综合测评(3) 第三章 相互作用——力（配套试卷）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

综合测评(三) 答案精解P (建议用时:75分钟 满分:100分) 非选择题 题号 选择题 总分 12 11 13 14 15 得分 短 一、选择题(共10道题,每题4分,共40分,第1~7小 :甜 题为单选题,第8~10题为多选题,全部选对的得 C.③ D} 4分,选对但不全的得2分;有错选或不选的得 知 0分) 4.如图甲、乙所示,倾角为4的固定斜面上分别有一 1.如图所示,用手指转动旋纽:在这一过程中手指和 个滑块M,图甲中滑块上表面水平,图乙中滑块的 旋之间 ( 上表面平行于斜面,在滑块M上分别有一个质量 . 相同的物块n,现在M和n相对静止,一起沿斜面 匀速下滑,下列说法正确的是 - :崇 K A.只有摩擦力 B.既没有弹力,也没有摩擦力 乙 C.只有弹力 A.图甲中物块受3个力 E D.既有弹力,又有摩擦力 B.图甲中滑块M受5个力 2.在实验室中,一同学将三个力传感器的钩勾在一 C.图甲中物块m受4个力 起,处干静止状态,并读出三个传感器的读数,下列 D.图乙中滑块M受5个力 数据明显有误的是 ) 5.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,缓慢改变木 :甜 B. 7N.4 N.4N A.1 N,5N、10N 板的倾角可以改变物块所受的摩擦力大小.已知木 C. 1N.8N.8 N D.4N.8N.9 N 板的倾角a分别为30{和45时物块所受摩擦力的 3.原长相等的两根轻质弹策A、B分别与两个质量均 。 大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为 C 为n的小球连接,两小球静止时的状态分别如图 ) 甲、乙所示,图甲中弹箭竖直,图乙中光滑斜面的恼 角为30^{},弹箭与竖直方向的夹角为30{},若小球静 止时,两弹赘的长度相等,则轻质弹箭A、B的劲度 系数之为 .-.-1 #} C “:斑 ) C# # u 6.在学校体育器材室里,篮球水平放在如图所示的球 架上,已知球架的宽度为0.15m,每个球的质量 中 乙 为0.4kg,直径为0.25m,不计球与球架之间的摩 .249. 擦,则每个篮球对球架一侧的压力大小为(重力加 C.托盘对货物的支持力和货物对托盘的压力是一 速度g取10m/s). 对平衡力 D.托盘对货物的支持力和货物对托盘的压力是一 对相互作用力 9.气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速 A.4N B.5N 在水平地面上坚直固定一根直杆,质量为》的薄空 C.2.5N D.3.N 心塑料球用细线悬于杆顶瑞0.当水平风吹来时 7.如图所示,光滑水平地面上放有截面为一圆周的柱 球在水平风力的作用下飘起来,已知风力大小正比 于风速,当风速v一3m/s时,测得球平衡时细线 状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体 与竖直方向的夹角0一30{,重力加速度为g,则 B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静 ( ) 止.若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持 ## 平衡,则 C ) _ A.0-30”时,细线拉力大小为F-2、mg 77777 3 A.水平外力F不变 B.风速增大到某一值时,0可能等于90{ B.墙对B的作用力增大 C.细线拉力与风力的合力大于ng C.地面对A的支持力增大 D.0-30{时,风力大小F-3 D.B对A的作用力减小 10.如图所示,在倾角9一30{的固定斜面上放一质量 8.随着科技发展,智能机器人已经走进我们的生活 如图所示,无人送货机器人装载好货物静止在水平 n一2kg的物块,物块与斜面间的动摩擦因数 地面上整装待发,货物静置于机器人的水平托盘 s~ ,现在用一沿斜面向上的推力F作用于物块上, ( 上.下列说法正确的是 。 设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 物 托 力,g取10m/s,则 ) 无人送货 {机器人 A.当F-15N时,物块与斜面间的摩擦力大小为 A.托盘对货物的支持力和货物的重力是一对平 15N 衡力 B.当F-10N时,物块不受摩擦力 B.托盘对货物的支持力和货物的重力是一对相互 C.当F一5N时,物块沿斜面向下滑动 作用力 D.当F一35N时,物块沿斜面向上滑动 题号 选择题 3 0 10 答题卡 答案 .250. 