【名師一號】2021年新課標版物理必修一-《相互作用》章末測試

《相互作用》章末測試說明：本測試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，考試時間90分鐘，滿分100分．第Ⅰ卷(選擇題)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分．每小題至少有一個選項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)1.關于力的下列說法中正確的是()A.有的力有施力物體，有的力沒有施力物體B.任何物體受到力的作用后外形都發(fā)生轉變C.任何物體受到力的作用后運動狀態(tài)都發(fā)生轉變D.影響力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用點解析力的作用效果是使物體產生形變或產生加速度，力的作用效果與力的大小、方向和作用點有關．答案D2.(多選題)關于重心的說法，正確的是()A．重心就是物體內重力最大的部分B．重心是物體所受重力的作用點，可能在物體外C．物體上升或降低，重心相對于物體的位置保持不變D．假如物體有對稱中心，則該對稱中心就是重心解析依據重心的定義可知，重心是重力的等效作用點，即把物體各部分所受重力看做是集中作用于此點，這是等效替代法的具體應用，選項A錯誤；重心不肯定在物體上，例如質量均勻分布的圓環(huán)的重心在圓心處，并不在物體上，而在物體之外，所以選項B正確；由于物體的重心位置與質量的分布有關，盡管物體外形規(guī)章，但其質量的分布不均勻，它的重心也不肯定在幾何中心，選項D錯誤；物體的外形和質量的分布確定，其重心相對物體的位置也確定了，與物體如何運動無關，C正確．答案BC3.如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平力F拉物體乙，它們仍保持靜止狀態(tài)，甲、乙間接觸面也為水平，則乙物體受力的個數為()A.3個 B.4個C.5個 D.6個解析乙物體受到重力、拉力、水平面的支持力及甲物體對乙物體的壓力及水平面的靜摩擦力，故C選項正確．答案C4．如圖所示，以O作為懸點的兩根輕繩a、b將日光燈懸掛在天花板上的O點，兩繩與豎直方向的夾角分別為60°和45°，日光燈保持水平并靜止，其重力為G，以下說法正確的是()A．a繩的彈力比b繩大B．a繩的彈力與b繩一樣大C．日光燈的重心肯定在O點的正下方D．日光燈的重心不肯定在O點的正下方解析由平衡條件得Fasin60°＝Fbsin45°，則Fa<Fb，選項A、B均錯誤；依據共點力的平衡可知，重力的作用線肯定過O點和重心，所以日光燈的重心肯定在O點的正下方，C正確，D錯誤．答案C5.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心．一質量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點．設滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ.下列關系正確的是()A.F＝eq\f(mg,tanθ) B.F＝mgtanθC.FN＝eq\f(mg,tanθ) D.FN＝mgtanθ解析小滑塊受力分析如圖所示，由受力平衡可知，F(xiàn)Ncosθ＝FFNsinθ＝mg解得FN＝eq\f(mg,sinθ)，F(xiàn)＝eq\f(mg,tanθ).答案A6．某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡潔模型．其中k1、k2為原長相等、勁度系數不同的輕質彈簧．下列表述正確的是()A．緩沖效果與彈簧的勁度系數無關B．墊片向右移動時，兩彈簧產生的彈力大小相等C．墊片向右移動時，兩彈簧的長度保持相等D．墊片向右移動時，兩彈簧的形變量相同解析不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數有關，A錯誤；在墊片向右運動的過程中，由于兩個彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數不同，由胡克定律可知，兩彈簧的形變量不同，則兩彈簧的長度不相等，C、D錯誤．答案B7.如圖所示，物體靜止于光滑的水平面上，力F作用于物體O點，現(xiàn)要使合力沿著OO′方向，那么必需同時再加一個力F′，這個力的最小值是()A.Fcosθ B.FsinθC.Ftanθ D.Fcotθ解析如圖所示已知合力沿OO′方向，其中一個分力F，則另一個分力的最小值為與OO′垂直，大小為Fsinθ，故B選項正確．答案B8.如圖所示，質量為m的物體懸掛在輕質的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為θ.設水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2.以下結果正確的是()A.F1＝mgsinθ B.F1＝eq\f(mg,sinθ)C.F2＝mgcosθ D.F2＝eq\f(mg,cosθ)解析以O點為爭辯對象，受到繩的拉力mg、OA彈力F1、OB彈力F2，如圖所示則F1＝mgtanθF2＝eq\f(mg,cosθ)故D選項正確．答案D9．如圖所示，A、B兩物體用細線連著跨過定滑輪靜止，A、B物體的重力分別為40N和10N，繩子和滑輪的質量、摩擦不計．以下說法正確的是()A．地面對A的支持力是40NB．物體A受到的合外力是30NC．測力計示數10ND．測力計示數20N解析由受力平衡得繩子的拉力為10N，測力計的示數為20N，故C錯誤，D正確；物體A受到的合外力為0，地面對A的支持力為30N，A、B均錯誤．答案D10．如圖所示是一種爭辯劈的作用的裝置，托盤A固定在細桿上，細桿放在固定的圓孔中，下端有滾輪，細桿只能在豎直方向上移動，在與托盤連接的滾輪正下面的底座上也固定一個滾輪，輕質劈放在兩滾輪之間，劈背的寬度為a，側面的長度為l，劈尖上固定的細線通過滑輪懸掛質量為m的鉤碼，調整托盤上所放砝碼的質量M，可以使劈在任何位置時都不發(fā)生移動．忽視一切摩擦和劈、托盤、細桿與滾輪的重力，若a＝eq\f(\r(10),5)l，則M是m的幾倍()A．1 B．1.5C．2 D．2.5解析設斜劈側面與水平方向的夾角為θ，sinθ＝eq\f(a,2l)＝eq\f(\r(10),10).