2024-2025年新教材高中物理第3章相互作用章末检测含解析鲁科版必修第一册

PAGEPAGE8章末综合检测三相互作用(时间：90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。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列说法正确的是()A．在接近地面旁边，自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在变更D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小和方向都不变解析：选D在地球上接近地面的同一位置，同一物体的重力为确定值，故A错误；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错误；重力的方向始终竖直向下，与物体的运动状态无关，故C错误，D正确。2．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年宠爱。三种与足球有关的情境如图所示，下列说法正确的是()A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．丙图中，落在球网中的足球受到的弹力是由于足球发生了形变D．丙图中，落在球网中的足球受到的弹力是由于球网发生了形变解析：选D静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；静止在光滑的水平地面上的两个足球虽然接触，但由于没有产生弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，B错误；足球撞到网上，球网被撑开，由于球网的形变，而使足球受到了弹力，故C错误，D正确。3.我国极地考察破冰船——“雪龙号”如图所示，为满意破冰航行的要求，其船体结构经过特别设计，船体下部与竖直方向成特别角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是()解析：选C船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，A、B、D错误。4．关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是()A．任何物体的重心都在它的几何中心上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确定有弹力解析：选D重心不确定在物体的几何中心上，只有质量分布匀称、形态规则的物体，重心才在其几何中心上，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；动摩擦因数确定时，滑动摩擦力与正压力成正比，而静摩擦力与弹力不存在这个关系，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确定有弹力，故D正确。5.如图所示，重物A、B叠放在水平桌面上。质量分别为m1、m2、m3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在重物A、B上，已知m1>m2＋m3，A、B保持静止。现将m3解下放在物体A的上方，发觉A、B仍处于静止。关于A、B间的摩擦力f1和B与桌面间的摩擦力f2的变更状况，下列说法中正确的是()A．f1变大，f2不变 B．f1变大，f2变大C．f1变小，f2不变 D．f1变小，f2变大解析：选D起先时A物体保持静止，水平方向上二力平衡，即向左的拉力和B物体给A物体向右的静摩擦力f1平衡，所以f1＝(m2＋m3)g；m3解下放在物体A的上方，发觉A仍处于静止，则水平方向上二力平衡，此时f1＝m2g，所以f1变小了。再分析B物体的受力状况。因为m1>m2＋m3，所以整个系统所受桌面给的摩擦力f2必定向左，此时f2＝(m1－m2－m3)g；当m3解下放在物体A的上方时，B仍处于平衡状态，水平方向上二力平衡，此时f2＝(m1－m2)g，所以f2变大，故D正确。6.如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是()A．静摩擦力，方向沿传送带向上B．静摩擦力，方向沿传送带向下C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上解析：选A货物和传送带之间没有相对滑动，可认为货物向上做匀速运动，结合平衡条件知A正确。7.中国书法艺术历史悠久，某同学用毛笔练习书法，从基础笔画“横”起先练习。如图，在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左回带。该同学在水平桌面上平铺一张纸，为防止打滑，他在纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则关于向右行笔过程中物体的受力状况，说法正确的是()A．笔对纸的压力确定大于毛笔的重力B．镇纸受到了向右的静摩擦力C．白纸受到了两个摩擦力的作用D．桌面受到了向左摩擦力作用解析：选C毛笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态，手对毛笔的作用力是未知的，所以不能推断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，故A错误；纸始终处于静止状态，相对镇纸无相对运动或相对运动趋势，所以镇纸始终不受摩擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与摩擦力，故B错误；毛笔相对白纸向右运动，对白纸有向右的摩擦力，白纸相对桌面有向右的运动趋势，因此白纸受到桌面对它的摩擦力，不受镇纸的摩擦力，故C正确；同理，桌面相对白纸有向左的运动趋势，因此白纸对桌面的摩擦力的方向向右，D错误。8．探究弹力和弹簧伸长量之间的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长l0和劲度系数k分别为()A．l0＝0.02m，k＝500N/mB．l0＝0.10m，k＝500N/mC．l0＝0.02m，k＝250N/mD．l0＝0.10m，k＝250N/m解析：选D由胡克定律可知15N＝k(0.16m－l0)，20N＝k(0.18m－l0)，解得k＝250N/m，l0＝0.10m，故选项D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.用一水平力F将铁块A紧压在竖直墙B上而静止，如图所示，下列说法中正确的是()A．铁块A确定受墙B给它的竖直向上的摩擦力B．铁块A确定对B施加竖直向上的摩擦力C．增大水平力F，铁块A和墙B之间的摩擦力不变D．增大水平力F，铁块A和墙B之间的摩擦力变大解析：选AC铁块A处于静止状态，故受到的合外力为零，在竖直方向上受到竖直向下的重力，故B对铁块A施加的摩擦力方向确定竖直向上，依据力的相互性可知铁块A对B施加竖直向下的摩擦力，故A正确，B错误；铁块A处于静止状态，故受到的合外力为零，则有B对铁块A施加的摩擦力等于铁块A的重力，铁块A和墙B之间的摩擦力不变，故C正确，D错误。10.在半球形光滑容器内，放置一细杆，如图所示，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，则容器上A、B两点对细杆的作用力的方向分别为()A．