二、非选择题(本题共5小题,共60分) (1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 11.(8分)某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角 状态. 度的力的合成规律”实验中,按如图甲所示将橡皮 (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与 条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细 弹蓄长度工的关系图线,由此图线可得该弹箭的 绳,细绳的另一端都有绳套,实验时,需要两次拉 原长。一 cm,劲度系数一 N/m. 伸橡皮条,一次是用两个弹策测力计分别勾住级 (3)他又利用本实验原理把该弹策做成一个弹等 绳套,并互成角度地拉橡皮条,如图乙所示,其中 测力计,当弹箭测力计上的示数如图丙所示时,该 OA为橡皮条,另一次是用一个弹测力计通过细 弹的长度x=cm. 绳拉橡皮条,两次将结点均拉到同一位置Q 13.(10分)如图所示,某人用轻绳牵住一只质量 固定点 0.6kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球 -橡皮条 的轻绳与水平方向成37{}角,已知空气对氢气球的 浮力为15N.人的质量M-50kg,且人受到的浮 力忽略不计(sin37*-0.6,cos37*-0.8,g取 乙 H 丙 10m/s)求; 二 (1)水平风力的大小; (1)某次实验中一弹策测力计的指针位置如图丙 所示,可知拉力的大小为N. (2)人对水平地面的压力大小 (2)甲同学在某次实验中:记录了拉力F、F。的大 小及方向,并将它们的图示作在如图丁所示的方 格纸中,已知方格纸每个正方形小格的边长代表 2.N.请你在图工中作出E、E。的合力F的图示 并由图可得F的大小为 (3)乙同学用力的图示法分别描绘F、F、F。的大 小及方向,以F、E。为邻边,作平行四边形,得其 对角线为F,如图戍所示.则力F、F。合力的理论 值是 ,实际测量值是_.(均选填 “F””或“F”). 12.(8分)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹 弹力与形变量的关系”的实验 /N 2口E ## 乙 .251. 14.(16分)质量为M的本棵倾角为9一30{*},当将一质 15.(18分)如图所示,质量为M.上表面光滑的半圆 量为n的木块放在木樱的斜面上并给木块一个初 柱体P放置于水平面上,一根轻质细线跨过大小 速度时,木块恰好匀速下滑:如果用沿与斜面也成 可忽略的光滑轻质定滑轮O,一端和置于P上的 2一30角的力F拉木块,如图所示,则木块刚好匀 小球A(可视为质点)连接,另一端系在天花板上 速上滑,已知重力加速度为g,木樱在水平面上始 的O.点,光滑的质量不计的小动滑轮O。置于O、 终保持静止,求 O.之间的细线上,下面通过轻质细线挂着质量为 fF30 n的小球B,已知半圆柱体P及两小球A、B均处 于静止状态,定滑轮O在半圆柱体圆心O的正上 方,O.A与竖直方向成30{}OA长度与半圆柱体 (1)木块与斜面的动摩擦因数 半径相等,0、Q间的细线与天花板之间的夹角 (2)拉力F的大小 为37*,重力加速度为g,sin37*-0.6,cos37* (3)此时水平面对木模的摩擦力和支持力的大小 0.8,求: (1)小球A的质量; (2)半圆柱体P对水平面的摩擦力和压力大小 .252.15.解析(1)设经过时间t,甲递上乙， 5.C解析由题意可以推断出，当倾角a=30时，物块受到的 根据题洛有山一受=， 摩擦力是静摩擦力，大小为Fn=mngsin30°：当a=45时，物 块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为F。=F=gc0s45, 将v=9m/s,=13.5m代入得t=38, 由-F得g一号选项C正确 此时乙离接力区末端的距离为△=L一号=6.5m 6.C解析以任意一个篮球为研究对象，分析受力如图所示， (2)因为甲、乙的最大速度m>比， 设球架对篮球的支持力F、与竖直方向的夹角为a,由几何 所以在完成交接棒时甲跑过的距离越长，成赣越好，故应在 接力区的末端完成交接，且乙达到最大速度，设乙的加 知识得sina= d =0.6.由平衡条件得2 FNcos a=mg, 速度为a, 2 故Fw 2c05.2X0.8N=2,5N,则每个篮球对球架一侧 mg 加速的时间=些 0 的压力大小为F%=Fx=2.5N,选项C正确，A、B、D错误 乙在接力区的运动时间=L十。】 1 L=2ai+1-小 D 2 联立以上各式，代入载据解得a=号m/公. 