【與名師對話】2021年秋高中物理必修一練習(xí)：第三章-相互作用-綜合評估檢測卷(三)

綜合評估檢測卷(三)(本欄目內(nèi)容，在同學(xué)用書中分冊裝訂！)第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題至少有一個選項(xiàng)正確，全選對得4分，選不全得2分，錯選不得分)1．下列說法正確的是()A．雞蛋碰石頭，雖然雞蛋碎了而石頭完好無損，但雞蛋與石頭間的作用力是相等的B．只有能運(yùn)動的物體才會施力，靜止的物體只能受到力而不會施力C．“風(fēng)吹草低見牛羊”，草受到了力而彎曲，但未見到施力物體，說明沒有施力物體的力也是可以存在的D．任何一個物體，確定既是受力物體，也是施力物體解析：由于力具有相互性的特點(diǎn)，雞蛋與石頭間的作用力是相等的，雞蛋之所以破是由于雞蛋的承受力比石頭的承受力小，選項(xiàng)A正確；物體之間的相互作用力存在與否，與物體是否運(yùn)動無關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；草受到了力而彎曲，施力物體是空氣，肉眼觀看不到，但人們能感受到風(fēng)力的存在，選項(xiàng)C錯誤；任何一個物體施加力的同時也是受力物體，選項(xiàng)D正確．答案：AD2．關(guān)于重力、重心，下列說法正確的是()A．風(fēng)箏升空后，越升越高，說明風(fēng)箏的重心相對風(fēng)箏的位置也越來越高B．質(zhì)量分布均勻、外形規(guī)章的物體的重心確定在物體上C．舞蹈演員在做各種秀麗動作的時候，其重心相對身體的位置不斷變化D．重力的方向總是垂直于地面解析：風(fēng)箏的重心相對風(fēng)箏的位置不變，故A錯．物體的重心可能在物體上，也可能在物體外，故B錯．舞蹈演員在做各種動作時，由于身體發(fā)生形變，重心位置變化，C對．重力方向總是豎直向下，但不愿定垂直地面，D錯．答案：C3．當(dāng)兩共點(diǎn)力F1和F2的大小為以下哪組數(shù)據(jù)時，其合力大小可能是2N？()A．F1＝6N，F(xiàn)2＝3N B．F1＝3N，F(xiàn)2＝3NC．F1＝2N，F(xiàn)2＝4N D．F1＝5N，F(xiàn)2＝1N解析：由|F1－F2|≤F≤F1＋F2可知，選項(xiàng)B、C正確．答案：BC4．一物體受到三個共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等)，則下列說法正確的是()A．三力的合力有最大值(F1＋F2＋F3)，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向D．由題給條件無法求出合力大小解析：用作圖法求出F1和F2的合力，再與F3求合力，可得B正確．答案：B5.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊被水平推力壓著，靜止在豎直墻壁上，當(dāng)推力F的大小增加到2F時，則()A．木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍B．木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍C．木塊所受墻面的摩擦力方向向下D．木塊所受墻面的摩擦力不變解析：由于木塊是靜止的，木塊與墻之間的摩擦力應(yīng)為靜摩擦力．木塊在水平方向受到推力F和墻對它的彈力，它們是一對平衡力，即FN＝F，則當(dāng)F增加到2F時FN也增加到2F，A正確；在豎直方向上，木塊受到的重力與墻面對木塊的靜摩擦力是一對平衡力，即木塊受到墻面的靜摩擦力大小恒等于木塊受到的重力大小，方向與重力的方向相反，沿墻壁向上，B、C錯誤，D正確．答案：AD6.如圖所示，一個物體受到三個共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，若將它們平移并首尾相接，三個力矢量組成了一個封閉三角形，則物體所受這三個力的合力大小為()A．2F1 B．F2C．2F3 D．0解析：由矢量運(yùn)算的三角形定則可以看出，首尾相接的任意兩個力的合力必與第三個力大小相等、方向相反，所以這三個力的合力為零．答案：D7.如圖所示，輕彈簧的兩端各受10N拉力F作用，彈簧平衡時伸長了5cm(在彈性限度內(nèi))．下列說法正確的是()A．該彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/mB．該彈簧的勁度系數(shù)k＝400N/mC．依據(jù)公式k＝F/x，彈簧的勁度系數(shù)k會隨彈簧彈力F的增大而增大D．彈簧所受的合力為10N解析：輕彈簧的兩端各受10N的拉力，方向相反，所以彈簧所受的合力為零，D錯誤，彈簧的彈力等于一端的拉力，由F＝kx可求出k＝eq\f(F,x)＝eq\f(10N,0.05m)＝200N/m，B錯誤，A正確；彈簧的勁度系數(shù)k由彈簧本身打算，與F無關(guān)，C錯誤．答案：A8．有兩個大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時合力為F，則當(dāng)它們的夾角為60°時合力的大小為()A．2F B.eq\f(\r(6),2)FC.eq\f(\r(3),2)F D.eq\f(\r(2),2)F解析：當(dāng)兩共點(diǎn)力大小確定且它們的夾角0°≤θ≤180°時，隨θ的增大，F(xiàn)合減小．當(dāng)它們的夾角為90°時合力F＝eq\r(2)F1，當(dāng)它們的夾角為60°時合力應(yīng)大于F，故排解C、D；當(dāng)θ＝0°時，合力為最大Fmax＝2F1<2F，故排解A.答案：B9.如圖所示，木塊放在水平地面上，在F＝8N的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動，速度為1m/s，則下列說法正確的是()A．以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動時，木塊受到的摩擦力為8NB．當(dāng)木塊以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動時，木塊受到的摩擦力小于8NC．當(dāng)水平拉力F＝20N時，木塊受到的摩擦力為20ND．