试卷答案
寻你做寻,想你所想

第三章 相互作用—力 测试卷(答案)高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

第三章 相互作用—力 测试卷
一、单选题
1.某同学用力推一辆停在水平地面上的汽车,没有推动,若两位同学一起用力向同一方向推这辆汽车,车仍然静止.这个现象表明()
A.推力越大,静摩擦力越大,汽车受到的合力越大
B.推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡
C.推力大小变化时,静摩擦力大小不变
D.推力始终都小于静摩擦力
2.现有质量分别为和的物体和,用两根劲度系数均为的轻弹簧按如图所示的方式悬挂起来。已知重力加速度为,现要求两根轻弹簧的总伸长量最大,下列说法正确的是(  )
A.在上,两弹簧总伸长量为 B.在上,两弹簧总伸长量为
C.在上,两弹簧总伸长量为 D.在上,两弹簧总伸长量为
3.汽车关闭发动机在粗糙水平地面滑行时与地球间的作用力和反作用力的对数为(  )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
4.如图所示,水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连,在水平外力F的作用下做匀速直线运动.已知绳中拉力为T,桌面对两物体的摩擦力分别是和,则有(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,重力加速度为g.当两球静止时,Oa绳与杆的夹角也为θ,且θ=30°.Ob绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )
A.b可能受到3个力的作用
B.a可能受到2个力的作用
C.绳子对a的拉力等于mg
D.a的重力为mg
6.如图所示,弹簧测力计和细绳重力不计,不计一切摩擦,物体的重力为。当装置稳定时,弹簧测力计和的读数分别为(  )
A.、0 B.、
C.、 D.、
7.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,它们受到的摩擦力的大小关系是
A.三者相同 B.乙最大
C.丙最大 D.已知条件不够,无法判断
二、多选题
8.如图所示,重为G的质点P与三个劲度系数相同的轻弹簧A、B、C相连,C处于竖直方向静止时,相邻弹簧间的夹角均为120°,已知A和B弹簧对P的弹力大小各为,弹簧C对P的弹力大小可能为(  )
A. B. C.0 D.
9.如图所示,物体P放在Q之上,Q在光滑水平面上.弹簧秤 I,其左端与物体 P 相连,右端与墙相连;弹簧秤Ⅱ右端与 Q 相连,左端用手水平拉着.当 I 的示数为 2N 时,Ⅱ的示数为3N, 则 ( ) .
A.P、Q 间一定存在一对滑动摩擦力
B.P 受摩擦力为 2N,Q 受摩擦力为 3N
C.P、Q 受摩擦力大小均为 2N
D.P、Q 受摩擦力大小均为 3N
10.一根长为的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A、B两点,若在细绳的处悬挂一重物,已知,如图所示,则下列说法中正确的应是(  )
A.增加重物的重力,段先断 B.增加重物的重力,段先断
C.将A端向左移比向右移时绳子容易断 D.将A端向右移时绳子容易断
三、非选择题
11.某实验小组只用一个弹簧秤进行“探究求合力的方法”实验.
(1)请将以下实验步骤补充完整:
①如图,把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接,然后同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O点,记下秤的示数F1和两细线的方向;
②放回橡皮条后,将弹簧秤连接到另一根细线上,再同时拉这两条细线,使橡皮条的一端伸长到O点,并使两条细线位于记录下来的方向上,记下秤的示数F2;
③再次放回橡皮条后,用弹簧秤连接一根细线, ;
④根据平行四边形定则作出F1和F2的合力与步骤③比较,得出结论.
(2)图示步骤中,若保持弹簧秤所在一侧细线方向不变,O点位置不变,将右侧细线缓慢移至虚线位置,弹簧秤读数的变化情况是: .
12.物体只受两个力F1和F2的作用,其中F1=30N,方向水平向右;F2=40N,方向竖直向下.求解这两个力的合力F的大小和方向.
13.如图所示,质量为m1=4kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=8kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)假设三段轻绳能承受的最大拉力均为70N,欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断,如果物体乙与水平面之间的动摩擦因数为,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?
14.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动(,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?
15.如图所示,A物体被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B物体放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是40N,取g=10m/s2,求A物体的质量及桌面对B物体摩擦力的大小。
参考答案
1.B
【详解】一位同学或两个同学用水平力推停在水平地面上的汽车,但没有推动,汽车处于静止状态,汽车水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,当推力大小发生变化时,静摩擦力大小也随之发生变化,二者始终大小相等,即,合力始终为零,故选项B正确,ACD错误.
