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

PAGE8-章末综合测评(三)相互作用(分值：100分)1．(4分)下列关于力的说法，正确的是()A．有力作用时肯定有施力物体，可能没有受力物体B．力有时能脱离物体而独立存在C．有受力物体就肯定有施力物体D．只有相互接触的物体才能有作用力C[有力作用时肯定有施力物体和受力物体，有受力物体就肯定有施力物体，A错误，C正确；力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在，B错误；两个物体有力作用时不肯定相互接触，如磁铁吸引小铁钉时，磁铁对小铁钉有力的作用但磁铁与小铁钉可以不相互接触，D错误。]2．(4分)关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是()A．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力B．重力是物体本身具有的且作用在重心上的力C．重力的方向总是垂直于接触面对下D．重心是物体所受重力的等效作用点，质量分布匀称、形态规则的物体其重心肯定在物体的几何中心D[静止在水平面上的物体对水平面的压力可以等于其所受的重力大小，但压力是弹力，重力是由地球的吸引而产生的，两者的产生缘由是不同的，故A错误；重力的施力物体是地球，不是物体本身具有的力，重力的方向总是竖直向下，但不肯定是垂直于接触面对下，比如在斜面上的物体受到的重力并不垂直于斜面，故B、C错误；质量分布匀称、形态规则的物体的重心在其几何中心，故D正确。]3．(4分)如图所示，歼­20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。关于飞行中的歼­20战机的受力，下列说法正确的是()A．战机受到的重力垂直向下B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力C．战机向前运动的推力无施力物体D．战机匀速飞行，它不受重力作用B[重力的方向竖直向下，不肯定垂直向下，A错误；由于地球对战机的吸引而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B正确；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自发动机喷出的气流，C错误；地球旁边的任何物体都受重力作用，D错误。]4．(4分)如图所示，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，而左端的状况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受到大小也为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，物块在粗糙的桌面上滑动．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()A．l1＞l2B．l2＞l3C．l3＞l4D．l1＝l2＝l3＝lD[弹簧的伸长量等于弹簧弹力与弹簧劲度系数的比值，分析四种状况下弹簧所受弹力，它们都等于作用在弹簧上的外力F，与左端的受力状况无关，又因弹簧完全相同，劲度系数相同，所以四种状况下弹簧的伸长量相等。]5．(4分)如图所示，质量为2kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8N/kg)，则以下说法正确的是()A．物体重力大小等于19.6NB．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用D．物体的各部分中，只有重心处受重力A[由重力和质量的关系知G＝mg＝2×9.8N＝19.6N，选项A正确；推断两个力是不是同一个力不能仅看大小、方向是否相同，还要看作用点、力的性质等因素。物体对绳的拉力，施力物体是该物体，受力物体是绳，作用点在绳上，而重力的施力物体是地球，受力物体是该物体，作用点在该物体上，故它们不是同一个力，选项B错误；剪断细绳后，物体仍旧受重力作用，选项C错误；物体的各部分都受重力，从“效果”上看跟重力作用在重心一样，选项D错误。]6．(4分)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。下列说法正确的是()A．A物体受到的摩擦力方向向右B．三个物体中只有A物体不受摩擦力作用C．B物体受到的摩擦力沿斜面对下D．B、C两物体受到的摩擦力方向相反B[A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；B、C两物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面对上的静摩擦力，B正确，C、D错误。]7．(4分)如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上始终处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A．μ1Mg B．μ1(m＋M)gC．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mgC[长木板ab未动，即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力，由于P在长木板ab上滑动，即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg。由平衡条件可知，地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg，即只有C正确。]8．(4分)如图所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止。若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0。则关于木块B的受力个数可能是()A．3个或4个 B．3个或5个C．4个或5个 D．4个或6个C[木块B静止，受到重力、斜面的支持力、A给的压力作用，木块A必受到B施加的向右的摩擦力作用，则A对B施加向左的摩擦力作用，斜面对B施加的摩擦力可有可无，故C正确。]9．(6分)某同学用如图所示的装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板B与铁块A间的动摩擦因数。已知铁块A的质量m＝1kg，用水平力F向左拉金属板B，使其相对于A向左运动，稳定时弹簧测力计示数如图所示。则弹簧测力计示数为________N，A、B间的动摩擦因数μ＝________。(g取10N/kg)[解析]从题图中知弹簧测力计示数为2.50N，铁块A受到弹簧的拉力F＝2.50N，由于铁块A处于平衡状态，所以A受到的摩擦力f＝2.50N。由f＝μmg得μ＝eq\f(f,mg)＝eq\f(2.50N,1kg×10N/kg)＝0.25。[答案]2.500.2510．(8分)(新情境题)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，弹簧压缩2mm。现用此圆珠笔水平推放在水平桌面上的一本书，当书匀速运动时，按钮压缩量为2.5mm。试求：书与桌面间摩擦力的大小(g取10m/s2)。[解析]由二力平衡知：F＝mg＝0.2×10N＝2N由胡克定律F＝kx得k＝eq\f(F,x)＝eq\f(2,2×10－3)N/m＝1×103N/m当书匀速运动时，弹力F′等于摩擦力f即F′＝f而F′＝kx′＝1×103×2.5×10－3N＝2.5N故书与桌面间的摩擦力大小为f＝2.5N。