2024-2025學(xué)年新教材高中物理第3章相互作用測評含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE1第3章測評(時間:60分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每個小題中只有一個選項(xiàng)是正確的)1.下列關(guān)于力的說法中,正確的是()A.力不肯定是成對出現(xiàn)的B.物體只有相互接觸,才有力的作用C.兩物體相互作用不肯定要干脆接觸D.干脆接觸的物體間肯定有力的相互作用解析依據(jù)力的概念可知,力是物體間的相互作用,必定成對,即物體施力的同時,也必定受力,故A不正確;物體間有力的作用時不肯定接觸,如被踢出后在空中飛行的足球所受的重力屬非接觸力,故選項(xiàng)B是不正確的,C是正確的;物體相互接觸但不擠壓時,不會有力的相互作用,故D選項(xiàng)也不正確。答案C2.(2024吉林期末聯(lián)考)關(guān)于物體所受的重力,下列說法正確的是()A.由于地球吸引產(chǎn)生B.重心肯定在物體上C.方向肯定指向地心D.大小與所處地理位置無關(guān)解析重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,故A正確。重心的位置與物體的形態(tài)和物體質(zhì)量分布兩個因素有關(guān),重心不肯定在物體上,比如質(zhì)量勻稱的圓環(huán),故B錯誤。重力的方向是豎直向下的,不總是指向地心,只有兩極和赤道處重力指向地心,故C錯誤。重力的大小與所處地理位置有關(guān),同一物體在同一地點(diǎn)重力是恒定不變的,在地球上不同的地方,所受的重力不肯定相同,故D錯誤。答案A3.關(guān)于重力、彈力和摩擦力,下列說法中正確的是()A.重力的方向總是垂直向下B.彈簧不受力時,它的勁度系數(shù)為零C.摩擦力的大小與彈力大小成正比D.相互接觸的物體間不肯定有彈力解析重力的方向是豎直向下,不是垂直向下,故A錯誤;彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的本身性質(zhì)有關(guān),與外力的大小沒有關(guān)系,故B錯誤;動摩擦因數(shù)肯定時,滑動摩擦力與正壓力成正比,而靜摩擦力不存在這個關(guān)系,故C錯誤;彈力的產(chǎn)生條件是二者之間相互接觸,并且有彈性形變,二者缺一不行,所以相互接觸的物體之間不肯定有彈力,故D正確。答案D4.三個質(zhì)量相同的物體,與水平桌面的動摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運(yùn)動,B做加速運(yùn)動,C做減速運(yùn)動,那么它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A.fB>fA>fCB.fA<fB<fCC.fA=fB=fCD.不能比較大小解析由f=μN(yùn)可知,滑動摩擦力f的大小只與μ和N有關(guān),與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),由于該題中μ與N分別相等,故f都相同,選項(xiàng)C正確。答案C5.(2024湖北沙市中學(xué)期末)用手豎直地握著你的水杯,始終保持靜止,則()A.手握水杯的力越大,手與杯子間的摩擦力就越大B.往杯中加水后,手與杯子間的摩擦力將增大C.手握杯子的力大小等于手與杯子間的摩擦力D.若手握杯子的力大小為FN,手與杯子間的動摩擦因數(shù)為μ,則手與杯子間的摩擦力大小為μFN解析手與水杯間的摩擦力是靜摩擦力,與水杯和水的總重力大小相等,與手的握力無關(guān),A錯誤;往水杯里加水后,水杯和水的總重變大,而摩擦力要與此重力平衡,手與水杯間的摩擦力將增大,B正確;手握水杯的力跟手與水杯間的摩擦力沒有干脆關(guān)系,C錯誤;手與水杯間的摩擦力是靜摩擦力,大小不隨FN的變更而變更,D錯誤。答案B6.(2024山東濟(jì)南一中期中)我國的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位,高鐵在行駛過程中特別平穩(wěn),放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動。如圖為高鐵車廂示意圖,A、B兩物塊相互接觸地放在車廂里的水平桌面上,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同,A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大,車廂在平直的鐵軌上向右做勻速直線運(yùn)動,A、B相對于桌面始終保持靜止,下列說法正確的是()A.A受到2個力的作用B.B受到3個力的作用C.A受到桌面對它向右的摩擦力D.B受到A對它向右的彈力解析車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運(yùn)動,此時A、B均在向右做勻速直線運(yùn)動,故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向沒有外力,故水平方向均不受摩擦力,同時A、B間也沒有彈力作用,故A正確,B、C、D錯誤。答案A7.如圖所示,在一粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B,中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接起來,木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。現(xiàn)用一水平力向右拉木塊B,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時,兩木塊之間的距離是()A.L+m1gB.L+(m1+m2)gC.L+m2gD.L+g解析對于木塊A,水平方向受滑動摩擦力f、彈簧彈力F'的作用,由于木塊勻速運(yùn)動,所以f=F',又因?yàn)閒=μm1g,F'=kx,所以x=,故兩木塊間的距離為L+x=L+,A正確。答案A8.如圖所示,物塊A靜止在斜面B上,下列說法正確的是()A.斜面B對物塊A的彈力方向是豎直向上的B.物塊A對斜面B的彈力方向是豎直向下的C.斜面B對物塊A的彈力方向是垂直斜面對上的D.物塊A對斜面B的彈力方向跟物塊A復(fù)原形變的方向是相反的解析物體A、B屬于面面接觸,彈力的方向垂直于接觸面而指向受力物體,所以選項(xiàng)A、B錯誤,C正確;彈力的方向總是與物體形變的方向相反,與復(fù)原形變的方向相同,以使物體復(fù)原原狀,選項(xiàng)D錯誤。答案C二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多個選項(xiàng)符合題目要求,全選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)9.下列各圖中P、Q兩球之間存在彈力的是(全部接觸面都是光滑的)()解析A圖中兩球間若有彈力則小球Q將向右運(yùn)動,所以P、Q間無彈力;B圖中兩球間若有彈力則兩球?qū)⑾騼蛇呥\(yùn)動,所以P、Q間無彈力;C圖中兩球間若無彈力則小球P將向下運(yùn)動,所以P、Q間有彈力;D圖中兩球間若無彈力則小球P將向右下運(yùn)動,所以P、Q間有彈力。答案CD10.如圖為探討木板與木塊之間滑動摩擦力大小的試驗(yàn)裝置,將一木塊和木板疊放于水平桌面上,輕質(zhì)彈簧測力計(jì)一端固定,另一端用細(xì)線與木塊水平相連?，F(xiàn)在用輕繩與長木板連接,用手向右水平拉輕繩,使長木板在桌面上滑動。則()A.木塊與木板之間的摩擦力是滑動摩擦力B.水平桌面必需光滑C.必需使木板在桌面上做勻速直線運(yùn)動D.木板運(yùn)動過程中,彈簧測力計(jì)示數(shù)保持不變解析木塊與木板之間有相對滑動,可知它們之間的摩擦力是滑動摩擦力,選項(xiàng)A正確;水平桌面光滑與否對木塊與木板之間的摩擦力無影響,則選項(xiàng)B錯誤;本試驗(yàn)中,木板不論做什么運(yùn)動,木塊總處于平衡狀態(tài),則彈簧測力計(jì)的彈力等于木塊的滑動摩擦力,保持不變,選項(xiàng)C錯誤,D正確。答案AD11.人握住旗桿勻速上爬,則下列說法正確的是()A.人受到的靜摩擦力的方向是向下的B.人受到的靜摩擦力的方向是向上的C.若手握旗桿的力越大,人受到的靜摩擦力越大D.若手握旗桿的力增加,人受到的靜摩擦力仍保持不變解析人握住旗桿勻速上爬,所受靜摩擦力與重力等大、反向,選項(xiàng)B正確;若手握旗桿的力越大,最大靜摩擦力越大,人受到的靜摩擦力仍與重力等大、反向,選項(xiàng)D正確。答案BD12.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行,長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。下列說法正確的是()A.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小肯定是μ2(m+M)gC.當(dāng)F>μ2(m+M)g時,木板與木塊之間發(fā)生相對運(yùn)動D.無論怎樣變更F的大小,木板都不行能運(yùn)動解析對M受力分析,在水平方向受到m對M的摩擦力和地面對M的摩擦力,兩個力平衡,則地面對木板的摩擦力f=μ1mg,故A正確,B錯誤。無論F大小如何,m在M上滑動時對M的摩擦力大小不變,M在水平方向上仍舊僅受到兩個摩擦力而處于平衡,不行能運(yùn)動,木塊與木板發(fā)生相對滑動的條件是F>μ1mg,故C錯誤,D正確。答案AD三、非選擇題(本題共6小題,共60分。按題目要求作答,計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(6分)如圖所示,物體A和B疊放在一起并放在水平地面上。用F=5N的水平力作用在物體B上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若各接觸面與水平地面平行,則A與B之間摩擦力大小為N,B與地面之間摩擦力大小為N。

解析由圖可知,假設(shè)物體A在水平方向上受到了摩擦力作用,則物體A將發(fā)生運(yùn)動,這與物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)相沖突,故A、B之間的摩擦力為0。由于B受到了水平拉力F的作用,若使B處于靜止?fàn)顟B(tài),地面必定對B有靜摩擦力的作用,由二力平衡可知靜摩擦力f=F=5N,方向與外力F相反。答案0514.(8分)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在方向(選填“水平”或“豎直”)。

(2)彈簧自然懸掛,待彈簧時,長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6,數(shù)據(jù)如下表:

代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為。由表可知所用刻度尺的最小刻度為。

(3)如圖是該同學(xué)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與的差值(選填“L0”或“Lx”)。

(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2)。

解析(1)彈簧的軸線必需沿重力方向,所以應(yīng)沿豎直方向。(2)彈簧自然懸掛,待彈簧靜止時,長度記為L0;比較表中不同數(shù)值,可知L3記錄不規(guī)范。由于表中測量值已經(jīng)估讀到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度是1mm。(3)設(shè)砝碼盤質(zhì)量為m0,因?yàn)閙0g=k(Lx-L0),mg+m0g=k(Ln-L0),整理得mg=k(Ln-Lx),所以橫軸應(yīng)為彈簧長度與Lx的差值。(4)由mg=k(Ln-Lx)可知,圖像的斜率k'=,故k==4.9N/m,m0==1.0×1kg=10g。答案(1)豎直(2)靜止L31mm(3)Lx(4)4.91015.(8分)在彈性限度內(nèi),一個原長為20cm的輕彈簧,受50N的拉力時,總長度22cm。求:(1)彈簧的勁度系數(shù);(2)當(dāng)彈簧總長度為19cm時,彈簧的彈力大小。解析(1)當(dāng)F=50N時,彈簧伸長x=l1-l0=0.02m由F=kx得k=N/m=2.5×103N/m(2)x'=l0-l2=0.01m。故F'=kx'=2.5×103×0.01N=25N答案(1)2.5×103N/m(2)25N16.(8分)質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上,用一輕質(zhì)彈簧水平拉物體。當(dāng)它剛起先運(yùn)動時,彈簧的伸長量為3cm;當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時,彈簧的伸長量是2cm。彈簧的勁度系數(shù)為200N/m,g取10N/kg,求:(1)物體受到的最大靜摩擦力;(2)物體受到的滑動摩擦力;(3)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ。解析(1)依據(jù)最大靜摩擦力的定義,彈簧伸長3cm時產(chǎn)生的拉力F=kx與最大靜摩擦力相等,所以最大靜摩擦力fmax=200×0.03N=6N。(2)物體勻速運(yùn)動時,拉力F'=kx'等于滑動摩擦力,則滑動摩擦力f=200×0.02N=4N。(3)依據(jù)f=μN(yùn)可得動摩擦因數(shù)μ==0.2。答案(1)6N(2)4N(3)0.217.(14分)如圖所示,某時刻質(zhì)量m=2kg的木塊正在以3m/s的速度在以5m/s的速度向右傳送的傳送帶上運(yùn)動,試推斷:(1)木塊的運(yùn)動方向。(2)木塊相對于傳送帶的運(yùn)動方向。(3)木塊所受滑動摩擦力的方向。(4)若已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,求木塊受到的滑動摩擦力的大小。(g取10N/kg)解析(1)由題可知木塊正以v=3m/s的速度向右運(yùn)動。(2)由于傳送帶的速度v'=5m/s,方向向右,以傳送帶為參考系,木塊向左運(yùn)動。(3)因?yàn)榛瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c物體相對運(yùn)動的方向相反,所以木塊所受滑動摩擦力的方向向右。(4)滑動摩擦力的大小為f=μN(yùn),其中N是木塊受到的傳送帶的支持力,依據(jù)木塊在豎直方向上二力平衡得N=mg,則f=0.2×2×10N=4N。答案(1)向右(2)向左(3)向右(4)4N18.(16分)臺風(fēng)是一個巨大的能量庫,其風(fēng)速都在17m/s以上,甚至在60m/s以上。據(jù)測,當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級時,垂直于風(fēng)向平面上每平方米風(fēng)力可達(dá)數(shù)千牛頓。臺風(fēng)登陸以后,會給沿海居民的生產(chǎn)和生活帶來肯定的危害。不少在臺風(fēng)登陸地區(qū)做新聞報道的記者,須要用繩子系在腰上才能保證不被臺風(fēng)吹走。大風(fēng)真的能把人吹走嗎?為便利探討這一問題,我們只考慮一種簡潔狀況,即看大風(fēng)能不能把人吹的在地面上滑動。設(shè)某次臺風(fēng)登陸時的風(fēng)力為9級,方向水平風(fēng)速大小可達(dá)到22m/s,經(jīng)過流體阻力測算,在經(jīng)過一個身高為一米七左右人體的面積時所產(chǎn)生的水平風(fēng)力約為164N。假設(shè)這個人重60kg,臺風(fēng)來臨時人站立在水平地面上,人與地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.26。試通過計(jì)算分析:(g取10N/kg,最大靜摩擦力視為等于滑動摩擦力)(1)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到22m/s時,人能不能被吹動?(2)當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時,吹在人身上的水平風(fēng)力達(dá)到76N,站在地上的人受的摩擦力多大?(3)