内容正文:
高中物理周测卷 (必修一 第三章 相互作用力)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,是小球放在斜面上所受重力的示意图,其中正确的是( C )
A. B.
C. D.
【知识点】重力的概念、大小和方向
【详解】重力的方向是竖直向下的,故C正确;综上所述本题答案是:C
2.下列说法正确的是( B )
A.同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等
B.水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的
C.物体间相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
D.物体的重心总在物体的几何中心,且物体均可看成质点
【知识点】力的概念、重力的概念、大小和方向、重心、弹力定义及产生条件
【详解】A.高纬度地区的重力加速度比低纬度地区的重力加速度大,同一物体在赤道受到的重力小于在北极受到重力,故A错误;
B.水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的,故B正确;
C.物体间相互作用时,施力物体和受力物体同时出现,故C错误;
D.只有形状规则且质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心。物体能否看作质点要看物体的大小和形状对于所研究的问题而言能否忽略,故D错误。故选B。
3.以下估测与实际情况最相符的是( C )
A.中学生正常步行的平均速度为10m/s B.一个鸡蛋受到的重力约为10N
C.物理教科书的长约为26cm D.洗澡水的温度约为55℃
【知识点】平均速度、重力的概念、大小和方向
【详解】A.中学生正常步行的平均速度为1.1m/s,达不到8m/s,故A错误;
B.一斤(500g)鸡蛋可称8--10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g(0.05kg);则重力约为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 故B错误;
C.物理教科书的长约为26cm,符合实际情况,故C正确;
D.洗澡水的温度以略高于人的体温为宜,在40℃左右,而85℃的水,会将人烫伤,故D错误. 故选C.
4.一物体受到三个共点力、、的作用,且表示三个力的有向线段恰好构成三角形,如图所示。可知该物体受到的合力为( A )
A.0 B. C. D.
【知识点】三角形法则及多边形法则
【详解】、、三个力的有向线段恰好构成三角形,且首尾相接,则根据三角形定则可得三个合力等于0。故选A。
5.关于摩擦力,下列说法正确的是( A )
A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反
B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.摩擦力一定是阻碍物体运动的力
【知识点】静摩擦力概念及产生条件、滑动摩擦力的大小与方向
【详解】A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,故A正确;
BD.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,但不一定与物体的运动方向相反,滑动摩擦力也可以是动力,例如,人走路时,脚底与地面的静摩擦力推动人前进,此时摩擦力是动力而非阻力,故BD错误;
C.受静摩擦力作用的物体与接触面相对静止,但物体可以是运动的,例如,传送带上的物体随传送带加速时,物体与传送带间无相对滑动,此时物体受静摩擦力且处于运动状态,故C错误。
故选A。
6.如图所示,一个杯子放置在桌布上。一个儿童在桌边从右侧将桌布从杯子下拉出,拉出桌布后,杯子最终没有滑离桌面。则在上述过程中( C )
A.桌布对杯子的摩擦力的方向向左
B.桌面对杯子的摩擦力的方向向右
C.若儿童增大拉力,桌布对杯子的摩擦力不变
D.若儿童增大拉力,桌面对杯子的摩擦力将增大
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向
【详解】A.向右拉桌布,杯子没有滑离桌布时,杯子相对于桌布向左运动,杯子受到的摩擦力向右,A错误。
B.拉出桌布后,杯子在桌面上向右滑动,桌面对杯子的摩擦力的方向向左,B错误。
CD.杯子受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与正压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,C正确,D错误。故选C。
7.在安徽南部地区分布着白墙青瓦,刀笔生姿的民居建筑,是中国传统民居建筑的一个重要流派,也称徽派民居,如图甲所示,屋顶结构可简化为如图乙模型,瓦片静止在倾斜椽子上。若瓦与椽子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则椽子与水平面的最大夹角θ满足的关系式为( A )
A. B. C. D.
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题
【详解】对瓦片进行受力分析,支持力方向垂直斜面向上,摩擦力方向沿斜面向上,当椽子受到静摩擦力达到最大时,根据受力平衡可得 解得 故选A。
8.如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为m的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角30°,整个装置处于静止状态.若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,则拉力的最小值为( A )
A. B. C. D.
【知识点】三角形法则解决共点力平衡问题
【详解】以小球为研究对象进行受力分析可知,能够把小球拉离斜面,则拉力最小时方向垂直于绳子,如图所示:
根据平衡条件可得拉力的最小值为:
故选A.
