高中物理单元测试——第三章相互作用（适中版01）

高中物理单元测试 —— 第三章 相互作用（适中版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图所示、小芳从滑梯顶端由静止开始加速下滑，关于小芳所受重力，下列说法正确的是（　　） A．小芳只有静止时才受重力 B．小芳所受重力就是她对滑梯的压力 C．小芳所受重力的方向竖直向下 D．小芳所受重力的方向垂直滑梯向下 2．（本题4分）如图所示，小华在足球比赛中准备罚点球时，一只脚用力踩在足球上面，让足球保持静止。下列说法正确的是（　　） A．脚对足球的压力是由于足球发生形变产生的 B．脚感受到足球的支持力是足球的上部发生形变引起的 C．地面对足球的支持力是足球的下部发生形变引起的 D．足球对地面的压力是地面发生形变引起的 3．（本题4分）如图所示，叠放在一起的三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10m/s、6m/s、8m/s，已知木块之间的接触面是粗糙的，下列关于木块之间的摩擦力的方向说法正确的是（　　） A．木块A对木块B的摩擦力方向向右 B．木块B对木块C的摩擦力方向向右 C．木块A对木块C的摩擦力方向向右 D．木块C对木块B的摩擦力方向向左 4．（本题4分）在车站、商场、机场、展览馆和体育馆等人流集中的地方，通常会安装自动扶梯（下左图）或自动人行道（下右图），当一人分别站在左面的自动扶梯与右面的自动人行道从一楼匀速上到二楼的过程中，他所受的摩擦力对应的是（  ） A．都受到沿斜面向上的摩擦力 B．都受到水平向右的摩擦力 C．在右图人不受摩擦力，左图人受到沿斜面向上的摩擦力 D．左图受到水平向右的摩擦力，右图不受摩擦力 5．（本题4分）如图所示，光滑的斜面C固定在水平地面上，上表面粗糙的物块B通过光滑的定滑轮用轻绳与物块A相连，共同静止在斜面上，B的质量大于A的质量，则B物体的受力个数为（　　）      A．4 B．7 C．6 D．5 6．（本题4分）某同学设计了一个简易的弹簧测力计，当挂的重物静止时，弹簧由0刻度伸长到位置，则在弹簧弹性限度内，当挂的重物静止时，该测力计指针应指到（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）竖直平面内有一圆形支架，圆心为O，OA、OB为两根轻绳，两轻绳一端固定在小球上，另一端分别固定在圆形支架上的A、B两点，小球恰好静止于圆心O处，OA沿竖直方向，角AOB为120°。如果将圆形支架以圆心O为轴沿逆时针方向缓慢转过100°，关于两绳上弹力的变化，下列说法正确的是（　　） A．绳OA、OB上弹力都一直增大 B．绳OA、OB上弹力都先增大再减小 C．绳OA上弹力一直增大，绳OB上弹力先增大再减小 D．绳OA上弹力先增大再减小，绳OB上弹力一直增大 二、多选题 8．（本题6分）将力F分解为两个不为零的力，下列情况具有唯一解的是（    ） A．已知两个力的方向，并且不在同一直线上 B．已知一个分力的大小和另一分力的方向 C．已知两个力的大小 D．已知一个分力的大小和方向 9．（本题6分）如图所示，叠放在水平桌面上的木块A和B处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.3kg，砝码和托盘与木块A用一根轻质绳通过定滑轮连接，待系统稳定后，弹簧测力计的读数为2N，定滑轮与轻质绳之间的摩擦不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．木块B对木块A的摩擦力方向向右 B．木块B对木块A的摩擦力大小为3N C．桌面对木块B的摩擦力方向向左 D．桌面对木块B的摩擦力大小为2N 10．（本题6分）筷子是中华饮食文化的标志之一，筷子在先秦时称为“梜”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”，如图所示，用筷子夹质量为m的小玻璃球，假设筷子均在竖直平面内，且每根筷子和竖直方向的夹角均为，小球静止，已知小球与筷子之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．每根筷子对小球的压力的最小值为 B．每根筷子对小球的压力的最小值为 C．每根筷子对小球的压力的最大值为 D．每根筷子对小球的压力的最大值为 三、实验题 11．（本题6分）某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。 (1)安装刻度尺时，________（填“必须”或“不需要”）使刻度尺的零刻度线与弹簧的上端对齐；实验中，弹簧被拉伸时，________（填“可以”或“不可以”）超出它的弹性限度。 (2)该同学根据实验获得多组关于弹簧弹力F、弹簧长度x的数据并在坐标纸上描点，如图乙所示，请根据所描的点作出图线。 (3)根据所作图线可得，弹簧的劲度系数________N/m（结果保留三位有效数字）。 12．