17-18版高中物理必修1练习第3章相互作用《相互作用》检测试题

《相互作用》检测试题(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号及难易度1.力的理解重力1(易),2(易),3(易)2.弹力的理解胡克定律4(易),5(易),16(中)3.摩擦力的理解及大小6(易),7(易),18(中)4.力的合成与分解8(易),9(易),10(易),11(中),12(中),17(中),19(中)5.实验13(易),14(中),15(中)一、选择题(第1～7题为单项选择题,第8～12题为多项选择题,每小题4分,选对但选不全得2分,共48分)1.关于如图所示的两个力F1和F2,下列说法正确的是(D)A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2,因为表示F1的标度较大C.F1<F2,因为F1只有两个标度的长度,而F2具有三个标度的长度D.无法比较,因为这两个力的标度的大小未知解析:在力的图示中,所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度,离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小.2.下列说法中,正确的是(B)A.施力物体对受力物体施加了力,施力物体自身可不受力的作用B.施力物体对受力物体施力的同时,一定也受到受力物体对它的力的作用C.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体D.只有直接接触的物体间才有力的作用解析:施力物体对受力物体施加了力,施力物体自身也同时受到力的作用,故选项A错误;力的作用是相互的,施力物体对受力物体施力的同时,一定也受到受力物体对它的力的作用,故选项B正确;力的产生离不开受力物体,也离不开施力物体而存在,故选项C错误;不直接接触的物体间也可能有力的作用,比如两磁铁之间不接触也会有力的作用,故选项D错误.3.把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示,则薄板的重心可能是图中的(D)A.A点 B.B点C.C点 D.D点解析:将物体悬挂起来,竖直方向上受重力和绳的拉力,由二力平衡条件分析可得,重心位置可能是D点.4.如图为P物体对Q物体压力的示意图,正确的是(A)解析:画力的示意图时,要注意力的作用点和方向,P对Q的压力作用点在Q物体上,故选项B,D错误;P对Q压力的方向应垂直接触面指向被压物体,故选项A正确,C错误.5.下列关于弹力产生条件的说法中正确的是(C)A.只要两个物体接触就一定有弹力产生B.轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直C.压力和支持力的方向总是垂直于接触面D.形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大解析:两个物体相互接触,若是没有相互挤压,就不会产生弹性形变,就不会产生弹力,故选项A错误;轻杆一端所受弹力的作用线可能沿着轻杆方向,也可能与其方向垂直,具体弹力方向根据受力平衡来确定,故选项B错误;压力和支持力均属于弹力,其方向总是垂直于接触面,故选项C正确;物体发生弹性形变时才会产生弹力,但形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体产生的弹力大,还与劲度系数有关,故选项D错误.6.关于静摩擦力,下列说法正确的是(A)A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反B.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的D.对一个条件确定的接触面而言,静摩擦力的大小是不能变化的解析:静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,故选项A正确;静摩擦力可以与物体运动方向相反,作为阻力,也可以与物体运动方向相同,作为动力,故选项B错误;运动的物体也可能产生静摩擦力,比如在水平路面上,汽车启动时,车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用,故选项C错误;对一个条件确定的接触面而言,静摩擦力的大小是根据平衡条件来确定的,是变化的,选项D错误.7.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25cm,15cm,8cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受的摩擦力大小关系为(已知μ相等)(B)A.Ff1>Ff2>Ff3 B.Ff1=Ff2=Ff3C.Ff1<Ff2<Ff3 D.无法比较解析:由Ff=μFN可知,滑动摩擦力的大小与正压力FN有关,而与接触面积的大小无关,所以三种情况下摩擦力大小相等.8.如图是我国过去农村人拉耧种麦的照片,假设无论怎样变化,耧插入地面的深度不变(即耧所受地面阻力不变),每个人的拉力大小不变,四人始终在耧前与运动方向垂直的一条直线上,且人肩上绳距地面的高度不变,那么要增大拉力沿水平方向的合力,可采取的措施是(BD)A.