二、多选题
9.下面关于力的说法中正确的是( CD )
A.只有直接接触的物体之间才会有力的作用
B.力的大小可以用天平来测量
C.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变
D.力是不能离开施力物体和受力物体单独存在的
【知识点】力的概念
【详解】A.不接触的物体之间也可以有力的作用,万有引力、库仑力以及磁场力等;故A错误;
B.力的大小可以用弹簧秤测量,故B错误;
C.力的作用效果能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变,故C正确;
D.物体间力的作用是相互的,因此施力物体同时也是受力物体,力是不能离开施力物体和受力物体单独存在的,故D正确;故选CD。
10.下列与力有关的说法中正确的是( AD )
A.相互接触的物体间不一定有弹力作用
B.细杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向
C.书对桌面的压力就是书的重力
D.轻绳对物体的拉力是由轻绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向
【知识点】弹力的大小和方向
【详解】A.弹力的产生条件是直接接触并发生弹性形变,所以相互接触的物体间不一定有弹力作用。故A正确;
B.杆的弹力不一定沿着杆的方向,比如水平杆末端固定一小球,处于静止,则杆对小球的作用力是竖直向上,故B错误;
C.书对桌面的压力是由于重力而引起的,却不是重力,故C错误;
D.轻绳对物体的拉力是由绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向,故D√。选AD。
11.如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,开始时轻绳处于垂直状态,轻绳所能承受的最大拉力为2G,现对小球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢地移动,则在小球缓慢地移动过程中,下列说法正确的是( AB )
A.力F逐渐增大
B.力F的最大值为G
C.力F的最大值为2G
D.轻绳与竖直方向夹角最大值θ=30°
【知识点】动态平衡问题
【详解】对小球受力分析,如下图所示:
根平衡条件得:F=mgtanθ,当θ逐渐增大,可得F逐渐增大,故A正确;如上图所示,小球缓慢地移动过程中,θ逐渐增大,由题意知T的最大值为2G,则可得,解得:θ=60°,此时F达到最大值即为: ,故B正确,CD错误.所以AB正确,CD错误.
12.如图所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长l0和推力F的大小分别为( BC )
A. B. C. D.
【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题
【详解】CD.对整体分析,整体处于静止状态,合力为零,在沿斜面方向上有
解得 故C正确,D错误。
AB.对A分析,因为斜面光滑,没有摩擦力,所以在斜面方向上A重力的分力等于弹簧的弹力,所以 故解得 故A错误,B正确; 故选BC。
考点:考查了胡克定律,共点力平衡条件。
三、实验题
13.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图像,由图像可知:弹簧原长L0= cm,求得弹簧的劲度系数k= N/m。
(2)如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,由此可推测图乙中所挂钩码的个数为 个。
【答案】 3.0 200 3
【知识点】弹簧劲度系数
【详解】(1)[1]由图可知,当弹力为零时弹簧的长度为其原长,故弹簧的原长为
[2]根据胡克定律可知
(2)[3]刻度尺的最小刻度为1mm,故指针所指刻度尺示数为
由胡克定律可知 由题可知
由此可推测图乙中挂了3个钩码。
14.某个实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,方案如图甲所示。步骤如下:
①用两个弹簧测力计互成角度的拉细绳套,使橡皮筋伸长,结点达到纸面上某一位置。记录结点位置、两个弹簧测力计的示数、和方向;
②只用一个弹簧测力计,仍将结点拉到位置,记录弹簧测力计的示数和方向;③根据力的平行四边形定则,作出和的合力;
④作出四个力的图示;
⑤比较和的一致程度。
(1)本次实验需要用到带细绳套的橡皮条,图乙中最合适的是 (填写序号);
(2)步骤①中某个弹簧测力计指针位置如图丙所示,其读数为 ;
(3)如图丁所示,一定沿方向的力是 (选填“”或“”)。
【答案】(1)C (2)3.00 (3)
【知识点】验证力的平行四边形定则
【详解】(1)为了减小拉力方向标记的误差,拉橡皮条的细绳应适当长一些,则图乙中最合适的是C。
(2)图中弹簧测力计的分度值为,由图丙可知其读数为。
(3)由图丁可知,力是通过作平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,力的方向不一定沿方向;力是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定沿方向。
四、解答题
15.如图所示,一木块被两块同样的竖直木板夹在中间静止不动,在两侧对木板加有水平方向的压力大小均为20N,木块的质量为m=1kg,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)左侧木板对木块施加的静摩擦力为多大?