（本题10分）两实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)甲实验小组在某次实验中测量细绳拉力时，弹簧测力计的指针指在如图位置，则该弹簧测力计的读数为__________N。 (2)乙实验小组利用三根原长为10.00cm的相同规格的橡皮筋（橡皮筋的弹力与形变量成正比，遵从胡克定律）进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在水平木板上铺有白纸，将绳子打一个结点，用这三根橡皮筋在同一平面内沿三个不同方向拉结点，当结点处于静止时，在白纸上标记结点位置为O点，如图所示，记录三根橡皮筋方向并测量出三根橡皮筋此时的长度分别为、、。请完成下列问题： ①根据记录的数据，若两力合成时遵循平行四边形定则，则当以、段橡皮筋的伸长量为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线长度应___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）段橡皮筋伸长量。 ②在本实验中，当结点静止时，三根橡皮筋的长度可能是___________。 A．，， B．，， C．，， ③关于本实验，实验操作或说法正确的是___________。 A．本实验中需要用量角器测量出三段橡皮筋之间的夹角 B．实验中直接沿着橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向 C．在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置 D．为减小实验误差，与端橡皮筋方向之间的夹角必须为90° E．三根橡皮筋的形变必须在弹性限度以内 ④在某次实验中，三根橡皮筋的方向如图所示，保持结点位置与段橡皮筋长度、方向不变，保持段橡皮筋的方向不变，将段橡皮筋缓慢顺时针旋转90°，则在此过程中段与段橡皮筋的弹力大小变化正确的是___________。 A．段橡皮筋弹力先减小后增大 B．段橡皮筋弹力一直减小 C．段橡皮筋弹力先增大后减小 D．段橡皮筋弹力一直减小 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，要求画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度。（g取10 m/s2） （1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB。 （2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。 14．（本题12分）如图所示，倾角为37°的斜面体C放在水平面上，质量为5kg的重物A放在斜面C上，质量为1kg的重物B与重物A通过细绳相连于O点，其中细绳OA处于水平状态，另一根与O点相连的细绳悬挂于天花板上且与竖直方向夹角为37°，A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度大小g取10m/s2，，。求： (1)水平细绳OA的拉力的大小； (2)斜面C对重物A的摩擦力和支持力的大小。 15．（本题16分）斜面体B固定在水平地面上，其倾角，质量为的小物块A放在斜面上，小物块A恰好沿斜面匀速下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，求： (1)小物块A与斜面间的动摩擦因数； (2)若将小物块A锁定静止，施加平行于斜面向上、大小拉力，解除锁定后，求小物块A受到的摩擦力f； (3)若对小物块A施加一大小为、方向水平向右的拉力，使小物块A保持静止，求的取值范围。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第三章 相互作用（适中版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图所示、小芳从滑梯顶端由静止开始加速下滑，关于小芳所受重力，下列说法正确的是（　　） A．小芳只有静止时才受重力 B．小芳所受重力就是她对滑梯的压力 C．小芳所受重力的方向竖直向下 D．小芳所受重力的方向垂直滑梯向下 【答案】C 【详解】A．小芳无论在何种运动状态下都受重力，故A错误； B．小芳所受重力的施力物体是地球，对滑梯的压力的施力物体是小芳，以上两个力是完全不同的两个力，故B错误； CD．小芳所受重力的方向竖直向下，故C正确，D错误。 故选C。 2．（本题4分）如图所示，小华在足球比赛中准备罚点球时，一只脚用力踩在足球上面，让足球保持静止。下列说法正确的是（　　） A．脚对足球的压力是由于足球发生形变产生的 B．脚感受到足球的支持力是足球的上部发生形变引起的 C．地面对足球的支持力是足球的下部发生形变引起的 D．