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人教版 高中物理 必修一 第三章 相互作用 寒假复习题含答案

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人教版 高中物理 必修一 第三章 相互作用 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 100 分,考试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷
一、单选题(共 10 小题,每小题 4.0 分,共 40 分) 1.将 F 沿水平和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( )
A.Fsinθ B.Fcosθ C. D. 2.一块木板 B 放在水平地面上,木块 A 放在 B 的上面,A 的右端通过水平的轻弹簧秤固定在直立的 墙壁上.现在用水平力 F 拉动 B,使它以速度 v 运动,稳定后弹簧秤的读数为 T.下列说法正确的是 ()
A. 地面受到的滑动摩擦力大小为 T B. 木块 A 受到的滑动摩擦力的大小为 T C. 若木板 B 以 2v 的速度运动,稳定后 A 受到的摩擦力大小为 2T D. 若以 2F 的水平力拉木板运动,稳定后 A 受到的摩擦力大小为 2T 3.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用 力 F,当它们滑动时,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙所受摩擦力相同 B. 甲受到的摩擦力最大 C. 乙受到的摩擦力最大 D. 丙受到的摩擦力最大 4.如图所示,物体 A 置于水平地面上,力 F 竖直向下作用于物体 B 上,A、B 保持静止,则物体 A

的受力个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 5.如图,在斜面上木块 A 与 B 的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木 块 A 和木块 B 受力个数不可能为( )
A. 2 个和 4 个 B. 3 个和 4 个 C. 4 个和 4 个 D. 4 个和 5 个 6.如图所示,一物块受一恒力 F 作用,现要使该物块沿直线 AB 运动,应该再加上另一个力的作用, 则加上去的这个力的最小值为( )
A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D. 7.关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是( ) A. 在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他 力的作用 B. 在地球各处的重力方向都是相同的 C. 向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力

D. 对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化 8.如下图所示,在动摩擦因数 μ=0.1 的水平面上向右运动的物体,质量为 20 kg,在运动过程中, 还受到一个水平向左的大小为 10 N 的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g 取 10 m/s2) ( )
A. 10 N,向右 B. 10 N,向左 C. 20 N,向右 D. 20 N,向左 9.如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时,需要用颈部牵拉器牵拉 颈部,以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子,牵拉绳分别为 水平、竖直方向,牵拉物 P 的重力为 G,不计小滑轮重力,则牵拉器作用在患者头部的合力大小是 ()
A.G B. 2G C. G D. 3G 10.如下图所示,A、B、C 三个物体的质量相等,有 F=1 N 的两个水平力作于 A、B 两个物体上,A、 B、C 都静止,则地面对 A 物体、A 物体对 B 物体、B 物体对 C 物体的摩擦力分别为( )
A. 1 N、2 N、1 N B. 1 N、0、1 N C. 0、1 N、0 D. 1 N、1 N、0 二、多选题(共 4 小题,每小题 5.0 分,共 20 分)

11.(多选)如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连,当对弹簧施加变化的作 用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧产生的弹力大小与弹簧长度的形变量的关系图象(如图 乙).则下列判断正确的是( )
A. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B. 弹簧产生的弹力与弹簧长度的增加量成正比 C. 该弹簧的劲度系数是 200 N/m D. 该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 12.(多选)下列物理量在运算时遵循平行四边形定则的是( ) A. 时间 B. 位移 C. 速度 D. 加速度 13.(多选)如图所示,将一长方形木块锯开为 A、B 两部分后,静止放置在水平地面上.则 ()
A.B 受到四个力作用 B.B 受到五个力作用 C.A 对 B 的作用力方向竖直向下 D.A 对 B 的作用力方向垂直于它们的接触面向下 14.(多选)如下图是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,卓别林身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯 平衡,下面说法正确的是( )