(2)若木块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.5,欲将木块从木板中竖直向下抽出,则所需的外力F最小为多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】(1)5N (2) 10N
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向、平衡状态的定义及条件
【详解】(1)木块受力平衡,则根据共点力的平衡条件,可得木板对木块施加的静摩擦力:
f静=0.5mg=5N
(2)木块与木板间的最大静摩擦力: fm=2μN=20N
要使木块抽出,则有:F+mg=2μN F= fm-mg =10N
16.某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图所示,已知斜面倾角为37°,光滑小球的质量m=4kg,力传感器固定在竖直挡板上,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:当整个装置静止时,力传感器的示数F和斜面给小球的支持力FN。
【答案】30N;50N
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题
【详解】以小球为研究对象,设小球与力传感器间的作用力大小为F,斜面给小球的支持力为FN,由几何关系可得
代入数据解得 F=30N;
17.如图所示,在粗糙的水平面上,一个重的滑块受到和水平方向成角、大小的斜向上拉力作用,结果刚好能做匀速直线运动,(,)求:
(1)滑块对水平面的压力是多少;
(2)滑块和水平面之间的动摩擦因数是多少。
【答案】(1);(2)
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向、正交分解法解共点力平衡问题
【详解】(1)根据题意,对滑块受力分析,如上右图所示
由平衡条件有 解得
由牛顿第三定律可知,滑块对水平面的压力为
(2)由公式可得,滑块和水平面之间的动摩擦因数为
18.如图所示,物体乙放置在倾角为的斜面上,物体甲用轻绳连接在天花板上、用轻绳与物体乙相连,物体甲、乙均处于静止状态。已知轻绳与竖直方向所成的夹角为,轻绳水平,物体甲、乙的质量分别为、,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度g取,,。求:
(1)轻绳对物体甲的拉力大小;
(2)物体乙所受到的摩擦力大小;
(3)物体乙与斜面间动摩擦因数的最小值。
【答案】(1);(2);(3)
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、平衡问题中的极值问题
【详解】(1)以甲物体为对象,受力如图所示
根据受力平衡可得
,
联立解得
,
(2)以乙物体为对象,受力如图所示
根据受力平衡可得
(3)以乙物体为对象,垂直于斜面方向根据受力平衡可得
解得
又
解得
可知物体乙与斜面间动摩擦因数的最小值为。
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高中物理周测卷 (必修一 第三章 相互作用力)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,是小球放在斜面上所受重力的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等
B.水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的
C.物体间相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
D.物体的重心总在物体的几何中心,且物体均可看成质点
3.以下估测与实际情况最相符的是( )
A.中学生正常步行的平均速度为10m/s B.一个鸡蛋受到的重力约为10N
C.物理教科书的长约为26cm D.洗澡水的温度约为55℃
4.一物体受到三个共点力、、的作用,且表示三个力的有向线段恰好构成三角形,如图所示。可知该物体受到的合力为( )
A.0 B. C. D.
