高中物理单元测试——第三章相互作用（较易版02）

高中物理单元测试 —— 第三章 相互作用（较易版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是（　　） A．重力是物体本身具有的力，大小只与物体的质量有关 B．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是其所受的重力 C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心 D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球 【答案】D 【详解】A．重力是由于地球吸引而产生的力，其大小由 决定，与物体质量 和当地重力加速度 有关，A错误； B．静止在水平面上的物体对水平面的压力作用在水平面上，重力由于地球吸引而使物体受到的力，方向竖直向下。作用在物体上，它们是两个不同的力，B错误； C．重力作用于物体的每一部分，重心是重力的等效作用点。其位置取决于物体的形状和质量分布，C错误； D．重力是地球对物体的吸引而产生的力，施力物体是地球，D正确。 故选D。 2．（本题4分）如图所示，将一个篮球放在体育馆的墙角处，墙面和水平地面都是光滑的，则下列说法中正确的是（　　）    A．地面若很坚硬将不发生形变，则仍对篮球有弹力作用 B．地面对篮球有竖直向上的弹力，是因为地面发生形变 C．墙壁对篮球有向右的弹力，因为接触一定有力的作用 D．篮球对地面可以没有力的作用 【答案】B 【详解】AB．对篮球进行受力分析，篮球受到重力与地面的支持力作用，即地面对篮球有竖直向上的弹力作用，该弹力是由于地面发生形变，对与其接触的篮球产生弹力作用，故A错误，B正确； C．篮球处于静止状态，对篮球进行受力分析，若墙壁对篮球有向右的弹力，则篮球不可能处于静止，因此接触的物体之间不一定有弹力的作用，故C错误； D．根据上述可知，地面对篮球有竖直向上的支持力作用，由于力的作用具有相互性，则篮球对地面一定有力的作用，故D错误。 故选B。 3．（本题4分）如图所示，木块和木板叠放在水平桌面上，木块与固定在墙壁上的测力计相连，给木板一个水平向右的拉力，木板由静止开始向右运动，下列说法正确的是（　　） A．拉力越大，测力计示数越大 B．桌面越粗糙，测力计示数越大 C．木板向右运动变快，测力计示数变大 D．木块质量越大，测力计示数越大 【答案】D 【详解】木板被抽出的过程中，木块受到弹簧向左的弹力和向右的滑动摩擦力的作用而保持静止，由平衡条件得 可知，木块质量越大，弹簧弹力越大；弹簧弹力大小与木板所受拉力、桌面粗糙程度、木板抽出的速度都无关，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．（本题4分）如图所示，质量为m=10kg的物体放在水平面上，在方向相反的水平力F1=18N、F2=10N的作用下处于静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，当撤去力F1时，水平面对物体的摩擦力大小和方向为（　　） A．18N，水平向左 B．18N，水平向右 C．10N，水平向左 D．10N，水平向右 【答案】D 【详解】物体与水平面间的最大静摩擦力为 当撤去力F1，由于 可知物体处于静止状态，受到的静摩擦力大小等于F2，即10N，方向水平向右。 故选D。 5．（本题4分）如图所示一艘船静止在水面上，其粗糙外壁面与竖直方向夹角为，一可视为质点的机器人通过磁铁吸附在外壁并与船保持静止，磁力垂直于壁面，则该机器人受力个数为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】C 【详解】ABCD．机器人要想与船保持静止，受力分析如图所示，共受4个力，故选C。 6．（本题4分）如图所示，一根轻弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5cm在弹性限度内当挂上80N的重物时，指针正对刻度25cm，则弹簧的劲度系数是（    ） A．100N/m B．320N/m C．400N/m D．1600N/m 【答案】C 【详解】由题知，当挂上80N的重物时，弹簧的伸长量为 根据胡克定律有 根据平衡条件有 联立解得 故选C。 7．（本题4分）一小球用细线悬挂于天花板上的O点，初始时静止在A处。现对小球施加水平向右的拉力，使小球缓慢移动至处。下列选项正确的是（　　） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．细线对小球的拉力逐渐减小 C．若保持小球在位置不动，逐渐减小角直至力竖直向上的过程中，力先减小后增大 D．若保持小球在位置不动，逐渐减小角直至力竖直向上的过程中，力先增大后减小 【答案】C 【详解】AB．设轻绳与竖直方向的夹角为，保持F水平，根据正交分解和平衡条件有 ， 逐渐缓慢增大，可知逐渐增大，逐渐增大，故AB错误； CD．对小球受力分析，小球受重力mg、拉力F和细线的拉力作用，如图所示 保持小球在位置不动，即角不变，逐渐减小角直至力竖直向上的过程中，力先减小后增大，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）将10N的力分解为两个分力F1、F2，则F1、F2的值可能是下列的哪一组？