高一物理必修一第三章+相互作用综合检测及答案.doc

第三章　综合检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，时间90分钟．
第Ⅰ卷(选择题　共50分)
一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．用弹簧测力计竖直悬挂一静止的小球，以下说法中正确的是
(　　)
A．小球对弹簧测力计的拉力就是小球所受的重力
B．弹簧测力计的读数等于小球对弹簧测力计的拉力
C．小球所受重力的施力物体是弹簧测力计
D．小球所受重力的施力物体是地球
答案：BD
2．关于静摩擦力，下列说法正确的是
(　　)
A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B．静摩擦力一定是阻力
C．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D．在正压力一定的情况下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
答案：D
3．一匀质木棒，搁置于台阶上保持静止，下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是
(　　)

答案：D
解析：木棒受到的弹力(支持力)的方向应垂直于它与台阶接触处的公切面，所以正确选项是D.
4．如下图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力
(　　)

A．大小为2N，方向平行于斜面向上
B．大小为1N，方向平行于斜面向上
C．大小为2N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2N，方向竖直向上
答案：D
解析：绳只能产生拉伸形变，所以绳上的弹力方向只能沿绳并且指向绳子收缩的方向．轻杆和绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆．
5．如甲图所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在图乙中反映木块受到的静摩擦力f随水平推力F变化的关系图线是
(　　)

答案：A
解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确．
6．A、B、C三物块质量分别为M、m和m0，作如右图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦均可不计，若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以判断
(　　)

A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C．桌面对A、B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D．桌面对A、B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
答案：A
解析：可把A、B当做一个物体，由二力平衡知，A受桌面向左的滑动摩擦力，大小为m0g，对物体B，运动状态不变，没有相对A运动的趋势，故B不受摩擦力，A正确．
7．两个共点力大小都是60N，若使两个力的合力也是60N，则两个力之间的夹角
(　　)
A．30°　　　　　　 B．45°
C．90° D．120°
答案：D
解析：本题求两分力的夹角，利用三角形法则解决最简捷，两分力与合力的矢量可以组成一个三角形，如图所示，三条边相等，故组成等边三角形，所以F1与F2夹角为120°，仅D正确．

8．如右图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦．如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是
(　　)

A．F1增大，F2减小
B．F1减小，F2增大
C．F1和F2都减小
D．F1和F2都增大
答案：C
解析：采用图解法．F1和F2的合力与重力大小相等、方向相反，当绳长增加时，绳与墙的夹角变小，力的变化如图所示，由分析可得，F1和F2都减小．

9．某物体受到大小分别为F1、F2、F3的三个共点力作用，表示这三个力的矢量恰好围成一个封闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是
(　　)

答案：ABD
解析：A图中F1、F3的合力为F2，所以三力的合力为2F2；B图中的合力为2F1；C图中的合力为零；D图中合力为2F3.
10．如图甲、乙所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是
(　　)

A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同
B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力
C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等
D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下
答案：CD
解析：斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向下，D正确．
第Ⅱ卷(非选择题　共70分)
二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分，把答案直接填在横线上)
11．用两根钢丝绳AB、BC将一根电线杆OB垂直固定在地面上，且它们在同一个平面内，如下图所示，设AO＝5m，OC＝9m，OB＝12m，为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力之比为__________．

答案：39∶25
解析：为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等．由几何知识可得AB＝13m，BC＝15m.设AB与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为β，则有FABsinα＝FBCsinβ，所以＝，代入数据得＝.
12．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据，实验时弹簧始终未超过弹性限度．(g取10N/kg)
砝码质量m/×10－3kg
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l/×10－2m
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
(1)根据实验数据，在下图所示的坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象．
(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是__________N/m.

答案：(1)如图所示　(2)26

解析：由图象知，弹簧的劲度系数k＝N/m≈26N/m.
13．某同学在做“探究力的合成的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮条结点位置O以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向，如图所示．

(1)试在图中作出无实验误差情况下橡皮条的拉力图示，并用F3表示该力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的有__________．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点的位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
答案：作图略　AC
解析：(1)作图略
(2)合力与分力并不同时存在，故B错误；由矢量三角形可知，当只增大某一只测力计的拉力大小时，为使橡皮条结点的位置不变，必须改变另一只测力计拉力方向，故D错误．
三、论述·计算题(本题共4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．在一段平直的河面上，一条船受到两边岸上大小相等的纤夫的拉力前行，每个拉力都是2000N，夹角是60°，如下图所示，求这两个拉力的合力．

答案：3460N
解析：利用平行四边形定则求合力．本题作出的平行四边形是菱形，可用几何知识求合力F，如图所示，直角三角形OAD中，OD表示合力F的一半，∠AOD＝30°，所以＝F1cos30°，F＝2F1cos30°＝2×2000×N＝3460N.

15．一个重为200N的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.1，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力：
(1)物体开始时静止，用F＝5N的水平向右的力拉物体；
(2)物体开始时静止，用F＝30N的水平向右的力拉物体；
(3)物体开始以v＝15m/s的初速度向左运动，用F＝15N的水平向右的力拉物体．
解析：一般情况下可以认为最大静摩擦力等于在同样正压力条件下的滑动摩擦力(注意：严格来说最大静摩擦力大于滑动摩擦力)．因为F滑＝μFN＝0.1×200N＝20N，可以认为最大静摩擦力Fmax＝20N，所以静摩擦力的取值范围是0＜F静≤20N.

(1)由于F＝5N＜Fmax，物体仍静止，所受静摩擦力F静＝5N，方向水平向左．
(2)由于F＝30N＞Fmax，所以物体相对水平面向右运动，这时物体所受滑动摩擦力大小为F滑＝μFN＝20N，方向水平向左．
(3)由于物体向左运动，所受滑动摩擦力方向水平向右，大小仍等于20N.
16．如图所示，不计滑轮的摩擦，将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变．求a、b两点间的距离．己知弹簧B、C的劲度系数分别为k1、k2，钩码的质量为m，弹簧C的右端在a点时它刚好没有形变．

解析：开始时C无形变．设B的压缩量为x1，由胡克定律得k1x1＝mg，x1＝，后来B无形变，设C的伸长量为x2，则k2x2＝mg，x2＝，所以ab＝x1＋x2＝mg(＋)．
17．如图所示，位于桌边竖直侧面的物体A的质量mA＝0.2kg，放在水平面上的物体B的质量mB＝1.0kg，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB部分水平，OA部分竖直，A和B恰好一起做匀速直线运动．取g＝10m/s2.

(1)求物体B与桌面间的动摩擦因数．
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速直线运动需多大的拉力？
解析：(1)因为物体A和B恰好一起匀速运动，所以物体B受到水平绳的拉力FT与滑动摩擦力F1的大小相等，且等于物体A的重力mAg.物体B对桌面的压力FN等于物体B的重力mBg.有：F1＝μFN，FN＝mBg，FT＝F1＝mAg.解得μ＝0.2.
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速直线运动，此时物体B所受水平绳的拉力FT与滑动摩擦力F1的大小均不变，根据物体B在水平方向上的受力平衡有：F＝FT＋F1＝2mAg＝4N.