仅增大四个人之间的间距B.仅减小四个人的间距C.仅缩短拉绳D.仅增长拉绳解析:要增大拉力沿水平方向的合力,可以降低合力与水平方向的夹角,也可以增加合力;仅增大四个人之间的间距,根据平行四边形定则,合力减小,故拉力沿水平方向的合力减小,故选项A错误;仅减小四个人的间距,四个拉力的夹角减小,故根据平行四边形定则,合力增大,故拉力沿水平方向的合力增大,故选项B正确;仅缩短拉绳,合力与水平方向的夹角增大,故拉力沿水平方向的合力减小,故选项C错误;仅增长拉绳,合力与水平方向的夹角减小,故拉力沿水平方向的合力增大,故选项D正确.9.如图所示,某同学用同一弹簧测力计按图(甲)、(乙)两种方式测量某小桶的重力,(甲)图中系小桶的轻绳较长,下列说法中正确的是(BD)A.(甲)图中弹簧测力计的示数比(乙)图中的大B.两图中弹簧测力计的示数一样大C.(甲)图中绳的拉力比(乙)图中的大D.(乙)图中绳的拉力比(甲)图中的大解析:由题意可知,弹簧测力计是测量小桶的重力,而与绳子的长短无关,故选项A错误,B正确;因为小桶的重力不变即合力不变,当夹角越小,分力越小,当夹角越大时,分力也越大,(甲)图中绳的拉力之间的夹角小于(乙)图中的夹角,则(甲)图中绳的拉力比(乙)图中的小,故选项C错误,D正确.10.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力)则该物体所受的合力大小正确的是(BD)A.(甲)图中物体所受的合外力大小等于4NB.(乙)图中物体所受的合外力大小等于5NC.(丙)图中物体所受的合外力大小等于0ND.(丁)图中物体所受的合外力大小等于0N解析:对(甲),先将F1与F3合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5N,故A错误;对(乙),先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,再合成,求得合力等于5N,故B正确;对(丙),可将F3沿水平和竖直方向正交分解,求得合力等于6N,故C错误;根据三角形法则,(丁)图中合力等于0,故D正确.11.已知两个共点力F1和F2不共线,若F1的大小和方向保持不变,F2的方向也保持不变,仅增大F2的大小.在F2逐渐增大的过程中,关于合力F的大小,下列说法正确的是(ACD)A.若F1和F2的夹角为锐角,F一定不断变大B.若F1和F2的夹角为锐角,F有可能先变小后变大C.若F1和F2的夹角为钝角,F有可能先变小后变大D.若F1和F2的夹角为钝角,F有可能一直变大解析:根据平行四边形定则,F1与F2的合力如图(甲)、(乙)所示,由余弦定理可得F1与F2的合力F=F12+F22+2F1F2cosθ,当F1与F2的夹角为锐角时,如图(甲),cosθ>0,F2不断增大时,合力F不断增大,故选项A正确,B错误;当F1与F2的夹角θ为钝角时,由图(乙)可知当F212.如图所示,物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态.当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中,斜面对物体的作用力可能(AD)A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大解析:因为初始状态拉力F的大小未知,所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知,故在F逐渐增大的过程中,斜面对物体的作用力的变化存在多种可能.斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力.因为物体始终保持静止状态,所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力.因此,判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化.物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示,由图可知,F合可能先减小后增大,也可能逐渐增大,选项A,D正确.二、非选择题(共52分)13.(5分)某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则,实验装置如图(甲)所示.在贴有白纸的竖直板上,有一水平细杆MN,细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A,B,传感器与计算机相连接.两条不可伸长的轻质细线AC,BC(AC>BC)的一端结于C点,另一端分别与传感器A,B相连.结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D.实验时,先将拉力传感器A,B靠在一起,然后不断缓慢增大两个传感器A,B间的距离d,传感器将记录的AC,BC绳的张力数据传输给计算机进行处理,得到如图(乙)所示张力F随距离d的变化图线.AB间的距离每增加0.2m,就在竖直板的白纸上记录一次A,B,C点的位置.则在本次实验中,所用钩码的重力G=N;当AB间距离为1.00m时,BC绳的张力大小FB=N;实验中记录A,B,C点位置的目的是.

