高中物理单元测试——第三章相互作用（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第3章 相互作用（较易版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，铅球被抛出后在空中运动的过程中，所受重力方向正确的是（  ） A．A B．B C．C D．D 2．（本题4分）下列情况中，接触面均光滑，小球都处于静止状态，绳子全处于拉伸状态，则球受到两个弹力的是（　　） A．   B．   C．   D．   3．（本题4分）如图所示为某同学喝水的杯子，该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来，则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中，手和杯盖之间（　　） A．没有弹力 B．没有摩擦力 C．只有弹力，没有摩擦力 D．弹力和摩擦力同时存在 4．（本题4分）如图所示，在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为a、b两点。细杆在a、b两点受到的支持力分别为Fa、Fb，则下列选项正确的是（     ） A．力Fa的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 B．力Fb的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 C．力Fa的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 D．力Fb的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 5．（本题4分）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，上端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s²。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（     ） A．1N/m B．100N/m C．3N/m D．300N/m 6．（本题4分）如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=4N，若撤去力F1，则下列说法正确的是（　　） A．木块受到的摩擦力为6N B．木块受到的摩擦力为4N C．木块所受合力为2N D．木块所受合力为10N，方向向左 7．（本题4分）一同学做了“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验后，得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为6cm B．弹簧弹力随形变量的增大而减小 C．弹簧长度为16cm时，弹力大小为8N D．弹簧的劲度系数为50N/m 二、多选题 8．（本题6分）如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列关于擦黑板的几种说法正确的是（　　） A．黑板擦与黑板间的摩擦力是静摩擦力 B．摩擦力的大小与黑板擦的重力成正比 C．若黑板擦不小心脱手紧贴黑板下落，下落过程中摩擦力一定为零 D．在同一位置处黑板擦给黑板的正压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大 9．（本题6分）如图是皮带传送机的示意图。皮带正在向上匀速输送一个沙袋，通过对沙袋的受力分析可知（　　） A．沙袋受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用 B．运动的物体可以受到静摩擦力作用 C．摩擦力可以作为动力 D．摩擦力方向可以与物体的运动方向相同 10．（本题6分）如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为m的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为2m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。则下列说法正确的是（重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度范围内）（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧的原长为 D．若将上述两根相同的轻质弹簧的下端固定在水平面上，将物块A放在两根弹簧上端，静止后，两根弹簧的压缩量均为 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9分）某同学先探究弹簧测力计a、b弹力大小F和弹簧长度L的关系，如图甲所示。又利用弹簧测力计a、b、c，设计了如图乙、丙所示的两种方案，测定木块A和B间的动摩擦因数。已知木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N。回答下列问题： （1）弹簧a、b的劲度系数为________（选填“>”或“=”或“<”）； （2）该同学分别用乙、丙所示的两种方案进行测量。当木块A被拉动时，a的示数为5.0N，b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为2.5N。则用乙方案测得木块A和B间的动摩擦因数大小是________，用丙方案测得的动摩擦因数大小是________。 （3）你认为图________（选填“乙”或“丙”）所示方案更合理。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，一轻质弹簧左端与竖直墙壁相连，右端与一质量为3kg的物块相连，现使物块将弹簧拉伸了4cm，物块在水平向右的拉力作用下处于静止状态，已知弹簧劲度系数为300N/m。物块与地面间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度。 (1)求物块受到的摩擦力大小及方向； (2)若物块所处位置不变，改为对其施加水平向右的的拉力，求此时物块受到的摩擦力大小及方向。 14．（本题13分）如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题： (1)开始时q弹簧的长度x1=？ (2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？ (3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？ 15．