側面對滾輪的彈力為F，則依據力的分解可得Mg＝Fcosθ＝eq\r(\f(9,10))F，mg＝2Fsinθ＝eq\f(\r(10),5)F，解得eq\f(M,m)＝1.5.答案B第Ⅱ卷(非選擇題)二、試驗題(本題包括2小題，共12分)11.(6分)在做“驗證力的平行四邊形定則”的試驗時：(1)下列敘述正確的是()A.同一次試驗過程，結點的位置必需都拉到同一位置O點，不能任憑變動B.用兩只彈簧測力計拉橡皮條時，應使兩細繩之間的夾角總為90°，以便于算出合力的大小C.力的夾角越大越好D.必需使分力與合力在同一平面內(2)假照試驗狀況如圖①所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖②是在白紙上依據試驗結果畫出的圖．圖②中的F與F′兩力中，方向肯定沿AO方向的是__________________．解析(1)同一次試驗中，為保證作用效果相同，必需將結點O拉至同一位置，故A選項正確；計算合力用平行四邊形定則求得不必選用特殊角，故B選項錯誤；夾角越大，合力越小，試驗誤差增大，故C選項錯誤；做試驗時，必需使分力與合力在同一平面內，故D選項正確．(2)用一只彈簧測力計直接拉橡皮條的拉力方向肯定沿AO方向，而用平行四邊形定則求出的合力F與AO的方向可能有偏差．答案(1)AD(2)F′12.(6分)某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系．(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都應在______方向(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，數據如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數值記錄不規(guī)范，代表符號為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________．(3)如圖是該同學依據表中數據作的圖，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0或Lx\”)．(4)由圖可知彈簧的勁度系數為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質量為________g(結果保留兩位有效數字，重力加速度取9.8m/s2)．解析由表中記錄的數據可知，試驗所用刻度尺最小分度為1mm，記錄數據應當估讀到0.1mm，所以L3數值記錄不規(guī)范．由于縱軸是砝碼的質量，橫軸應是彈簧長度與彈簧下端掛上砝碼盤時長度Lx的差值．由mg＝kx可知，圖象斜率等于彈簧的勁度系數為4.9N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質量為10g.答案(1)豎直(2)穩(wěn)定L31mm(3)Lx(4)4.910三、計算題(本題包括4小題，共38分，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)13.(7分)舉重運動中保持杠鈴的平衡格外重要．如下圖所示，若運動員舉起1800N的杠鈴后雙臂保持106°角，處于平衡狀態(tài)，此時運動員兩手臂受力各是多大？(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)解析人受到杠鈴的作用力的合力等于杠鈴的重力，即杠鈴的重力可分解為杠鈴對人兩個手臂的作用力，大小相等，如圖所示．F1、F2夾角為106°.由平行四邊形可知F2·cos53°＝eq\f(mg,2)F2＝F1＝eq\f(mg,2cos53°)＝1500N.答案1500N1500N14.(9分)水平面上有一重50N的物體，受到F1＝12N和F2＝6N的兩個相反方向的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動摩擦因數μ＝0.2.(g＝10N/kg，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)此物體受到的摩擦力為多大？(2)將F1撤去后，物體所受的摩擦力為多大？(3)將F2撤去后，物體所受摩擦力多大？解析(1)物體所受最大靜摩擦力Fmax＝μFN＝μG＝0.2×50N＝10N.由于物體受到F1、F2兩個反向的力的作用其合力為F1－F2＝6N<Fmax，故物體受到的摩擦力為靜摩擦力Ff＝6N.(2)將F1撤去后，F(xiàn)2＝6N<Fmax，故物體受到的摩擦力為靜摩擦力F′f＝6N.(3)將F2撤去后，F(xiàn)1>Fmax，故物體受到的摩擦力為滑動摩擦力．F″f＝μFN＝0.2×50N＝10N.答案(1)6N(2)6N(3)10N15.(10分)如圖所示，兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，m放在水平面上，M重20N，M、m均處于靜止狀態(tài)，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，求：(1)OA、OB對M的拉力大?。?2)m受到水平面的靜摩擦力的大小和方向．解析(1)M受到三個力的作用處于靜止狀態(tài)：重力GM，繩的拉力FOA、FOB，由圖易知FOA、FOB分別與豎直方向成60°、30°角．由平衡條件知：GM′＝GM＝20NFOA＝GM′cos60°＝20×0.5N＝10NFOB＝GM′cos30°＝20×eq\f(\r(3),2)N＝10eq\r(3)N.(2)分析m，因FOA＜FOB，m相對水平面有向右運動的趨勢，則m受到的靜摩擦力方向向左靜摩擦力大小為Ff＝FOB－FOA＝(10eq\r(3)－10)N≈7.32N.答案(1)10N10eq\r(3)N(2)7.32N，向左16.(12分)在傾角為α的斜面上，一條質量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一中間有一圈凹槽的圓柱體，并用與斜面夾角為β的力拉住，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖所示．不計一切摩擦，圓柱體質量為m，求拉力F的大小和斜面對圓柱體的彈力FN的大小．某同學分析過程如下：將拉力F沿斜面和垂直于斜面