解析:根据题意,由于AC>BC,所以刚开始分开的时候,只有绳AC有拉力,而且其拉力大小等于物块的重力,即G=30N;由图像分析可以知道图线Ⅱ为绳BC拉力的图像,则当AB间距离为1.00m时,由图线可以知道此时BC绳的张力大小FB=18N;实验中记录A,B,C点位置的目的是记录AC,BC绳张力的方向,从而便于画出平行四边形.答案:3018记录AC,BC绳张力的方向14.(6分)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图(甲)所示的FL图像,由图像可知:弹簧原长L0=cm,求得弹簧的劲度系数k=N/m.

(2)如图(乙)的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图(乙),则指针所指刻度尺示数为cm.由此可推测图(乙)中所挂钩码的个数为个.

解析:(1)当弹簧弹力为零,弹簧处于自然状态,由图知原长为L0=3.0cm.由F=kx,知图线的斜率为弹簧的劲度系数,即k=12N200N/m.(2)由图b可知,该刻度尺的读数为L=1.50cm.可知弹簧被压缩Δx=L0L=3.0cm-1.50cm=1.5cm弹簧的弹力F=kΔx=200N/m×1.5×10-2m已知每个钩码重G=1N,可推测图(乙)中所挂钩码的个数为3个.答案:(1)3.0200(2)1.50315.(7分)在“验证力的平行四边形定则”实验中:(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图(甲)所示,记录:、

、.

C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B,C使两细线互成角度,如图(乙)所示,小心调整B,C的位置,使,记录.

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图(乙)中cosα.

解析:(1)根据验证力的平行四边形定则实验步骤可知:B中应记录的是:结点O的位置;钩码个数(或细线拉力大小);拉力方向(或细线方向).C中调整B,C位置的目的是使橡皮筋与细线的结点O与步骤B中记录的结点位置重合,需要记录的是细线方向和钩码个数(或细线拉力大小).(2)若平行四边形定则得到验证,设每个钩码重为G,则F=5G,F1=4G,F2=3G,由三角函数关系可知三力恰好构成直角三角形,则cosα=35,cosβ=45,所以cosα答案:(1)结点O的位置钩码个数拉力方向(或细线方向)橡皮筋与细线的结点O与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应细线的方向(2)316.(8分)木块A,B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A,B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,求力F作用后木块A,B所受摩擦力的大小.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:没有施加力F时,木块A,B受力平衡,所受静摩擦力相等,且等于弹簧的弹力,即Ff=kx=400×0.02N=8N,木块B受到地面的最大静摩擦力为Fmax=μFN=0.25×60N=15N,施加力F后,对木块B有F+kx<Fmax,所以木块B仍静止,静摩擦力大小为FfB=F+kx=1N+8N=9N,施加力F后,木块A仍静止,静摩擦力大小为FfA=Ff=8N.答案:8N9N17.(8分)在同一平面内共点的四个力F1,F2,F3,F4的大小依次为19N,40N,30N和15N,方向如图所示,求它们的合力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:本题若直接运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,需多次确定各个力的合力的大小和方向,计算过程十分复杂.为此,可采用力的正交分解法求解此题.如图(甲),建立直角坐标系,把各个力分解到这两个坐标轴上,并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有Fx=F1+F2cos37°F3cos37°=27N.Fy=F2sin37°+F3sin37°F4=27N.因此,如图(乙)所示,合力F=Fx2tan=FyF即合力的大小约为38.2N,方向与F1夹角为45°斜向右上.答案:38.2N,方向与F1夹角为45°斜向右上18.(9分)如图所示,在托盘里放重物,使木块A的木质面与木板表面接触,当木块质