【与名师对话】2021年秋高中物理必修一练习：第三章-相互作用-综合评估检测卷(三)

综合评估检测卷(三)(本栏目内容，在同学用书中分册装订！)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少有一个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，错选不得分)1．下列说法正确的是()A．鸡蛋碰石头，虽然鸡蛋碎了而石头完好无损，但鸡蛋与石头间的作用力是相等的B．只有能运动的物体才会施力，静止的物体只能受到力而不会施力C．“风吹草低见牛羊”，草受到了力而弯曲，但未见到施力物体，说明没有施力物体的力也是可以存在的D．任何一个物体，确定既是受力物体，也是施力物体解析：由于力具有相互性的特点，鸡蛋与石头间的作用力是相等的，鸡蛋之所以破是由于鸡蛋的承受力比石头的承受力小，选项A正确；物体之间的相互作用力存在与否，与物体是否运动无关，选项B错误；草受到了力而弯曲，施力物体是空气，肉眼观看不到，但人们能感受到风力的存在，选项C错误；任何一个物体施加力的同时也是受力物体，选项D正确．答案：AD2．关于重力、重心，下列说法正确的是()A．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高B．质量分布均匀、外形规章的物体的重心确定在物体上C．舞蹈演员在做各种秀丽动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化D．重力的方向总是垂直于地面解析：风筝的重心相对风筝的位置不变，故A错．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，故B错．舞蹈演员在做各种动作时，由于身体发生形变，重心位置变化，C对．重力方向总是竖直向下，但不愿定垂直地面，D错．答案：C3．当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数据时，其合力大小可能是2N？()A．F1＝6N，F2＝3N B．F1＝3N，F2＝3NC．F1＝2N，F2＝4N D．F1＝5N，F2＝1N解析：由|F1－F2|≤F≤F1＋F2可知，选项B、C正确．答案：BC4．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A．三力的合力有最大值(F1＋F2＋F3)，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小解析：用作图法求出F1和F2的合力，再与F3求合力，可得B正确．答案：B5.如图所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，则()A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的摩擦力方向向下D．木块所受墙面的摩擦力不变解析：由于木块是静止的，木块与墙之间的摩擦力应为静摩擦力．木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力，它们是一对平衡力，即FN＝F，则当F增加到2F时FN也增加到2F，A正确；在竖直方向上，木块受到的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块受到的重力大小，方向与重力的方向相反，沿墙壁向上，B、C错误，D正确．答案：AD6.如图所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为()A．2F1 B．F2C．2F3 D．0解析：由矢量运算的三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零．答案：D7.如图所示，轻弹簧的两端各受10N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内)．下列说法正确的是()A．该弹簧的劲度系数k＝200N/mB．该弹簧的劲度系数k＝400N/mC．依据公式k＝F/x，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大D．弹簧所受的合力为10N解析：轻弹簧的两端各受10N的拉力，方向相反，所以弹簧所受的合力为零，D错误，弹簧的弹力等于一端的拉力，由F＝kx可求出k＝eq\f(F,x)＝eq\f(10N,0.05m)＝200N/m，B错误，A正确；弹簧的劲度系数k由弹簧本身打算，与F无关，C错误．答案：A8．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力为F，则当它们的夹角为60°时合力的大小为()A．2F B.eq\f(\r(6),2)FC.eq\f(\r(3),2)F D.eq\f(\r(2),2)F解析：当两共点力大小确定且它们的夹角0°≤θ≤180°时，随θ的增大，F合减小．当它们的夹角为90°时合力F＝eq\r(2)F1，当它们的夹角为60°时合力应大于F，故排解C、D；当θ＝0°时，合力为最大Fmax＝2F1<2F，故排解A.答案：B9.如图所示，木块放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是()A．以1m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8NB．当木块以2m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8NC．当水平拉力F＝20N时，木块受到的摩擦力为20ND．将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是由于木块受到的摩擦力越来越大解析：竖直方向上，木块的重力与地面对木块的支持力始终平衡．