（本题16分）如图所示，有两本完全相同的书，书重均为5牛，若将两本书等分成若干份后，交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书固定不动，用水平向右的力把书抽出。现测得一组数据如下，根据以下数据，试求： (1)若将书分成32份，力应为多大； (2)该书的张数； (3)如果我们把纸与纸接触面间的滑动摩擦力和正压力的比值叫做动摩擦因数，即，且两本书任意两张纸之间的动摩擦因数相等，则为多少。 实验次数 1 2 3 4 — 5 书分成的份数 2 4 8 16 — 逐页交叉 力的大小 4.5 10.5 22.5 46.5 — 190.5 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3章 相互作用（较易版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，铅球被抛出后在空中运动的过程中，所受重力方向正确的是（  ） A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】重力的方向总是竖直向下 【详解】重力的方向总是竖直向下，故铅球被抛出后在空中运动的过程中，重力也是竖直向下的，只有B符合题意。 故选B。 2．（本题4分）下列情况中，接触面均光滑，小球都处于静止状态，绳子全处于拉伸状态，则球受到两个弹力的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】A．假设将绳子剪断，小球一定不能静止，所以小球受绳子对它向上的弹力，假设将斜面去掉，小球仍然静止，所以小球与斜面间无弹力作用，小球只受绳子的弹力，A错误； B．假设将上方的斜面去掉，小球受地面向上的弹力仍能静止，所以小球只受地面向上的弹力作用，B错误； C．假设分别将斜面或绳子去掉，小球都不能静止，所以小球受到斜面和绳子两个弹力的作用，C正确； D．假设将右侧的台阶去掉，小球仍能静止，所以小球与台阶间无弹力作用，与地面之间一定有弹力作用，D错误。 故选C。 3．（本题4分）如图所示为某同学喝水的杯子，该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来，则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中，手和杯盖之间（　　） A．没有弹力 B．没有摩擦力 C．只有弹力，没有摩擦力 D．弹力和摩擦力同时存在 【答案】D 【详解】手能转动杯盖，靠的是手和杯盖之间的摩擦力，而有摩擦力的前提是两者之间有弹力，所以手和杯盖之间弹力和摩擦力同时存在。 故选D。 4．（本题4分）如图所示，在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为a、b两点。细杆在a、b两点受到的支持力分别为Fa、Fb，则下列选项正确的是（     ） A．力Fa的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 B．力Fb的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 C．力Fa的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 D．力Fb的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 【答案】C 【详解】AC．a点处支持力方向与球面上该点切面垂直，即指向球心，是由于容器的形变产生的，故A错误，C正确； BD．b点处支持力方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的，故B错误，D错误。 故选C。 5．（本题4分）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，上端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s²。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（     ） A．1N/m B．100N/m C．3N/m D．300N/m 【答案】B 【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的盘子正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧发生形变的形变量恰好等于相邻两盘间距，则有 解得 故选B。 6．（本题4分）如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=4N，若撤去力F1，则下列说法正确的是（　　） A．木块受到的摩擦力为6N B．木块受到的摩擦力为4N C．木块所受合力为2N D．木块所受合力为10N，方向向左 【答案】B 【详解】撤去摩擦力之前，木块处于静止状态，共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，静摩擦力与F1、F2的合力等大反向，所以此时静摩擦力大小为 而物体没动，说明 F1撤去后，物体受到推力，而 所以物体不会运动，合力仍然等于0，因此撤去推力F1后摩擦力大小为 故选B。 7．（本题4分）一同学做了“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验后，得到弹力F与弹簧长度l的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为6cm B．弹簧弹力随形变量的增大而减小 C．弹簧长度为16cm时，弹力大小为8N D．弹簧的劲度系数为50N/m 【答案】D 【详解】A．当弹力为零时，弹簧的长度为原长，对比图像可知，弹簧的原长为，A错误； BC．由图可知，弹簧弹力随形变量的增大而增大，当弹簧长度为16cm时，弹力大小为，BC错误； D．弹簧的劲度系数为图线的斜率，即，D正确。 故选D。 二、多选题 8．（本题6分）如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列关于擦黑板的几种说法正确的是（　　） A．黑板擦与黑板间的摩擦力是静摩擦力 B．摩擦力的大小与黑板擦的重力成正比 C．若黑板擦不小心脱手紧贴黑板下落，下落过程中摩擦力一定为零 D．在同一位置处黑板擦给黑板的正压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大 【答案】CD 【详解】A．黑板擦与黑板间的摩擦力是滑动摩擦力，故A错误； BD．摩擦力的大小一定与黑板与黑板擦之间的压力成正比，在同一位置处黑板擦给黑板的正压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大，与重力无关，故B错误，D正确； C．若黑板擦不小心脱手，则其在自由下落的过程中因黑板擦与黑板之间无压力，则无摩擦力，故C正确； 故选CD。 9．