A. 地面对手杖可能有摩擦力作用 B. 地面对手杖一定有摩擦力作用 C. 地面对手杖的弹力方向一定竖直向上 D. 地面对手杖的作用力方向一定竖直向上
第Ⅱ卷 三、实验题(共 1 小题,每小题 7.0 分,共 7 分) 15.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的钩码.实验 测出了钩码质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据,其对应点已在下图上标出.(重力加速度取 g=9.8 m/s2) (1)在图中作出 m-l 的关系图线.
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.(结果保留三位有效数字) 四、计算题(共 3 小题,每小题 11.0 分,共 33 分) 16.重 150 N 的光滑球 A 悬空靠在墙和木板 B 之间,木板 B 的重力为 1 500 N,且静止在水平地板上, 如图所示,求: (1)墙和木块 B 所受压力各为多少? (2)水平地板所受的压力和木块 B 所受的摩擦力各为多少?
17.在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上,如图所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°, 每根钢丝绳的拉力都是 300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.

18.如图所示,质量为 2 kg 的物体放在水平地板上,用一原长为 8 cm 的轻质弹簧水平拉该物体,当 其刚开始运动时,弹簧的长度为 11 cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为 10.5 cm,已 知弹簧的劲度系数 k=200 N/m.求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多大? (2)物体所受的滑动摩擦力为多大? (3)物体与地板间的动摩擦因数是多少?(g 均取 10 m/s2)

答案解析
1.【答案】A 【解析】根据力的作用效果可以将 F 分解为沿水平方向和竖直方向的两个力,根据平行四边形定则, 竖直方向上分力 Fx=Fsinθ.故 A 正确,B、C、D 错误. 2.【答案】B 【解析】木板处于平衡状态,木板所受的拉力和两个摩擦力是平衡力,故此时木板所受的地面对 它的滑动摩擦力为 F-T,所以地面受到的滑动摩擦力大小为 F-T,故 A 错误;由于此时木块 A 处 于平衡状态,所以此时木块 A 所受的摩擦力大小等于 T,故 B 正确;若木板以 2v 的速度运动时, A 仍然受滑动摩擦力,稳定后 A 受到的摩擦力大小为 T,故 C 错误;若用 2F 的力作用在木板上, 此时木块 A 仍处于平衡状态,所以此时 A 所受的摩擦力的大小仍等于 T,故 D 错误. 3.【答案】C 【解析】 题图中三个物体对地面的压力分别为 FN 甲=mg-Fsinθ,FN 乙=mg+Fsinθ, FN 丙=mg,因它们均相对地面滑动,由 F=μFN 知,Ff 乙>Ff 丙>Ff 甲,故 C 正确. 4.【答案】B 【解析】利用隔离法对 A 受力分析,如图所示.
A 受到重力 GA、地面对 A 的支持力 FN 地、B 对 A 的压力 FNB→A、B 对 A 的摩擦力 FfB→A,则 A、C、D 错误,B 正确. 5.【答案】B 【解析】如果绳对 A 没有拉力作用,它就只受重力和支持力两个力,对应的 B 受重力、A 对 B 的 压力、斜面对 B 的支持力和摩擦力共四个力,选项 A 可能;如果绳对 A 有拉力,它还一定受到 B 对它的摩擦力,即此时 A 受到四个力,A 对 B 的作用力又增加了一个水平向左的摩擦力,但此时 斜面对 B 可能没有摩擦力作用,也可能对 B 有沿斜面向上的摩擦力,还可能对 B 有沿斜面向下的 摩擦力,总之,当 A 受四个力的作用时,B 既可能受四个力作用,也可能受五个力作用,故选项 C、 D 都可能,只有选项 B 不可能. 6.【答案】B 【解析】要使物块沿 AB 方向运动,恒力 F 与另一个力的合力必沿 AB 方向,当另一个力与 AB 方向