昏1)6.5m(2)号m/ mg 7.D解析对物体B受力分析如图所示，A的位置左移，0角减 综合测评（三） 小，则墙对B的作用力FN=Gtan0,故FM减小，B对A的 1,D解扬手指转动旋钮时，两手指挤压旋钮，产生弹力：同时 作用力为广代=R=忌。代减小，选项B错误，D正璃：以 手指相对旋钮有相对运动趋势，故产生摩擦力，选项D正确. A、B为整体受力分析，受到总重力，地面支持力，推力F和 2.A解析要使物体处于静止状态合力必须为零.1N、5N、 墙壁的弹力，根据平衡条件有FN=F,所以水平外力F减 10N合力范国是4N≤F。≤16N,选项A错误；B,C,D项 小，地面对A的支持力等于两个物体的重力，所以该力不变， 合力均可能为零，选项B、C、D正确. 选项A,C错误 3.C解析对题图甲中的小球，由平衡条件可得kx=mg,则 k人=，题图乙中的小球，受到弹簧拉力、斜面支持力及重 力作月，如国所示，由平街条件可得F=20,由朝克定 律得F=kx,联立解得=5，故=√3，选项C正确， 8.AD解析货物静置于机器人的水平托盘上，托盘对货物的 支持力和货物的重力是一对平衡力，选项A正确，B错误：托 盘对货物的支持力和货物对托盘的压力是一对相互作用力， 选项C错误，D正确， F、8 4 9,AD解析选取小球为研究对象，则小球受重力、细线拉力和 30° 风力而处于平衡状态，如图所示，根据共点力平衡条件得，细 309 线拉力F,=m。2V3mg,风力F=mngtan9=号m cos 3 3mg,铜线 幸mg 拉力和风力的合力大小等于mg,选项A,D正确，C错误：因 4.D解析题图甲中以物块m为研究的对象，则由于两个物体 为风力和重力的合力方向不可能水平向右，可知拉力方向不 一起做匀速运动，所以物块m只受到重力与支持力，共两个 可能水平向左，则0不可能等于90°，选项B错误. 力的作用，选项A,C错误：以M为研究对象，则受重力，m的 压力、斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，共4个力作用， 选项B错误；题图乙中以M为研究对象，受重力、斜面的支 持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，共5个力作用，选 项D正确. ·260· 10.BC解析对小球B受力分析，可得绳BP的拉力大小为 (2)把人与氢气球视为整体，受力分析可得 Fm=mgo0s30°=写ng,对P点全力分折，可得绝PO的 FN=mg+Mg-F#=491 N. 由牛顿第三定律得人对水平地面的压力 拉力大小为Fm=Fm0s30°=号mg,选项A错误：对物块 F=F、=491N. A受力分析，可得A受到的摩擦力大小为FA=FP,Fn= 答3(1)12N(2)491N Fm30,解得Fa=9g,选项C正确：对绳OP.PB和 14.解析(1)木块恰好匀速下滑，由平衡条件可知 mgsin30°=ngcos30°， 小球B、半球体C整体受力分析，地面对C的摩擦力大小为 解得=am30-号 Fe-Fw一号m,选项B正确，D错花 (2)如果用沿与斜面也成0=30°角的力F拉木块，则木块刚 11.解析(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则拉力的大小为 好匀逸上滑，由平衡条件得 3.00N. Fcos 0=mgsin 0+Ft, (2)作出F,F的合力F如图所示：由图中几何关系可知， Fsin 0+Fx=mgcos 0, F的大小为12N 又F=FN, 部得F一9x (3)将木块和木楔看作整体，由平衡条件得水平面对木楔的 摩擦力 F'=Fcs20=5 A mg. (3)在题图戊中，F是作图得到的，为F,F2合力的理论值： 水平面对木糗的支持力为F, F是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，拉到同一位置 则F八+Fsin20=(M什m)g, 0,方向沿AO方向，为实际测量值. 答案(1)3.00(2)见解析图12(3)FF 解得K=Mg十子mg 12.解析(1)弹簧是竖直的，为减小误差，刻度尺必须与弹簧平 園a厚2唱se9w mg Mgmg 行，故必须使刻度尺保持竖直状态 15.解析(1)同一根细线上的拉力大小相等，设细线拉力大小 (2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm,弹簧弹力为 为F,,对小动滑轮)和小球B鉴体进行受力分析，如图甲 2N时，弹簧的长度为8cm,仲长量为4cm,根据胡克定律 所示，根据平衡条件得2 Frsin37=mg, F=a,有-是=品Nm=0Nm (3)由题图丙得到弹簧的弹力为3.0N,根据题图乙得到弹 力为3.0N时对应的弹簧的长度为10m. 