（本题6分）如图是皮带传送机的示意图。皮带正在向上匀速输送一个沙袋，通过对沙袋的受力分析可知（　　） A．沙袋受到重力、支持力、摩擦力及向上的牵引力作用 B．运动的物体可以受到静摩擦力作用 C．摩擦力可以作为动力 D．摩擦力方向可以与物体的运动方向相同 【答案】BCD 【详解】因为物体与传送带保持相对静止匀速上升，物体受到重力，支持力和沿斜面向上的静摩擦力，可见运动的物体可以受到静摩擦力作用，此时静摩擦力方向跟运动方向相同，可知摩擦力可以作为动力，故A错误，BCD正确。 故选BCD。 10．（本题6分）如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为m的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为2m的物块B，静止后弹簧长度为，如图乙所示。则下列说法正确的是（重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度范围内）（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧的原长为 D．若将上述两根相同的轻质弹簧的下端固定在水平面上，将物块A放在两根弹簧上端，静止后，两根弹簧的压缩量均为 【答案】BC 【详解】AB．由胡克定律F=kx，可得 受力分析则有 解得 故A错误，B正确； C．设弹簧原长为l0，由甲图分析可知 解得 故C正确。 D．若将上述两根相同的轻质弹簧的下端固定在水平面上，受力分析则有 解得 故D错误。 故选BC。 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9分）某同学先探究弹簧测力计a、b弹力大小F和弹簧长度L的关系，如图甲所示。又利用弹簧测力计a、b、c，设计了如图乙、丙所示的两种方案，测定木块A和B间的动摩擦因数。已知木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N。回答下列问题： （1）弹簧a、b的劲度系数为________（选填“>”或“=”或“<”）； （2）该同学分别用乙、丙所示的两种方案进行测量。当木块A被拉动时，a的示数为5.0N，b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为2.5N。则用乙方案测得木块A和B间的动摩擦因数大小是________，用丙方案测得的动摩擦因数大小是________。 （3）你认为图________（选填“乙”或“丙”）所示方案更合理。 【答案】 > 0.2/ 0.25/ 乙 【详解】（1）[1]根据胡克定律可知，图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则由图斜率知道 （2）[2] 当木块A被拉动时，B受到滑动摩擦力作用，B处于平衡状态，则弹簧a的弹力等于B受到的滑动摩擦力，故有 解得 [3] 丙方案认为A处于平衡状态 解得 （3）[4]乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，且可能为变速运动，所以示数可能会变化，读数也不一定等于滑动摩擦力，弹簧测力计a是不动的，平衡状态，指针稳定，所以乙方案更合理。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，一轻质弹簧左端与竖直墙壁相连，右端与一质量为3kg的物块相连，现使物块将弹簧拉伸了4cm，物块在水平向右的拉力作用下处于静止状态，已知弹簧劲度系数为300N/m。物块与地面间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度。 (1)求物块受到的摩擦力大小及方向； (2)若物块所处位置不变，改为对其施加水平向右的的拉力，求此时物块受到的摩擦力大小及方向。 【答案】(1)3N，水平向左 (2)6N，水平向右 【详解】（1）弹簧伸长量，根据胡克定律，弹簧弹力，方向水平向左 对物块受力分析，水平方向受向右的恒力，向左的弹簧弹力，根据平衡条件有 解得静摩擦力大小，方向水平向左。 （2）物块与地面间的最大静摩擦力 由题意知，则物块向左运动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，水平向右。 14．（本题13分）如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题： (1)开始时q弹簧的长度x1=？ (2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？ (3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？ 【答案】（1）x1=6.0cm（2）T=50N（3）d=20cm 【详解】(1)刚开始弹簧处于压缩状态，设其压缩量为，则： 解得： 刚开始弹簧的长度： (2)最终木块刚好离开水平地面时，绳子对的拉力大小为： (3)最终木块刚好离开水平地面，弹簧处于拉伸状态，设其拉伸量为，则： 解得： 最终木块刚好离开水平地面时，拉弹簧的水平拉力大小为： 则簧的伸长量为： 弹簧左端向左移动的距离： 15．（本题16分）如图所示，有两本完全相同的书，书重均为5牛，若将两本书等分成若干份后，交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书固定不动，用水平向右的力把书抽出。现测得一组数据如下，根据以下数据，试求： (1)若将书分成32份，力应为多大； (2)该书的张数； (3)如果我们把纸与纸接触面间的滑动摩擦力和正压力的比值叫做动摩擦因数，即，且两本书任意两张纸之间的动摩擦因数相等，则为多少。 实验次数 1 2 3 4 — 5 书分成的份数 2 4 8 16 — 逐页交叉 力的大小 4.5 10.5 22.5 46.5 — 190.5 【答案】(1)  ；(2)64 ； (3)0.3 【详解】 （1）对表中数据分析可知，将书分成四份时，力F比前一次增加6N，将书分成8份时，力F比前一次增加12N，由此可知，每这样分一次，增加的力是上次增加力的2倍，故将书分成32份，力F应比前一次增加48N，故F=46.5N+48N=94.5N，即将书分成32份，力F应为94.5N； （2）将书分成64份时，比分成32份时力F应增大96N，故94.5N+96N=190.5N，可知书的总张数应为64； （3）以将书分成2份为例（表中数据1），用水平向右的力F把书B抽出时，拉力F=4.5N，以B书为研究对象，此时两本书的接触面有3个，则B书受到向左的摩擦力有3个 且 f1=μN1=μ×G f2=μN2=μG f3=μN3=μ×G 由力的平衡条件可得 f1+f2+f3=F 即 μ×G+μG+μ×G=3μG=F 所以书任意两张纸之间的动摩擦因数 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 $