘质量为m0,因为m0g=k(Lx-L0),mg+m0g=k(Ln-L0),整理得mg=k(Ln-Lx),所以横轴应为弹簧长度与Lx的差值。(4)由mg=k(Ln-Lx)可知,图像的斜率k'=,故k==4.9N/m,m0==1.0×1kg=10g。答案(1)竖直(2)静止L31mm(3)Lx(4)4.91015.(8分)在弹性限度内,一个原长为20cm的轻弹簧,受50N的拉力时,总长度22cm。求:(1)弹簧的劲度系数;(2)当弹簧总长度为19cm时,弹簧的弹力大小。解析(1)当F=50N时,弹簧伸长x=l1-l0=0.02m由F=kx得k=N/m=2.5×103N/m(2)x'=l0-l2=0.01m。故F'=kx'=2.5×103×0.01N=25N答案(1)2.5×103N/m(2)25N16.(8分)质量为2kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉物体。当它刚起先运动时,弹簧的伸长量为3cm;当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的伸长量是2cm。弹簧的劲度系数为200N/m,g取10N/kg,求:(1)物体受到的最大静摩擦力;(2)物体受到的滑动摩擦力;(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ。解析(1)依据最大静摩擦力的定义,弹簧伸长3cm时产生的拉力F=kx与最大静摩擦力相等,所以最大静摩擦力fmax=200×0.03N=6N。(2)物体匀速运动时,拉力F'=kx'等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力f=200×0.02N=4N。(3)依据f=μN可得动摩擦因数μ==0.2。答案(1)6N(2)4N(3)0.217.(14分)如图所示,某时刻质量m=2kg的木块正在以3m/s的速度在以5m/s的速度向右传送的传送带上运动,试推断:(1)木块的运动方向。(2)木块相对于传送带的运动方向。(3)木块所受滑动摩擦力的方向。(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,求木块受到的滑动摩擦力的大小。(g取10N/kg)解析(1)由题可知木块正以v=3m/s的速度向右运动。(2)由于传送带的速度v'=5m/s,方向向右,以传送带为参考系,木块向左运动。(3)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以木块所受滑动摩擦力的方向向右。(4)滑动摩擦力的大小为f=μN,其中N是木块受到的传送带的支持力,依据木块在竖直方向上二力平衡得N=mg,则f=0.2×2×10N=4N。答案(1)向右(2)向左(3)向右(4)4N18.(16分)台风是一个巨大的能量库,其风速都在17m/s以上,甚至在60m/s以上。据测,当风力达到12级时,垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿。台风登陆以后,会给沿海居民的生产和生活带来肯定的危害。不少在台风登陆地区做新闻报道的记者,须要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走。大风真的能把人吹走吗?为便利探讨这一问题,我们只考虑一种简洁状况,即看大风能不能把人吹的在地面上滑动。设某次台风登陆时的风力为9级,方向水平风速大小可达到22m/s,经过流体阻力测算,在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164N。假设这个人重60kg,台风来临时人站立在水平地面上,人与地面间的滑动摩擦系数为0.26。试通过计算分析:(g取10N/kg,最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力)(1)当风速达到22m/s时,人能不能被吹动?(2)当风速达到15m/s时,吹在人身上的水平风力达到76N,站在地上的人受的摩擦力多大?(3)