足球对地面的压力是地面发生形变引起的 【答案】B 【详解】弹力是施力物体发生形变要恢复原状而产生的，因此，脚对足球的压力是由于脚发生形变而产生的，脚感受到足球的支持力是足球的上部发生形变要恢复原状而产生的，地面对足球的支持力是由于地面发生形变要恢复原状而产生的，足球对地面的压力是由于足球的下部发生形变要恢复原状而产生的。综上可知，A、C、D错误，B正确。 故选B。 3．（本题4分）如图所示，叠放在一起的三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10m/s、6m/s、8m/s，已知木块之间的接触面是粗糙的，下列关于木块之间的摩擦力的方向说法正确的是（　　） A．木块A对木块B的摩擦力方向向右 B．木块B对木块C的摩擦力方向向右 C．木块A对木块C的摩擦力方向向右 D．木块C对木块B的摩擦力方向向左 【答案】A 【详解】ABD．三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10m/s、6m/s、8m/s，木块之间的接触面是粗糙的，根据摩擦力方向与相对运动方向相反，木块B相对于木块C向左运动，则木块C对木块B的摩擦力方向向右，木块B对木块C的摩擦力方向向左；木块B相对于木块A向左运动，则木块A对木块B的摩擦力方向向右，故BD错误A正确； C．木块A和木块C不接触，则木块A和木块C之间没有摩擦力，故C错误。 故选A。 4．（本题4分）在车站、商场、机场、展览馆和体育馆等人流集中的地方，通常会安装自动扶梯（下左图）或自动人行道（下右图），当一人分别站在左面的自动扶梯与右面的自动人行道从一楼匀速上到二楼的过程中，他所受的摩擦力对应的是（  ） A．都受到沿斜面向上的摩擦力 B．都受到水平向右的摩擦力 C．在右图人不受摩擦力，左图人受到沿斜面向上的摩擦力 D．左图受到水平向右的摩擦力，右图不受摩擦力 【答案】C 【详解】人站在左面的自动扶梯匀速运动时，接触面是斜面，根据平衡条件可知人受到沿电梯向上的摩擦力、重力和垂直斜面的支持力；人站在右面的自动人行道匀速运动时，接触面是平面，根据平衡条件可知人只受重力和竖直向上的支持力，人不受摩擦力，故C正确，ABD错误． 故选C。 5．（本题4分）如图所示，光滑的斜面C固定在水平地面上，上表面粗糙的物块B通过光滑的定滑轮用轻绳与物块A相连，共同静止在斜面上，B的质量大于A的质量，则B物体的受力个数为（　　）      A．4 B．7 C．6 D．5 【答案】D 【详解】由于B的质量大于A的质量，所以物体A有沿B向上运动的趋势，故AB之间有静摩擦力，如下图所示，所以B物体的受力为重力，斜面C的支持力，物体A的压力，绳子的拉力，静摩擦力共5个力。    故选D。 6．（本题4分）某同学设计了一个简易的弹簧测力计，当挂的重物静止时，弹簧由0刻度伸长到位置，则在弹簧弹性限度内，当挂的重物静止时，该测力计指针应指到（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当挂上的重物，且重物静止时，由题图可看出指针正对刻度，弹簧的形变量为 弹簧在弹性限度内，挂的重物静止时，该测力计指针应指到该测力计的刻度处，弹簧的形变量为 根据胡克定律有， 联立解得，当挂的重物静止时，该测力计指针应指到处。 故选B。 7．（本题4分）竖直平面内有一圆形支架，圆心为O，OA、OB为两根轻绳，两轻绳一端固定在小球上，另一端分别固定在圆形支架上的A、B两点，小球恰好静止于圆心O处，OA沿竖直方向，角AOB为120°。如果将圆形支架以圆心O为轴沿逆时针方向缓慢转过100°，关于两绳上弹力的变化，下列说法正确的是（　　） A．绳OA、OB上弹力都一直增大 B．绳OA、OB上弹力都先增大再减小 C．绳OA上弹力一直增大，绳OB上弹力先增大再减小 D．绳OA上弹力先增大再减小，绳OB上弹力一直增大 【答案】B 【详解】对小球受力分析，小球受重力mg、绳OA的弹力和绳OB的弹力，作出力的三角形，如图所示，在转动过程中弹力和的夹角不变，则力三角形中重力所对的顶点在以重力边为弦的圆上移动，作出三角形的外接圆，由图可知，在转动过程中，开始时两力均增大，当转过30°时，绳OB的弹力在水平方向，重力在竖直方向，此时绳OA的弹力为直径，即达到最大值，之后又开始减小，当转过90°时，绳OA的弹力在水平方向，重力在竖直方向，此时绳OB的弹力为直径，即达到最大值，之后又开始减小，所以此过程中绳OA、OB上弹力都是先增大再减小。 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）将力F分解为两个不为零的力，下列情况具有唯一解的是（    ） A．已知两个力的方向，并且不在同一直线上 B．已知一个分力的大小和另一分力的方向 C．已知两个力的大小 D．已知一个分力的大小和方向 【答案】AD 【详解】因合力F一定，若已知两个力的方向，并且不在同一直线上，则分解的结果是唯一的，选项A正确；已知一个分力的大小和另一分力的方向，分解的结果可能有两种，选项B错误；已知两个力的大小，分解的结果可能有两种，选项C错误；已知一个分力的大小和方向，则另一个分力一定是唯一的，选项D正确；故选AD. 9．