点睛:此题主要考查了二力平衡条件的应用,知道静止的物体或匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常见的一种方法.
2.B
【详解】当在上,在下时,由平衡条件和胡克定律可得:
两弹簧总伸长量
联立可得
当在下,在上时,由平衡条件和胡克定律可得
两弹簧总伸长量
联立可得
对比可知:在上在下时两弹簧总伸长量最大。
故选B。
3.C
【详解】汽车关闭发动机在粗糙水平地面滑行时受重力、地面的支持力和地面的摩擦力;其反作用力分别是汽车队地球的吸引力、汽车对地面的压力和汽车对地面的摩擦力,共三对作用力和反作用力。
故选C。
4.D
【详解】以A、B整体为研究对象,由于A、B整体做匀速直线运动,故整体受合外力为零,即,对A物体,合力为零,有。
故选D。
5.D
【详解】A.对b球进行分析,b球受到重力和绳子的拉力.没有杆对b球的弹力,否则不能平衡,所以b受到两个力的作用,故A错误.
B.对a球进行分析,a球受到重力、绳子的拉力和杆对a球的弹力,一共受到3个力的作用,故B项错误.
C.对b球分析,绳子拉力,同一根绳子拉力相同,绳子对a球的拉力等于mg,故C错误.
D.对a球进行分析可知:
解得a球的重力为:
故D项正确.
6.C
【详解】对A:由重物平衡得到,弹簧的拉力大小为
则弹簧秤的读数为。
对B:由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小为
则弹簧秤的读数为;
故C正确,ABD错误。
故选C。
7.D
【详解】若三者都静止,则丙受到的摩擦力最大;若三者均运动,乙与地面间的弹力最大,则乙受到的摩擦力最大;因为不知道三个物体的运动状态,所以条件不足,无法判断摩擦力大小关系;故选项D正确.
8.AB
【详解】若弹簧A和B对质点的作用力为推力,对P进行受力分析如图
由于P处于平衡状态,有
若弹簧A和B对质点的作用力为拉力,对P进行受力分析,如图
由于P处于平衡状态,所以
故选AB。
9.AC
【详解】对物体,由二力平衡知识可知物体肯定受到向左的2N的摩擦力,根据力的相互作用原理,物体对物体肯定有向右的2N的摩擦力,物体受到向左的3N的拉力,由于地面光滑,地面对物体没有摩擦力,则Q一定向左加速运动,PQ之间一定是滑动摩擦力,故选项AC正确,BD错误。
故选AC。
10.AC
【详解】以C点为研究对象,C点受重物的拉力,其大小FT=G。将重物对C点的拉力FT沿AC和BC两绳方向分解,其分力如图所示
在△ABC中,因为AC>BC,所以α>β,因此FBC>FAC。
AB.当增加重力G时,FBC、FAC按比例增加,FBC增大得较多,所以BC段绳先断,故A正确,B错误;
CD.将A端往左移时,FBC与FAC两力夹角变大,合力FT一定,则两分力FBC与FAC均增大;将A端往右移时两分力夹角减小,两分力也减小,所以将A端向左移比向右移时绳子容易断,故C正确,D错误。
故选AC。
11. 拉动细线,使橡皮条的结点到达位置O点,记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向; 逐渐增大.
【详解】(1)再次放回橡皮条后,用弹簧秤连接一根细线,为了使作用效果相同,则拉动细线,使橡皮条的结点到达位置O点,记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向.
(2)对点O受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图所示:
其中O点位置不变,其拉力大小不变,左侧弹簧拉力方向不变,右侧弹簧拉力方向和大小都改变,根据平行四边形定则可以看出将右侧细线缓慢移至虚线位置,弹簧秤读数逐渐增大.
【点睛】要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解,正确理解“等效代替”的含义.
12.50N,合力的方向与分力F2间的夹角是37°斜向右下
【详解】试题分析:根据平行四边形法则可知,这两个力的合力F的大小为;合力F与F1的夹角为,方向斜向右下.
考点:平行四边形法则
13.(1)50N;30N;(2)30N;方向水平向左;(3)5.6kg
【详解】(1)对结点O,由平衡条件有
(2)对于乙物体,根据共点力的平衡条件可知摩擦力为
方向水平向左;
(3)当时,乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值为
此时OA绳的拉力大小为
结果表明OA绳先断裂,物体乙不会滑动,因此欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断,则OA不断即可,物体甲的最大质量满足
解得
14.(1)100N/m;(2)4N;(3)3N
【详解】(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力
fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力
F1=kx1=fmax
联立解得
k===100N/m
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为
f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
所以物体所受的摩擦力大小为4N;
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,弹簧弹力为
F3=kx3=100×(13﹣10)×10﹣2N=3N物体受到静摩擦力大小为
f3=F3=3N
15.4kg,20N
【详解】设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T,则有

重物A的质量
以结点O′为研究对象,受力如图
绳O′b的拉力
对B受力分析且由平衡可知,桌面对B物体摩擦力的大小为

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