垂直时为最小,故 F′=Fsinθ,B 正确. 7.【答案】A 【解析】在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,与是否受其他 力也无关,故 A 正确,C 错误.物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的, 比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同.故 B、D 错误.故选 A. 8.【答案】D 【解析】物体受滑动摩擦力,其大小为 Ff=μFN=μmg=0.1×20×10 N=20 N,方向与相对运动方向 相反,即方向向左. 9.【答案】C 【解析】对颈部牵拉器进行受力分析,如图所示:
由平行四边形定则,将力进行合成,则有: 同一根绳子上的拉力是处处相等的,FT1= =G,那么牵拉器作用在患者颈部的合力大小 F=
= FT1= G. 10.【答案】C 【解析】以整体为研究对象,则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的拉力,则二力的合力 为零;若地面对 A 有摩擦力的话,则整体不可能静止,故地面对 A 的摩擦力为零; 以 BC 为整体进地分析,BC 水平方向受向右的拉力,要使静止,则 A 对 B 一定有向左的摩擦力, 大小等于 F=1 N;对 C 分析,C 水平方向不受外力,相对 B 没有相对运动的趋势,故 C 不受 B 的 摩擦力. 11.【答案】BCD 【解析】由乙图可知 F=kx,即弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比,不与弹簧长度成正比,A 错误, B 正确;由 k= = N/m=200 N/m,C 正确;F-x 图线的斜率对应弹簧的劲度系数,而 x>0 和 x<0 时的斜率相同,故 D 正确. 12.【答案】BCD 【解析】时间是标量,位移、速度、加速度是矢量,矢量的运算遵循平行四边形定则. 13.【答案】AC

【解析】对 B 受力分析,受重力、地面的支持力,A 对 B 的静摩擦力与 A 对 B 的压力,处于平衡 状态,因此 B 受 4 个力,故 A 正确,B 错误; 对 A 物体分析,自身重力,B 对 A 的支持力与静摩擦力,根据共点力的平衡条件可知,AB 间作用 力与重力等值反向,因此 A 对 B 的作用力方向竖直向下,故 C 正确,D 错误. 14.【答案】BC 【解析】手杖相对于地面有运动趋势,所以地面对手杖一定有摩擦力作用,地面对手杖的弹力方 向一定竖直向上,但是由于摩擦力的存在地面对手杖的作用力方向肯定不会是竖直向上. 15.【答案】(1)如图所示

(2) 0.267(0.262~0.272 均可) 【解析】(1)根据所描的点画直线即可. (2)在直线上取相距较远的两点,横轴之差 Δl 为弹簧长度的变化量,纵轴之差 Δm 为砝码质量的变

化量,则 k= = ≈0.267(0.262~0.272) N/m.

16.【答案】(1)150 N 300 N (2)1 650 N

【解析】(1)小球 A 和木块 B 受力分析如图所示,

用 FN1、FN2、FN3、FN1′分别表示木块对 A 的弹 力、墙壁对 A 的支持力、地面对木块的支持

力和小球对木块的弹力.

对小球 A:FN1sin 60°=FN2



FN1cos 60°=mg



由以上两式得 FN2=150 N,FN1=300 N.

根据力的相互性,墙壁受到的压力 FN2′=150 N,木块 B 所受到的压力 N1′=300 N.

(2)对木块 B:FN1′cos 60°+mg=FN3



FN1′sin 60°=Ff ④ 把 FN1′=300 N 代入③④可得:FN3= 1 650 N,Ff=150 N. 根据力的相互性,水平地板所受的压力 FN3′=1 650 N. 17.【答案】519.6 N,方向竖直向下 【解析】先画出力的平行四边形,如图所示,由于 OA=OB,得到的是菱形.连结 AB,两对角线 垂直且平分,OA 表示 300 N,∠AOO′=30°.在三角形 OAO′中,OO′=OA·cos 30°.
在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大小,则有 =F1·cos 30°,所以合力 F=2F1cos 30°= 2×300× N≈519.6 N. 18.【答案】(1)6 N (2)5 N (3)0.25 【解析】(1)当物体刚开始被拉动时,弹簧的伸长量为 Δx1=11 cm-8 cm=3 cm,根据胡克定律可 得,弹簧的弹力为:F1=kΔx1=200 N/m×0.03 m=6 N,此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的 弹力,即 Ffmax=6 N. (2)当物体匀速滑动时,弹簧的伸长量为 Δx2=10.5 cm-8 cm=2.5 cm,根据胡克定律可得: 弹簧的弹力为:F2=kΔx2=200 N/m×0.025 m=5 N, 此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力,即 Ff=5 N. (3)由滑动摩擦力公式可得:Ff=μFN=μmg,求得 μ=0.25.


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