（本题6分）如图所示，叠放在水平桌面上的木块A和B处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.3kg，砝码和托盘与木块A用一根轻质绳通过定滑轮连接，待系统稳定后，弹簧测力计的读数为2N，定滑轮与轻质绳之间的摩擦不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．木块B对木块A的摩擦力方向向右 B．木块B对木块A的摩擦力大小为3N C．桌面对木块B的摩擦力方向向左 D．桌面对木块B的摩擦力大小为2N 【答案】BC 【详解】AB．对A受力分析，A处于静止状态，故A受力平衡。A受到绳子水平向右的拉力，大小为 则，A受到B对A的水平向左的摩擦力，大小等于绳子的拉力，为 故A错误，B正确； CD．对B受力分析，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向右，大小为 弹簧对B的拉力水平向左，大小为 因为B处于静止状态，即B受力平衡，所以桌面对B的摩擦力水平向左，大小为 故C正确，D错误。 故选BC。 10．（本题6分）筷子是中华饮食文化的标志之一，筷子在先秦时称为“梜”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”，如图所示，用筷子夹质量为m的小玻璃球，假设筷子均在竖直平面内，且每根筷子和竖直方向的夹角均为，小球静止，已知小球与筷子之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．每根筷子对小球的压力的最小值为 B．每根筷子对小球的压力的最小值为 C．每根筷子对小球的压力的最大值为 D．每根筷子对小球的压力的最大值为 【答案】BD 【详解】筷子对小球的压力太小，小球有下滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向上，小球受力平衡。如图（a）所示 在竖直方向上有 且有，联立解得 筷子对小球的压力太大，小球有上滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向下，小球受力平衡，如图（b）所示 在竖直方向上有 且有，联立解得 综上，筷子对小球的压力的取值范围为 故选BD。 三、实验题 11．（本题6分）某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。 (1)安装刻度尺时，________（填“必须”或“不需要”）使刻度尺的零刻度线与弹簧的上端对齐；实验中，弹簧被拉伸时，________（填“可以”或“不可以”）超出它的弹性限度。 (2)该同学根据实验获得多组关于弹簧弹力F、弹簧长度x的数据并在坐标纸上描点，如图乙所示，请根据所描的点作出图线。 (3)根据所作图线可得，弹簧的劲度系数________N/m（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 不需要 不可以 (2) (3)24.0（23.0~25.0均给分） 【详解】（1）[1][2]安装刻度尺时，不需要使刻度尺的零刻度线与弹簧的上端对齐；实验中，弹簧被拉伸时，不可以超出它的弹性限度。 （2）根据所描的点作出图线如图 （3）根据所作图线可得，弹簧的劲度系数 12．（本题10分）两实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)甲实验小组在某次实验中测量细绳拉力时，弹簧测力计的指针指在如图位置，则该弹簧测力计的读数为__________N。 (2)乙实验小组利用三根原长为10.00cm的相同规格的橡皮筋（橡皮筋的弹力与形变量成正比，遵从胡克定律）进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在水平木板上铺有白纸，将绳子打一个结点，用这三根橡皮筋在同一平面内沿三个不同方向拉结点，当结点处于静止时，在白纸上标记结点位置为O点，如图所示，记录三根橡皮筋方向并测量出三根橡皮筋此时的长度分别为、、。请完成下列问题： ①根据记录的数据，若两力合成时遵循平行四边形定则，则当以、段橡皮筋的伸长量为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线长度应___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）段橡皮筋伸长量。 ②在本实验中，当结点静止时，三根橡皮筋的长度可能是___________。 A．，， B．，， C．，， ③关于本实验，实验操作或说法正确的是___________。 A．本实验中需要用量角器测量出三段橡皮筋之间的夹角 B．实验中直接沿着橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向 C．