[答案]2.5N11．(4分)(多选)(2024·安徽阜阳三中高一上月考)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和弹簧长度的关系图像，依据图像推断，正确的结论是()A．弹簧的劲度系数为1N/mB．弹簧伸长0.2m时，弹力的大小为4NC．弹簧的原长为0.06mD．弹簧的劲度系数为100N/mCD[由题图可知，弹簧的弹力为零时，弹簧的长度为6cm，即弹簧的原长为0.06m，故C正确；当F1＝2N时，弹簧压缩的长度x1＝L0－L1＝6cm－4cm＝0.02m。由胡克定律得弹簧的劲度系数为k＝eq\f(F1,x1)＝eq\f(2,0.02)N/m＝100N/m，当弹簧伸长Δx＝0.2m时，弹力的大小为F＝kΔx＝20N，故A、B错误，D正确。]12．(4分)(多选)如图所示为熬炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40cm。某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则()A．人的每只手受到拉力器的拉力为300NB．每根弹簧产生的弹力为150NC．每根弹簧的劲度系数为125N/mD．每根弹簧的劲度系数为500N/mBC[每只手的拉力均为600N，故A错误；每根弹簧的弹力为eq\f(600,4)N＝150N，故B正确；每根弹簧的劲度系数k＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(150N,1.6－0.4m)＝125N/m，故C正确、D错误。]13．(4分)(多选)(2024·江苏连云港赣榆高级中学月考)如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；依据图中所给信息和所学学问，你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂干脆触面对下C．物体重心的位置与物体的形态和质量分布有关D．形态规则的物体的重心就在它的几何中心AC[物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力等效集中于一点，这点叫重心，故A正确；重力的方向是竖直向下的或者说是与水平面垂直的，故B错误；重心位置与物体的质量分布和形态有关，故C正确；质量分布匀称且形态规则的物体的重心在其几何中心，故D错误。]14．(4分)(多选)(2024·黑龙江鹤岗一中高一期中)已知A与B所受重力分别为GA＝10N，GB＝20N，A与B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.3，如图甲、乙所示。现在用大小为8N的力F，分别作用在B、A上，则各物体所受摩擦力的状况是()甲乙A．甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为8N的摩擦力B．甲图中，A受的摩擦力水平向右，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为6NC．乙图中，A受的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为9ND．乙图中，A受的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为2NAD[甲图中，B与地面的最大静摩擦力FBmax＝μ2(GA＋GB)＝9N，拉力F＝8N<9N，所以A、B静止不动，A不受摩擦力，B受到8N的静摩擦力，方向向左，故A正确，B错误；乙图中，A与B间的最大静摩擦力FAmax＝μ1GA＝2N，拉力F＝8N>2N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力FA＝μ1GA＝2N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9N，所以B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2N，方向向左，故C错误，D正确。]15．(6分)用如图所示的试验装置探讨弹簧的弹力与形变量之间的关系。轻弹簧上端固定一个力传感器，然后固定在铁架台上，当用手向下拉伸弹簧时，弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺可以测量弹簧原长和伸长后的长度，从而确定伸长量。测量数据如表格所示：伸长量x/×10－22.004.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50(1)以x为横坐标，F为纵坐标，在图中的坐标纸上描绘出能够正确反映弹力与伸长量关系的图线。(2)由图线求得该弹簧的劲度系数为________(保留两位有效数字)。[解析](1)横轴表示伸长量x，纵轴表示弹力F，依据表格数据，描点画图，得到一条直线，如图所示。(2)F­x图像斜率代表弹簧劲度系数。由图可知k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(6,8×10－2)N/m＝75N/m。[答案](1)见解析图(2)75N/m16．(8分)“蹦极”是一种特别刺激的户外休闲运动，人从水面上方某处的平台上跳下，靠自身所受的重力让其自由下落，被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力，把人拉上去，然后人再下落。正是在这上上下下的运动中，蹦极者体会到惊心动魄的刺激，如图所示。设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15m。质量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N，已知此人停在空中时，蹦极的橡皮绳长度为17.5m，橡皮绳的弹力与伸长的关系遵循胡克定律。(g取10N/kg)。求：(1)橡皮绳的劲度系数。(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高？[解析](1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力F1＝mg＝50×10N＝500N，而F1＝k(l－l0)，所以橡皮绳的劲度系数k＝eq\f(F1,l－l0)＝eq\f(500,17.5－15)N/m＝200N/m。(2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为l′，据胡克定律F2＝k(l′－l0)得l′＝eq\f(F2,k)＋l0＝eq\f(3000,200)m＋15m＝30m。[答案](1)200N/m(2)30m17．(12分)用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ，如图甲、乙所示(水平地面粗糙)。甲乙(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种状况中木块A是否都肯定要做匀速直线运动？(2)若木块A在拉力FT的作用下做匀速直线运动，图甲中A、B间的摩擦力是否等于拉力FT?(3)若A、B的重力分别为100N和150N，图甲中弹簧测力计读数为60N(当A被拉动时)，FT＝110N，求A、B间的动摩擦因数μ。[解析](1)题图甲中只要木块A相对B滑动即可；题图乙中的木块A肯定要做匀速直线运动，因为题图乙中，只有当木块A匀速直线运动时，弹簧测力计的读数才与摩擦力大小相等。(2)题图甲中，木块A受上、下两个接触面的向左的摩擦力作用，故木块A