（    ） A．F1=F2=20N B．F1=12N，F2=3N C．F1=6N，F2=3N D．F1=F2=10N 【答案】ABD 【详解】A．根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|，20N和20N的合力范围为[0N，40N]，可能为10N，A正确； B．根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|，12N和3N的合力范围为[9N，15N]，可能为10N，B正确； C．根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|，6N和3N的合力范围为[3N，9N]，不可能为10N，C错误； D．根据|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|，10N和10N的合力范围为[0N，20N]，可能为10N，D正确。 故选ABD。 【点睛】本题考查合力和分力之间的关系，合力F和两分力F1、F2之间的关系为|F1﹣F2|≤F≤|F1+F2|。 9．（本题6分）如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平粗糙地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的的作用，三者均处于静止状态，则（　　） A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右 B．B物体受5个力 C．地面对物体C的摩擦力水平向右 D．地面与物体C之间的摩擦力大小为10N 【答案】BD 【详解】A．对A受力分析可知，水平方向受合外力为零，可知物体B对物体A的摩擦力为零，A错误； B．B物体受重力、A对B的压力、C对B的摩擦力和支持力以及F1共5个力，B正确； CD．对ABC整体分析，水平方向 可得f=10N，方向向左，可知地面对物体C的摩擦力水平向左，大小为10N，C错误，D正确。 故选BD。 10．（本题6分）如图所示，A、B两木块的质量分别为1kg和0.5kg。已知A与水平桌面的最大静摩擦力为2N，则要保持A、B静止（不计滑轮处摩擦），加在A上的水平向左的拉力F可以为（  ）（取g=10m/s2） A．1N B．3N C．6N D．9N 【答案】BC 【详解】当A受到水平向左的静摩擦力，且达到最大值时，拉力具有最小值，则有 解得 当A受到水平向右的静摩擦力，且达到最大值时，拉力具有最大值，则有 解得 可知拉力的取值范围为 故BC正确，AD错误。 故选BC。 三、实验题 11．（本题6分）某同学在家中找到两根一样的弹簧P和Q，装有水总重量为m的矿泉水瓶、刻度尺、量角器、细绳等器材。设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数。其操作如下： a、如图甲所示，将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P的下端，待矿泉水瓶静止后，用刻度尺测出此时弹簧P的长度。 b、如图乙所示，将两弹簧的挂钩和系有矿泉水瓶的细绳系于同一点，在细绳和弹簧的挂钩Q上涂抹少许润滑油，将细绳挂在挂钩上，缓慢水平拉动Q。用量角器测出弹簧P与竖直方向所成夹角θ，并测出弹簧Q对应的长度，计算出Q的形变量∆L。 (1)取重力加速度为g，欲测量弹簧的劲度系数k，还需要测量的量为(    ) A．将放在水平桌面上，让其自由伸长，用刻度尺测出此时弹簧的长度 B．将P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧的长度 C．以上两种方法测量的长度，在本实验中对劲度系数的测量都可行。 (2)选好测量量后，弹簧P的劲度系数______（用m、g、、表示） (3)步骤b中，若要验证力的平行四边形定则，则ΔL与θ需满足的条件是ΔL=______（用、和含有θ的三角函数表示） 【答案】(1)B (2) (3) 【详解】【小题1】弹簧自身重力会对测量结果影响，所以应将P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧的长度，B正确。 故选B。 【小题2】矿泉水受力平衡可得 求得 【小题3】由力的平衡可得 求得 12．（本题10分）1 (1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是（　　） A．橡皮条固定端的位置 B．橡皮条伸长后的总长度 C．两个弹簧测力计的读数 D．记录O点位置和两条细绳套的方向 (2)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请根据图中给出的标度在如下图方框中作图完成实验数据的处理____________________。 (3)该同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验采取了下面哪种常用的研究方法（　　） A．控制变量法 B．建立理想模型法 C．小量放大法 D．