均竖直向上B．均指向球心C．B点处的弹力垂直于细杆向上D．A点处的弹力指向球心O解析：选CD半球形光滑容器对细杆A、B两点处都有支持力。在A处，细杆与半球形光滑容器的接触面是半球形光滑容器的切面，半球形光滑容器对细杆的支持力垂直切面指向细杆，依据几何学问得知，此方向指向球心O，即A点处半球形光滑容器对细杆的支持力指向球心O；在B处，细杆与半球形光滑容器的接触面就是细杆的下表面，所以B点处半球形光滑容器对细杆的支持力垂直于细杆斜向上。故选C、D。11.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。起先时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()A．b弹簧的伸长量为LB．b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)C．P端向右移动的距离为2LD．P端向右移动的距离为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L解析：选BD两根轻弹簧串接在一起，两弹簧产生的弹力大小相等，依据胡克定律F＝kx得k1L＝k2xb，则b弹簧的伸长量xb＝eq\f(k1L,k2)，故A错误，B正确；起先时弹簧均处于原长状态，则P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即s＝L＋xb＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k1,k2)))L，故C错误，D正确。12．如图甲所示，一人用由零渐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，取重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是()A．木箱所受的最大静摩擦力fmax＝21NB．木箱所受的最大静摩擦力fmax＝20NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2解析：选AD木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21N，当推力F＞21N后，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20N，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝eq\f(f,mg)＝0.2，选项A、D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)如图(a)所示，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线精确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。解析：标尺的游标为20分度，精确度为0.05mm，游标的第15个刻度与主尺刻度对齐，则读数为37mm＋15×0.05mm＝37.75mm＝3.775cm。弹簧形变量x＝(3.775－1.950)cm＝1.825cm，砝码平衡时有mg＝kx，所以劲度系数k＝eq\f(mg,x)＝eq\f(0.100×9.80,1.825×10－2)N/m≈53.7N/m。答案：3.77553.714．(8分)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的试验。(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(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，数据如表所示。代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30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分度值为________。(3)该同学依据表中数据作的图如图所示，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0或Lx”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表中数据可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，g取9.8m/s2)。解析：(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竖直方向。(2)弹簧自然悬挂，在弹簧晃动时测量无意义，待弹簧静止时，测量的数据较精确；由题表中数据可知L3的数值记录不规范，用刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，故所用刻度尺的分度值为1mm。(3)由题图可知砝码质量为0时x等于0，所以横轴是弹簧长度与Lx的差值。(4)结合题图可知弹簧的劲度系数为k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(60×10－3×9.8,12×10－2)N/m＝4.9N/m弹簧下端挂上砝码盘时的拉力F盘＝k(Lx－L0)＝0.098N所以砝码盘质量m＝eq\f(G盘,g)＝eq\f(0.098,9.8)kg＝0.01kg＝10g。答案：(1)竖直(2)静止L31mm(3)Lx(4)4.91015.(10分)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：2.5N16．(10分)为一轻质弹簧的弹力F和长度L的关系图线如图所示，试由图线确定：(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧伸长15cm(处于弹性限度内)时，弹力的大小。解析：(1)当弹力F＝0时，弹簧伸长量x＝0，即弹簧处于原长，可知弹簧原长L0＝10cm。(2)由F­L图像知，当弹力F＝10N时，弹簧长度取L＝15cm，弹簧的伸长量x＝L－L0＝(15－10)cm＝0.05m。由F＝kx得k＝eq\f(F,x)＝200N/m。(3)当x＝15cm＝0.15m时，由F＝kx得F＝200N/m×0.15m＝30N。答案：(1)10cm(2)200N/m(3)30N17．(13分)如图所示，重物A的质量为mA＝5kg，重物B的质量为mB＝2kg，A与桌面间的最大静摩擦力为fmax＝10N。为使系统处于静止状态，试求拉力F的大小范围。(取重力加速度g＝10N/kg)解析：在水平方向上，重物A除了受到向左的拉力F、绳子向右的弹力T外，还受到桌面的摩擦力的作用。当拉力F取最小值Fmin时，重物A即将向右滑动，所受摩擦力为最大静摩擦力fmax，且方向向左。由Fmin＋fmax＝T和T＝mBg，可得Fmin＝mBg－fmax＝2kg×10N/kg－10N＝10N。当拉力F取最大值Fmax时，重物A即将向左滑动，所受摩擦力为最大静摩擦力fmax，且方向向右。由Fmax＝T＋fmax和T＝mBg，可得Fmax＝mBg＋fmax＝2kg×10N/kg＋10N＝30N。