在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置 D．为减小实验误差，与端橡皮筋方向之间的夹角必须为90° E．三根橡皮筋的形变必须在弹性限度以内 ④在某次实验中，三根橡皮筋的方向如图所示，保持结点位置与段橡皮筋长度、方向不变，保持段橡皮筋的方向不变，将段橡皮筋缓慢顺时针旋转90°，则在此过程中段与段橡皮筋的弹力大小变化正确的是___________。 A．段橡皮筋弹力先减小后增大 B．段橡皮筋弹力一直减小 C．段橡皮筋弹力先增大后减小 D．段橡皮筋弹力一直减小 【答案】(1)3.00 (2) 等于 B CE/EC AD/DA 【详解】（1）弹簧测力计分度值是0.1N，读数是3.00N。 （2）[1]三力平衡，任意两个力的合力与第三个力等大反向，则当以OC、OB段橡皮筋的伸长量为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线长度应等于OA段橡皮筋伸长量。 [2]三力平衡时，三个力能合成封闭三角形，根据胡克定律可知，弹力与橡皮筋伸长量成正比，所以橡皮筋伸长量也能合成封闭三角形。故选B。 [3]A．本实验中不需要用量角器测量出三段橡皮筋之间的夹角，故A错误； B．实验中，在橡皮筋所在直线上描两个较远的点来确定橡皮筋拉力的方向，故B错误； C．在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置，故C正确； D．为减小实验误差，OC与OB端橡皮筋方向之间拉开合适的角度，避免夹角过大或过小，故D错误； E．三根橡皮筋的形变必须在弹性限度以内，故E正确。 故选CE。 [4]保持结点位置与OA段橡皮筋长度、方向不变，保持OB段橡皮筋的方向不变，将OC段橡皮筋缓慢顺时针旋转90°，如图所示 可知，OC段橡皮筋弹力先减小后增大，OB段橡皮筋弹力一直减小。故选AD。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，要求画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度。（g取10 m/s2） （1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB。 （2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。 【答案】；（1）50N，50N；（2）100N 【详解】对结点O受力分析如图甲所示， （1）根据平衡条件，由几何知识得： FA＝mgcos 30°＝50 N FB＝mgsin 30°＝50 N （2）将A点移动到D点后画出受力图，如图乙所示， 运用合成法，由几何知识得： FD＝mg＝100 N。 14．（本题12分）如图所示，倾角为37°的斜面体C放在水平面上，质量为5kg的重物A放在斜面C上，质量为1kg的重物B与重物A通过细绳相连于O点，其中细绳OA处于水平状态，另一根与O点相连的细绳悬挂于天花板上且与竖直方向夹角为37°，A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度大小g取10m/s2，，。求： (1)水平细绳OA的拉力的大小； (2)斜面C对重物A的摩擦力和支持力的大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）设水平细绳OA的拉力为，以O点为对象，根据平衡条件可得 解得 （2）以A为对象，根据平衡条件可得， 解得， 15．（本题16分）斜面体B固定在水平地面上，其倾角，质量为的小物块A放在斜面上，小物块A恰好沿斜面匀速下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，求： (1)小物块A与斜面间的动摩擦因数； (2)若将小物块A锁定静止，施加平行于斜面向上、大小拉力，解除锁定后，求小物块A受到的摩擦力f； (3)若对小物块A施加一大小为、方向水平向右的拉力，使小物块A保持静止，求的取值范围。 【答案】(1)0.75 (2)4，方向沿着斜面向下 (3) 【详解】（1）对小物块A受力分析，有重力、支持力和沿着斜面向上的摩擦力三个力。由题意可知，小物块可以沿斜面匀速下滑，根据力的平衡条件可知 由滑动摩擦力的定义式可得 化简可得动摩擦因数为 （2）由第一问的分析可知，物块与斜面之间的滑动摩擦力与重力沿着斜面向下的分力大小相等，为 则物块与斜面之间的最大静摩擦力也是6N。所以，当施加平行于斜面向上、大小为的拉力时，小物块将处于静止状态，所受静摩擦力大小为 方向沿着斜面向下。 （3）使小物块保持静止状态，当摩擦力沿着斜面向上且达到最大时，水平拉力最小。即 当拉力增大至某一值时，物块将不能保持静止状态，即将沿斜面上滑。根据力的平衡条件可得 化简可得 则的取值范围为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $