2024-2025學年高中物理第三章相互作用章末綜合測評3含解析新人教版必修1

PAGE7-章末綜合測評(三)相互作用(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，全選錯的得0分)1．關(guān)于合力與分力的大小關(guān)系，下列敘述正確的是()A．合力必定大于分力B．合力至少大于某個分力C．合力可以比隨意一個分力都小，而且可能為零D．合力不行能和兩個分力的大小都相等C[合力可以大于分力，也可以等于分力，還可以小于分力，故選項C正確，A、B、D均錯誤．]2．用兩條細繩把一個鏡框懸掛在墻上，在如圖所示的四種掛法中，細繩對鏡框拉力最小的是()ABCDB[由力的合成與分解知，合力肯定時夾角越大分力越大，夾角越小分力越小，故選項B正確．]3．力是矢量，它的合成與分解遵循平行四邊定則，則下列關(guān)于大小分別為7N和9N的兩個力的合力的說法正確的是()A．合力可能為3N B．合力不行能為9NC．合力肯定為16N D．合力可能為1NA[兩力合成時，有F1＋F2≥F≥|F1－F2|.當兩力夾角為零時合力最大，最大值為9N＋7N＝16N；當夾角為180°時合力最小，最小值為9N－7N＝2N；故合力介于2N至16N之間，故A正確，B、C、D均錯誤．]4.如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑．在箱子的中心有一個質(zhì)量為m的蘋果，它受到四周蘋果對它的合力的方向()A．沿斜面對上 B．沿斜面對下C．豎直向上 D．垂直斜面對上C[蘋果隨箱子一起勻速下滑，所受合力為零，所以中心的蘋果受到四周蘋果對它的合力與其重力等大反向，故選項C正確．]5．如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上，已知木板的傾角α分別為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為()A．eq\f(1,2)B．eq\f(\r(3),2)C．eq\f(\r(2),2)D．eq\f(\r(5),2)C[由題意可以推斷出，當傾角α＝30°時，物塊受到的摩擦力是靜摩擦力，大小為Ff1＝mgsin30°，當α＝45°時，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2解得μ＝eq\f(\r(2),2)，C正確．]6．如圖所示，粗糙水平面上，用彈簧系住一個重60N的物塊，物塊保持靜止，已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，那么該彈簧的彈力不行能是()A．10N，水平向右 B．16N，水平向右C．20N，水平向左 D．0C[物塊與水平面間的最大靜摩擦力為F＝μFN＝18N，物塊要保持靜止，則彈簧彈力應小于或等于18N，方向可以水平向左，也可以水平向右，故選項C不行能．]7．如圖所示，一個大人拉著載有兩個小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動)沿水平地面勻速前進，則下列說法正確的是()A．拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力B．拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小C．拉力與摩擦力的合力方向豎直向上D．小孩和車所受的合力為零CD[小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，利用正交分解法分析易知，拉力的水平分力等于小孩和車所受的摩擦力，故選項A錯誤；依據(jù)力的合成和二力平衡易知，拉力、摩擦力的合力與重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力豎直向下，故拉力與摩擦力的合力方向豎直向上，故選項B錯誤，C正確；小孩和車做勻速直線運動，故所受的合力為零，故選項D正確．]8．如圖所示，水平推力F使物體靜止于斜面上，則()A．物體肯定受3個力的作用B．物體可能受3個力的作用C．物體肯定受到沿斜面對下的靜摩擦力D．物體可能受到沿斜面對下的靜摩擦力BD[解本題的關(guān)鍵是能夠正確地受力分析，通過推力和重力沿斜面方向的分力關(guān)系推斷是否受靜摩擦力作用．設(shè)斜面傾角為θ，若Fcosθ＝mgsinθ，則物體所受的摩擦力為零，物體受重力、支持力和推力3個力作用，若Fcosθ>mgsinθ，則物體受到沿斜面對下的靜摩擦力，故物體共受到重力、支持力、推力和摩擦力4個力作用，若Fcosθ<mgsinθ，則物體受到沿斜面對上的靜摩擦力，物體共受到重力、支持力、推力和摩擦力4個力作用．故B、D正確，A、C錯誤．]9．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的拉力F的作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對斜面()A．無摩擦力B．支持力等于(m＋M)gC．支持力為(M＋m)g－FsinθD．有水平向左的摩擦力，大小為FcosθCD[解本題的關(guān)鍵是把物體和斜面整體作為一個對象進行探討，并且要知道靜止和勻速運動均是平衡狀態(tài)．由于物體沿著斜面勻速上滑，可把物體和斜面看成整體．整體受力如圖所示，依據(jù)力的分解和二力平衡得，F(xiàn)N＝(M＋m)g－Fsinθ，F(xiàn)f＝Fcosθ，選項A、B錯誤，C、D正確．]10．如圖所示，某時刻質(zhì)量m＝2kg的木塊正在以v＝3m/s的速度在以v′＝5m/s的速度向右傳送的傳送帶上運動．若已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10N/kg.則下列說法正確的是()A．木塊的運動方向向右B．木塊相對于傳送帶的運動方向向左C．木塊所受滑動摩擦力的方向向左D．木塊受到的滑動摩擦力的大小為4NABD[由題意可知，木塊正以v＝3m/s的速度向右運動，A正確；由于傳送帶的速度v′＝5m/s，方向向右，則以傳送帶為參考系，木塊向左運動，B正確；因為滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，所以木塊所受滑動摩擦力的方向向右，C錯誤；滑動摩擦力的大小Ff＝μFN＝μmg＝0.2×2×10N＝4N，D正確．]二、非選擇題(本題共6小題，共60分)11．(6分)在“驗證力的平行四邊形定則”試驗中，某同學的試驗過程如圖所示，甲、丙兩圖為兩個彈簧測力計的放大圖片：甲乙丙(1)讀出兩彈簧測力計的讀數(shù)F1＝________N，F(xiàn)2＝________N.(2)畫出兩力的圖示，再利用平行四邊形定則畫出合力的圖示．(3)由合力的圖示可得合力的大小約為________N.[解析](1)甲彈簧測力計的讀數(shù)為F1＝2.50N，丙彈簧測力計的讀數(shù)為F2＝2.00N.(2)(3)由合力的圖示可得合力的大小約為3.20N.[答案](1)2.502.00(2)見解析(3)3.2012．(6分)如圖甲是一個用來測方木塊和長木板間動摩擦因數(shù)的簡潔裝置．方木塊放在水平長木板上，方木塊被一根繩子系在右面一端固定的水平彈簧測力計上．長木板下面有輪子可以滾動，用一個平穩(wěn)的水平力向左推動木板，木板向左緩慢移動，待彈簧測力計的指針穩(wěn)定后，讀出測力計的讀數(shù)Ff.在方木塊上放砝碼可以變更它對長木板的壓力F的大小．將測得的各組Ff和F的數(shù)據(jù)用圓點標于坐標圖上，如圖乙所示．請你依據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)描出Ff-F圖線，求出方木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝________.[解析]作出Ff-F圖線如圖所示：由Ff＝μF可知，圖象的斜率k＝μ；由圖象可知，μ＝eq\f(10,50)＝0.2.[答案]0.2(0.18～0.22都正確)13．(10分)如圖所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6，在水平方向上對木塊同時施加相互垂直的兩個拉力F1、F2，已知F1＝3.0N，F(xiàn)2＝4.0N，g取10m/s2，則木塊受到的摩擦力為多少？若將F2順時針轉(zhuǎn)90°，此時木塊在水平方向上受的合力大小為多少？[解析]由平行四邊形定則可知，圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N．若木塊滑動時，木塊受到的滑動摩擦力大小為F′＝μFN＝μmg＝6.0N．由于F<F′，故木塊處于靜止狀態(tài)，木塊與地面間的摩擦力為靜摩擦力，大小與F相等，即為5.0N.當F2順時針旋轉(zhuǎn)90°時，F(xiàn)1與F2方向相同．它們的合力為F1＋F2＝7.0N>6.0N．此時木塊運動受滑動摩擦力作用，木塊受的合力為1.0N.[答案]5.0N1.0N14．(12分)如圖所示，小球被輕質(zhì)細繩系住斜吊著放在固定的光滑斜面上，設(shè)小球質(zhì)量m＝1kg，斜面傾角α＝30°，細繩與豎直方向夾角θ＝30°.求細繩對小球拉力的大?。?g取10m/s2)[解析]以小球為探討對象，受力分析如圖所示．F＝mg，Tcos30°＝eq\f(1,2)F解得T＝eq\f(\f(1,2)mg,cos30°)＝eq\f(\f(1,2)×1×10,\f(\r(3),2))N＝eq\f(10\r(3),3)N.[答案]eq\f(10\r(3),3)N15.(12分)如圖所示，氣球重10N，受到空氣的浮力為16N．由于受到水平風力的影響，系氣球的繩子與水平方向成θ＝60°角．則繩子的拉力和水平方向的風力分別為多大？[解析]分析氣球受力如圖所示，氣球靜止，故水平方向有F風＝F1＝F拉cosθ豎直方向有F浮＝G＋F2＝G＋F拉sinθ代入數(shù)值解得F拉＝4eq\r(3)N，F(xiàn)風＝2eq\r(3)N.[答案]4eq\r(3)N2eq\r(3)N16．(14分)兩質(zhì)量分別為M和m的物體用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°和60°，M重20N，m靜止在水平面上．求：(1)OA繩和OB繩的拉力大??；(2)m受到的摩擦力．[解析](1)結(jié)點