5.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反
B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.摩擦力一定是阻碍物体运动的力
6.如图所示,一个杯子放置在桌布上。一个儿童在桌边从右侧将桌布从杯子下拉出,拉出桌布后,杯子最终没有滑离桌面。则在上述过程中( )
A.桌布对杯子的摩擦力的方向向左
B.桌面对杯子的摩擦力的方向向右
C.若儿童增大拉力,桌布对杯子的摩擦力不变
D.若儿童增大拉力,桌面对杯子的摩擦力将增大
7.在安徽南部地区分布着白墙青瓦,刀笔生姿的民居建筑,是中国传统民居建筑的一个重要流派,也称徽派民居,如图甲所示,屋顶结构可简化为如图乙模型,瓦片静止在倾斜椽子上。若瓦与椽子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则椽子与水平面的最大夹角θ满足的关系式为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为m的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角30°,整个装置处于静止状态.若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,则拉力的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下面关于力的说法中正确的是( )
A.只有直接接触的物体之间才会有力的作用
B.力的大小可以用天平来测量
C.力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变
D.力是不能离开施力物体和受力物体单独存在的
10.下列与力有关的说法中正确的是( )
A.相互接触的物体间不一定有弹力作用
B.细杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向
C.书对桌面的压力就是书的重力
D.轻绳对物体的拉力是由轻绳的形变产生的,其方向指向轻绳收缩的方向
11.如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,开始时轻绳处于垂直状态,轻绳所能承受的最大拉力为2G,现对小球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢地移动,则在小球缓慢地移动过程中,下列说法正确的是( )
A.力F逐渐增大
B.力F的最大值为G
C.力F的最大值为2G
D.轻绳与竖直方向夹角最大值θ=30°
12.如图所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长l0和推力F的大小分别为( )
A. B. C. D.
三、实验题
13.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图像,由图像可知:弹簧原长L0= cm,求得弹簧的劲度系数k= N/m。
(2)如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,由此可推测图乙中所挂钩码的个数为 个。
14.某个实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,方案如图甲所示。步骤如下:
①用两个弹簧测力计互成角度的拉细绳套,使橡皮筋伸长,结点达到纸面上某一位置。记录结点位置、两个弹簧测力计的示数、和方向;
②只用一个弹簧测力计,仍将结点拉到位置,记录弹簧测力计的示数和方向;③根据力的平行四边形定则,作出和的合力;
④作出四个力的图示;
⑤比较和的一致程度。
(1)本次实验需要用到带细绳套的橡皮条,图乙中最合适的是 (填写序号);
(2)步骤①中某个弹簧测力计指针位置如图丙所示,其读数为 ;
(3)如图丁所示,一定沿方向的力是 (选填“”或“”)。
四、解答题
15.如图所示,一木块被两块同样的竖直木板夹在中间静止不动,在两侧对木板加有水平方向的压力大小均为20N,木块的质量为m=1kg,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)左侧木板对木块施加的静摩擦力为多大?
(2)若木块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.5,欲将木块从木板中竖直向下抽出,则所需的外力F最小为多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
16.某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图所示,已知斜面倾角为37°,光滑小球的质量m=4kg,力传感器固定在竖直挡板上,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:当整个装置静止时,力传感器的示数F和斜面给小球的支持力FN。
17.如图所示,在粗糙的水平面上,一个重的滑块受到和水平方向成角、大小的斜向上拉力作用,结果刚好能做匀速直线运动,(,)求:
(1)滑块对水平面的压力是多少;
(2)滑块和水平面之间的动摩擦因数是多少。
18.如图所示,物体乙放置在倾角为的斜面上,物体甲用轻绳连接在天花板上、用轻绳与物体乙相连,物体甲、乙均处于静止状态。已知轻绳与竖直方向所成的夹角为,轻绳水平,物体甲、乙的质量分别为、,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度g取,,。求:
(1)轻绳对物体甲的拉力大小;
(2)物体乙所受到的摩擦力大小;
(3)物体乙与斜面间动摩擦因数的最小值。
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