水平方向上，木块向右做匀速直线运动时，拉力F与滑动摩擦力F′平衡，故F′＝F＝8N，且滑动摩擦力方向向左．当F＝20N时，因木块对地面的压力的大小和接触面的粗糙程度均没有变化，故滑动摩擦力不变，仍为8N(留意此时F>F′，木块向右做加速运动)．同理，当木块速度越来越小时，滑动摩擦力的大小仍为8N.答案：A10．右图是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，可实行的方法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量C．只将病人的脚向左移动D．只将两定滑轮的间距增大解析：若只增加重物的质量，则绳子拉力增大，脚所受的拉力增大，B选项正确；若只将病人的脚向左移动，则夹角θ会减小，绳子拉力的合力增大，脚所受的拉力增大，C选项正确；若只增加绳的长度，拉力不变，A选项错误；只将两只滑轮的距离增大，则夹角θ会增大，绳子拉力的合力减小，脚所受的拉力减小，D选项错误．答案：BC二、试验题(本题2个小题，共18分)11．(8分)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．试验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.解析：(1)连线时要连成直线，使尽量多的点在直线上，使各点尽量均匀分布在直线两侧．(2)由ΔF＝Δmg＝kΔl，得k＝eq\f(Δmg,Δl)＝eq\f((2.5－0.5)×10－3×9.8,(18－10.5)×10－2)N/m≈0.261N/m答案：(1)如图所示．(2)0.261(0.248～0.262均可)12．(10分)“验证力的平行四边形定则”试验．(1)某同学的试验操作如下，请完成相关内容．①在桌面上放一块方木板，在木板上铺一张白纸，把橡皮条一端固定在木板上的A点．②把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O.③登记两个弹簧测力计的读数及结点O的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示，用平行四边形法则求出合力F.④________________________________________________________________________.⑤比较F′和F，可以看出它们在试验误差范围内是相等的．⑥________________________________________________________________________.(2)某同学的试验记录如图甲所示．①用如图乙的线段长度表示1N力的大小，作出力F1、F2、F′的图示．②用作图的方法求出F1、F2的合力F.解析：(1)④只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，登记弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同样比例作出这个力F′的图示．⑥转变两个力的大小，重做几次．(2)①、②如图所示．作图要求：确定要统一标度；确定要用刻度尺作图；刻度要尽可能精确；求F1、F2的合力时确定要用平行四边形定则作图．答案：见解析．三、计算题(本题共4个小题，共42分)13．(8分)把一个物体放在倾角为37°的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受到斜面的支持力为40N，受到斜面的摩擦力为30N，求这两个力的合力的大小及方向．解析：用F1表示支持力，F2表示摩擦力，并作出力的示意图，由于支持力与摩擦力垂直，所以力的平行四边形为矩形，由勾股定理得F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(402＋302)N＝50Ntanα＝eq\f(F2,F1)＝eq\f(30,40)＝eq\f(3,4)故α＝37°即合力的方向竖直向上．答案：合力的大小为50N，方向竖直向上．14．(10分)如图所示，水平地面上的物体重G＝100N，受到与水平方向成37°角的拉力F＝60N，支持力FN＝64N，摩擦力Ff＝16N，求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数．解析：对四个共点力进行正交分解，如图所示，则x方向的合力：Fx＝Fcos37°－Ff＝60×0.8N－16N＝32Ny方向的合力：Fy＝Fsin37°＋FN－G＝60×0.6N＋64N－100N＝0所以合力大小F合＝Fx＝32N，方向水平向右．动摩擦因数μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(16,64)＝0.25答案：32N方向水平向右0.2515．(12分)蹦极是一种极限运动，人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振荡中，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求：(g取10N/kg)(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＝500N而F1＝k(l－l0)所以，橡皮绳劲度系数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)30m16．(12分)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只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，求在以下状况下A受到的摩擦力大小．(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)只在桶内加入m1＝0.33kg的沙子时；(4)只在桶内加入m2＝0.5kg的沙子时．