等效替代法 【答案】(1)CD (2) (3)D 【详解】（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，为了确定两个分力的大小和方向，需要记录O点位置和两个细绳套方向以及两个弹簧测力计的读数。 故选CD。 （2）根据标度和F1、F2大小，用力的图示表示F1、F2，并以表示两个力的有向线段为邻边构造平行四边形，它们之间的对角线即为两力合力的理论值，通过测量表示合力理论值F的有向线段长度为6.4cm，根据标度可求F=6.4N，合力的理论值F和合力的实际值F′近似相等，验证力的合成满足平行四边形定则，如图所示 （3）由于合力与分力的作用效果相同，所以该同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验采取了等效替代法。 故选D。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，一运送救灾物资的直升机沿水平方向匀速飞行，已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成角，则物资所受的空气阻力Ff大小和悬索对物资的拉力F为多少？（重力加速度为g） 【答案】， 【详解】以物资为研究对象，分析受力情况：重力mg、悬索对物资的拉力F，空气阻力Ff，受力如图 根据平衡条件得知mg与Ff的合力与F大小相等，方向相反，则有 14．（本题12分）如图所示，质量的物块静止在水平桌面上，受到与水平方向成角的作用力F。（已知，，，） (1)若当力时，物块仍处于静止状态，求此时物体受到的摩擦力大小？ (2)若当力时，物块恰好沿水平桌面向右做匀速直线运动，求物块与水平桌面的动摩擦因数？ 【答案】(1)8N (2)0.33 【详解】（1）物块受力分析图如下图所示，根据题意可知物块处于静止状态，受力平衡，那么水平方向有 （2）物块受力分析图如下图所示，物块沿水平方向匀速直线运动，受力平衡，那么水平方向有① 竖直方向有② 又因为③ 联立①②③式得 15．（本题16分）两根完全相同的细直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径 质量的水泥圆筒恰好能在木棍上静止，已知两木棍间距 ，与水平面的夹角。（已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取。）求： (1)水泥圆筒对AB直木棍的摩擦力的大小； (2)水泥圆筒与直木棍之间的动摩擦因数； (3)若拉动水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水泥圆筒在沿斜面方向上 解得 由牛顿第三定律可知，水泥圆筒对AB直木棍的摩擦力 （2）由几何关系可知，木棍对水泥筒的支持力与两接触位置连线的夹角，对圆筒，在垂直斜面方向上 又 解得 （3）若拉力方向与斜面成角指向右上方，对圆筒，在垂直斜面方向上，有 在沿斜面方向上 又 整理得 即 当时，最小，此时 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（较易版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是（　　） A．重力是物体本身具有的力，大小只与物体的质量有关 B．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是其所受的重力 C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心 D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球 2．（本题4分）如图所示，将一个篮球放在体育馆的墙角处，墙面和水平地面都是光滑的，则下列说法中正确的是（　　）    A．地面若很坚硬将不发生形变，则仍对篮球有弹力作用 B．地面对篮球有竖直向上的弹力，是因为地面发生形变 C．墙壁对篮球有向右的弹力，因为接触一定有力的作用 D．篮球对地面可以没有力的作用 3．（本题4分）如图所示，木块和木板叠放在水平桌面上，木块与固定在墙壁上的测力计相连，给木板一个水平向右的拉力，木板由静止开始向右运动，下列说法正确的是（　　） A．拉力越大，测力计示数越大 B．桌面越粗糙，测力计示数越大 C．木板向右运动变快，测力计示数变大 D．木块质量越大，测力计示数越大 4．（本题4分）如图所示，质量为m=10kg的物体放在水平面上，在方向相反的水平力F1=18N、F2=10N的作用下处于静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，当撤去力F1时，水平面对物体的摩擦力大小和方向为（　　） A．18N，水平向左 B．18N，水平向右 C．10N，水平向左 D．10N，水平向右 5．（本题4分）如图所示一艘船静止在水面上，其粗糙外壁面与竖直方向夹角为，一可视为质点的机器人通过磁铁吸附在外壁并与船保持静止，磁力垂直于壁面，则该机器人受力个数为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 6．（本题4分）如图所示，一根轻弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5cm在弹性限度内当挂上80N的重物时，指针正对刻度25cm，则弹簧的劲度系数是（    ） A．