第3章 相互作用 单元测试卷 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第一册

第3章　相互作用 (时间:75分钟　满分:100分) 一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.骑行者驾驶摩托车在水平路面上左拐弯的情境如图所示,下列说法正确的是(　　) A.地面对摩托车的弹力斜向左上方 B.地面对摩托车的弹力竖直向上 C.轮胎受到的弹力是由于轮胎发生形变产生的 D.摩托车对骑行者的作用力竖直向上 2.如图所示,磁铁B吸附于铁箱A的侧壁,A的侧壁位于竖直平面内,A、B始终保持相对静止,则下列说法正确的是(　　) A.铁箱静止于地面上时,磁铁B一共受到3个力的作用 B.A、B一起匀速上升时,B受到的摩擦力方向向上 C.A、B一起匀速向左运动时,B受到的摩擦力与静止时相比减小 D.若在图示状态下仅增大B的磁性,则B受到的摩擦力一定会变大 3.一只蜗牛沿着树枝从左向右缓慢爬行,如图所示,则在此过程中(　　) A.树枝对蜗牛的支持力先减小后增大 B.树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大 C.树枝对蜗牛的作用力先减小后增大 D.树枝对蜗牛的作用力先增大后减小 4.如图所示,三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙的水平地面上,物体间接触面不光滑,现用水平力F作用在B上,三个物体仍然静止,下列说法正确的是(　　) A.B物体受到六个力作用 B.A物体受到三个力作用 C.C物体受到水平面对它的摩擦力大小为F,方向水平向左 D.C物体对B物体的支持力大小等于B物体的重力 二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 5.下列各图中P、Q两球之间存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)(　　) 6.研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置如图所示,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用轻绳与木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。则(　　) A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力 B.水平桌面必须光滑 C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动 D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变 7. 如图所示,物块A静止在斜面B上,下列说法正确的是(　　) A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的 B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的 C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的 D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的 8.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态。已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g C.当F>μ2(m+M)g时,长木板与木块之间发生相对运动 D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动 三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。 9.(3分)青岛是中国帆船运动的发源地,被誉为中国的“帆船之都”。如图所示,一艘帆船正在静止水面上逆风航行,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船行驶,已知风力方向和航行方向间夹角为135°,和帆面间夹角为8°。若风力大小为F,则帆船沿航行方向前进的动力大小为　　　　。  10.(3分)如图所示,质量为1 kg的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数μ=0.3,垂直于墙壁作用在物块表面的推力F=50 N,物块处于静止状态,g取10 m/s2,则物块所受摩擦力的大小为　　　　 N。  11.(3分)三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力的大小关系是fA　　　fB　　　　fC。(均选填“<”“>”或“=”)  12.(6分)某同学用弹簧测力计称得一木块重力为5 N,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。 (1)当弹簧测力计读数为2.1 N时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是　　　　　摩擦力,大小是　　　　　N,方向　　　　　。  (2)木块开始运动后,若使木块保持匀速运动,弹簧测力计的读数为2 N,这时木块受到的是　　　　　摩擦力,大小是　　　　　N,动摩擦因数μ=　　　　　。  13.(6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图甲所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下: 甲 (1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05 g。 (2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如下表: 序号 1 2 3 4 5 硬币数量n/枚 5 10 15 20 25 橡皮筋长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 (3)根据表中数据在图乙上描点,绘制图线: 乙 丙 (4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示,此时橡皮筋的长度为　　　　 cm。  (5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　 g(计算结果保留三位有效数字)。 14.(11分)在弹性限度内,一个原长为20 cm的轻弹簧,受50 N的拉力时,总长度22 cm。 (1)求弹簧的劲度系数。 (2)当弹簧总长度为19 cm时,求弹簧的弹力大小。 15.(12分)质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉物体。当它刚开始运动时,弹簧的伸长量为3 cm;当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的伸长量是2 cm。弹簧的劲度系数为200 N/m,g取10 N/kg,求: (1)物体受到的最大静摩擦力; (2)物体受到的滑动摩擦力; (3)物体与水平面间的动摩擦因数μ。 16.(16分)如图所示,某时刻质量m=2 kg的木块正在以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动,试判断: (1)木块的运动方向; (2)木块相对于传送带的运动方向; (3)木块所受滑动摩擦力的方向; (4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,求木块受到的滑动摩擦力的大小。(g取10 N/kg) 参考答案 1.B　2.B 3.B　根据平衡条件可知,树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力等大反向,则树枝对蜗牛的作用力大小不变,故C、D错误;蜗牛缓慢爬行,根据平衡条件可知,摩擦力和支持力的合力与重力等大反向,如图所示,由几何关系得f=Gcos θ,N=Gsin θ,蜗牛从左侧向上爬行,θ增加,则摩擦力减小,支持力增大,根据对称性可知,蜗牛从顶端向右爬行,摩擦力增大,支持力减小,故A错误,B正确。 4.C　对A物体受力分析可知,A物体受重力和B物体对它的支持力,B错误;对B物体受力分析,B物体受重力、A物体对B物体的压力、C物体对B物体的支持力、拉力和C物体对B物体的摩擦力,所以B物体受到五个力的作用,A错误;由于B物体相对于C物体具有向右运动的趋势,所以B物体受到C物体对它向左的摩擦力作用,则B物体对C物体的摩擦力的方向为水平向右,因此C物体相对水平面具有向右运动的趋势,C物体受到水平面对它水平向左的摩擦力,由二力平衡可知,C物体所受的摩擦力大小为F,C正确;由于A物体放在B物体上,所以C物体对B物体的支持力大小等于A物体和B物体的重力大小之和,D错误。 5.CD　6.AD　7.CD 8.AD　对M受力分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对长木板的摩擦力f=μ1mg,故A正确,B错误。无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然仅受到两个摩擦力而处于平衡,不可能运动,木块与长木板发生相对滑动的条件是F>μ1mg,故C错误,D正确。 9.解析 由图可知,风力F在垂直于帆面方向的分力为Fsin 8°;该力的方向与风力的夹角为90°-8°=82°,则该力与船航行方向的夹角为135°-82°=53°,则该力沿船航行方向的分力为F'=Fsin 8°cos 53°=Fsin 8°。 答案 Fsin 8° 10.解析 对物块受力分析,设物块受的重力为G,静摩擦力为f,墙壁支持力为N,示意图如图所示。 根据受力平衡的条件得f=G=mg=10 N。 答案10 11.解析 由f=μN可知,滑动摩擦力f的大小只与μ和N有关,与物体的运动状态无关,由于该题中μ与N都相等,故f都相等。 答案=　= 12.解析(1)木块静止,处于平衡状态,受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时,摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是2.1 N,方向水平向左。 (2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力f=F=2 N,木块对桌面的压力N=G=5 N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG,得动摩擦因数μ==0.4。 答案(1)最大静　2.1　水平向左　(2)滑动　2　0.4 13.解析(4)由题图丙可知,刻度尺的分度值为1 mm,读数为15 cm+3.5 mm=153.5 mm=15.35 cm。 (5)设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0,则 n1mg=k(x1-x0) n5mg=k(x5-x0) 设冰墩墩质量为m1,则有m1g=k(l-x0) 联立各式代入数据解得m1=127 g。 答案(3)如图所示 (4)15.35　(5)127 14.解析 (1)当F=50 N时,弹簧伸长x=l1-l0=0.02 m 由F=kx得k= N/m=2.5×103 N/m。 (2)x'=l0-l2=0.01 m,故F'=kx'=2.5×103×0.01 N=25 N。 答案(1)2.5×103 N/m　(2)25 N 15.解析 (1)根据最大静摩擦力的定义,弹簧伸长3 cm时产生的拉力F=kx与最大静摩擦力相等,所以最大静摩擦力fmax=200×0.03 N=6 N。 (2)物体匀速运动时,拉力F'=kx'等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力f=200×0.02 N=4 N。 (3)根据f=μN,N=mg得 动摩擦因数μ==0.2。 答案(1)6 N　(2)4 N　(3)0.2 16.解析 (1)由题可知木块向右运动。 (2)由于传送带的速度v'=5 m/s>v,方向向右,以传送带为参考系,木块向左运动。 (3)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以木块所受滑动摩擦力的方向向右。 (4)滑动摩擦力的大小f=μN,其中N是木块受到的传送带的支持力,根据木块在竖直方向上二力平衡得N=mg,则f=0.2×2×10 N=4 N。 答案(1)向右　(2)向左　(3)向右　(4)4 N 学科网（北京）股份有限公司 $