答系(1)竖直(2)450(3)10 mg 13.解折(1)对氢气球进行受力分析如图所示. 解得F,=5g】 6 对小球A,受力分析如图乙所示，根据平衡条件得 F30F 07 设氢气球受轻绳拉力为F,水平风力为F以，由平衡条件 m g 列式， 竖直方向有F停=mg十Frsin37”, FNAsin30°=Frsin30°，2 Frcos30°=mAg, 水平方向有Fx=F:cos37, 解得F=12N,F=15N. 解得m=53m 6 ·261· (2)对小球A和半圆柱体P整体受力分析，如图丙所示，设 力减小，至人完全离开地面时支持力减小到零，选项A P受到摩擦力为F:,支持力为F、,根据平衡条件得 正确 5,D解析当拉力F取满足题意要求的最小值时，铁块与铁箱 ·309 之间的摩擦力怡好达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可 得此时铁块与铁箱之间的弹力大小为Fv=,在竖直方向 (超+mg 上根据平衡条件有F、=mg,对铁块和铁箱整体有F一 内 F=FTsin 30, 2ng=2ma,联立以上三式解得F=100N,选项D正确. FN十FTcos30°=(M+mA)g, 6.C解析设A的质量为m,则B的质量为2m,剪断细线前细 解得-最g,K=Mg+号g, 线的拉力为F=(2m十m)gsm30°=受mg,对B有Fm 2 ngsin30°=mg,剪断细线的除间，细线的拉力立刻减为零， 由牛顿第三定律可得，P对水平面的摩擦力大小为是mg, 而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为aA= 对水手地西的压力大小为M版+普g E+mgsin30_之mg 3 &，选项C正确. 餐累1)53m 6 agM版+2s 7.C解预在0一1s内，E=1,根据牛顿第二定律得41 mg 综合测评（四） F-mgsin 01 乞，方向沿斜面向上，物体沿斜面向上做匀 1,A解扬人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后，由 加速直线运动，在1s未的速度为5m/s:在1~2s内，拉力 于惯性，在水平方向上人保持原来的速度，车的速度不变，故 人落在车厢内的起跳，点，选项A正确：两匹马拉车比一匹马 下为家，根据牛领第二定律得4：-四0-《，方向活斜 m 拉车跑得快，说明物体受的力越大，加速度越大，速度变化得 面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，2s末速度为 越快，选项B错误：惯性大小只与物体的质量有关，质量越 本：在2~3s内，品=-1，根据牛损第二定律得西 大，惯性越大，选项C错误：一个运动的物体，如果不再受力 1F十ugsin0-3 了，它将会永远运动下去，选项D错误 ,方向沿斜面向下，物体沿斜面向下微 2.A解扬因为鸽子在空中以加速度沿图中虚线斜向上匀 匀加逸直线运动，3s末的速度大小为15m/s,方向沿斜面向 加速飞行，加速度有竖直向上的分量，所以鸽子处于超重状 下，选项C正确 态，选项A正确，B错误：鸽子所受的合力的方向与其飞行的 8.AD解析由题图可知，物块的初速度沈=4m/s,传送带转 速度方向相同，合力、空气的作用力与重力应构成失量三角 动的速度=2m/s,选项A正确，B错误：A,B两点间距离 形，故空气对鸽子的作用力不可能等于鸽子所受重力，作用 为s=号×(2+4)×0,5m+2X1m=85m,选项C错误： 力的方向应与其飞行的速度方向有一定的夹角，选项C、D 错误。 物块留在传送带上摩擦痕造长为4=受×(2+0×Q.5m 3.C解析逆向看烟花做初速度为零的匀加速直线运动，取向 2×0.5m=0.5m,选项D正确. 下为正方向，h=aP,解得a=l.5g,由牛顿第二定律，得 !9.BD解析由题图乙得物块在前5m位移内做匀减速运动， 在5一13m位移内做匀加速运动，且由图钱斜率得匀减速运 mg十f=ma,解得仁=0.5，选项C正确. mg 4,A解析人在地面上静止站立时，受到的支持力等于人的重 动的加逢度大小a1=器m/?=10m/3,匀加递运动的加 力，在快速下蹲时人先向下加速后向下减速到达最低点，故 64 速度大小4一2x3-5m/g=4m/s,匀减速运动的时 先具有向下的加速度后具有向上的加速度，则人先处于失重 状态后处于超重状态，受到支持力先减小后增大：在人蹬伸 间1==1s,又由牛顿第二定律得F十ng=ma1和F- a 的过程中，从最低点到达重力与地面支持力相等时，人具有 mg=mug,联立解得F=7N,动摩擦因数4=0.3，选项B、D 向上的加速度，处于超重，人从受力平衡点继续上升时支持 正确. ·262·