100N/m B．320N/m C．400N/m D．1600N/m 7．（本题4分）一小球用细线悬挂于天花板上的O点，初始时静止在A处。现对小球施加水平向右的拉力，使小球缓慢移动至处。下列选项正确的是（　　） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．细线对小球的拉力逐渐减小 C．若保持小球在位置不动，逐渐减小角直至力竖直向上的过程中，力先减小后增大 D．若保持小球在位置不动，逐渐减小角直至力竖直向上的过程中，力先增大后减小 二、多选题 8．（本题6分）将10N的力分解为两个分力F1、F2，则F1、F2的值可能是下列的哪一组？（    ） A．F1=F2=20N B．F1=12N，F2=3N C．F1=6N，F2=3N D．F1=F2=10N 9．（本题6分）如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平粗糙地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的的作用，三者均处于静止状态，则（　　） A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右 B．B物体受5个力 C．地面对物体C的摩擦力水平向右 D．地面与物体C之间的摩擦力大小为10N 10．（本题6分）如图所示，A、B两木块的质量分别为1kg和0.5kg。已知A与水平桌面的最大静摩擦力为2N，则要保持A、B静止（不计滑轮处摩擦），加在A上的水平向左的拉力F可以为（  ）（取g=10m/s2） A．1N B．3N C．6N D．9N 三、实验题 11．（本题6分）某同学在家中找到两根一样的弹簧P和Q，装有水总重量为m的矿泉水瓶、刻度尺、量角器、细绳等器材。设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数。其操作如下： a、如图甲所示，将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P的下端，待矿泉水瓶静止后，用刻度尺测出此时弹簧P的长度。 b、如图乙所示，将两弹簧的挂钩和系有矿泉水瓶的细绳系于同一点，在细绳和弹簧的挂钩Q上涂抹少许润滑油，将细绳挂在挂钩上，缓慢水平拉动Q。用量角器测出弹簧P与竖直方向所成夹角θ，并测出弹簧Q对应的长度，计算出Q的形变量∆L。 (1)取重力加速度为g，欲测量弹簧的劲度系数k，还需要测量的量为(    ) A．将放在水平桌面上，让其自由伸长，用刻度尺测出此时弹簧的长度 B．将P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧的长度 C．以上两种方法测量的长度，在本实验中对劲度系数的测量都可行。 (2)选好测量量后，弹簧P的劲度系数______（用m、g、、表示） (3)步骤b中，若要验证力的平行四边形定则，则ΔL与θ需满足的条件是ΔL=______（用、和含有θ的三角函数表示） 12．（本题10分）1 (1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是（　　） A．橡皮条固定端的位置 B．橡皮条伸长后的总长度 C．两个弹簧测力计的读数 D．记录O点位置和两条细绳套的方向 (2)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请根据图中给出的标度在如下图方框中作图完成实验数据的处理____________________。 (3)该同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验采取了下面哪种常用的研究方法（　　） A．控制变量法 B．建立理想模型法 C．小量放大法 D．等效替代法 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，一运送救灾物资的直升机沿水平方向匀速飞行，已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成角，则物资所受的空气阻力Ff大小和悬索对物资的拉力F为多少？（重力加速度为g） 14．（本题12分）如图所示，质量的物块静止在水平桌面上，受到与水平方向成角的作用力F。（已知，，，） (1)若当力时，物块仍处于静止状态，求此时物体受到的摩擦力大小？ (2)若当力时，物块恰好沿水平桌面向右做匀速直线运动，求物块与水平桌面的动摩擦因数？ 15．（本题16分）两根完全相同的细直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径 质量的水泥圆筒恰好能在木棍上静止，已知两木棍间距 ，与水平面的夹角。（已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取。）求： (1)水泥圆筒对AB直木棍的摩擦力的大小； (2)水泥圆筒与直木棍之间的动摩擦因数； (3)若拉动水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力的大小。 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 $