將水平拉力F撤去，木塊速度越來越小，是由于木塊受到的摩擦力越來越大解析：豎直方向上，木塊的重力與地面對木塊的支持力始終平衡．水平方向上，木塊向右做勻速直線運(yùn)動時，拉力F與滑動摩擦力F′平衡，故F′＝F＝8N，且滑動摩擦力方向向左．當(dāng)F＝20N時，因木塊對地面的壓力的大小和接觸面的粗糙程度均沒有變化，故滑動摩擦力不變，仍為8N(留意此時F>F′，木塊向右做加速運(yùn)動)．同理，當(dāng)木塊速度越來越小時，滑動摩擦力的大小仍為8N.答案：A10．右圖是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪后掛著一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)．為了使腳所受的拉力增大，可實(shí)行的方法是()A．只增加繩的長度B．只增加重物的質(zhì)量C．只將病人的腳向左移動D．只將兩定滑輪的間距增大解析：若只增加重物的質(zhì)量，則繩子拉力增大，腳所受的拉力增大，B選項(xiàng)正確；若只將病人的腳向左移動，則夾角θ會減小，繩子拉力的合力增大，腳所受的拉力增大，C選項(xiàng)正確；若只增加繩的長度，拉力不變，A選項(xiàng)錯誤；只將兩只滑輪的距離增大，則夾角θ會增大，繩子拉力的合力減小，腳所受的拉力減小，D選項(xiàng)錯誤．答案：BC二、試驗(yàn)題(本題2個小題，共18分)11．(8分)為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．試驗(yàn)測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.解析：(1)連線時要連成直線，使盡量多的點(diǎn)在直線上，使各點(diǎn)盡量均勻分布在直線兩側(cè)．(2)由ΔF＝Δmg＝kΔl，得k＝eq\f(Δmg,Δl)＝eq\f((2.5－0.5)×10－3×9.8,(18－10.5)×10－2)N/m≈0.261N/m答案：(1)如圖所示．(2)0.261(0.248～0.262均可)12．(10分)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”試驗(yàn)．(1)某同學(xué)的試驗(yàn)操作如下，請完成相關(guān)內(nèi)容．①在桌面上放一塊方木板，在木板上鋪一張白紙，把橡皮條一端固定在木板上的A點(diǎn)．②把兩條細(xì)繩系在橡皮條的另一端，通過細(xì)繩用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.③登記兩個彈簧測力計的讀數(shù)及結(jié)點(diǎn)O的位置，描下兩條細(xì)繩的方向，在紙上按比例作出F1和F2的圖示，用平行四邊形法則求出合力F.④________________________________________________________________________.⑤比較F′和F，可以看出它們在試驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是相等的．⑥________________________________________________________________________.(2)某同學(xué)的試驗(yàn)記錄如圖甲所示．①用如圖乙的線段長度表示1N力的大小，作出力F1、F2、F′的圖示．②用作圖的方法求出F1、F2的合力F.解析：(1)④只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，登記彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個力F′的圖示．⑥轉(zhuǎn)變兩個力的大小，重做幾次．(2)①、②如圖所示．作圖要求：確定要統(tǒng)一標(biāo)度；確定要用刻度尺作圖；刻度要盡可能精確；求F1、F2的合力時確定要用平行四邊形定則作圖．答案：見解析．三、計算題(本題共4個小題，共42分)13．(8分)把一個物體放在傾角為37°的斜面上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知物體受到斜面的支持力為40N，受到斜面的摩擦力為30N，求這兩個力的合力的大小及方向．解析：用F1表示支持力，F(xiàn)2表示摩擦力，并作出力的示意圖，由于支持力與摩擦力垂直，所以力的平行四邊形為矩形，由勾股定理得F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(402＋302)N＝50Ntanα＝eq\f(F2,F1)＝eq\f(30,40)＝eq\f(3,4)故α＝37°即合力的方向豎直向上．答案：合力的大小為50N，方向豎直向上．14．(10分)如圖所示，水平地面上的物體重G＝100N，受到與水平方向成37°角的拉力F＝60N，支持力FN＝64N，摩擦力Ff＝16N，求物體所受的合力及物體與地面間的動摩擦因數(shù)．解析：對四個共點(diǎn)力進(jìn)行正交分解，如圖所示，則x方向的合力：Fx＝Fcos37°－Ff＝60×0.8N－16N＝32Ny方向的合力：Fy＝Fsin37°＋FN－G＝60×0.6N＋64N－100N＝0所以合力大小F合＝Fx＝32N，方向水平向右．動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(16,64)＝0.25答案：32N方向水平向右0.2515．(12分)蹦極是一種極限運(yùn)動，人自身所受的重力讓其自由下落，被拉伸的蹦極繩又會產(chǎn)生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在這上上下下的振蕩中，蹦極者體會到驚心動魄的刺激．如圖所示，設(shè)一次蹦極中所用的橡皮繩原長為15m．質(zhì)量為50kg的人在下落到最低點(diǎn)時所受的向上的最大拉力為3000N，已知此人停在空中時蹦極的橡皮繩長度為17.5m求：(g取10N/kg)(1)橡皮繩的勁度系數(shù)；(2)橡皮繩的上端懸點(diǎn)離下方的水面至少為多高？解析：(1)人靜止于空中時，橡皮繩的拉力F1＝500N而F1＝k(l－l0)所以，橡皮繩勁度系數(shù)k＝eq\f(F1,l－l0)＝eq\f(500,17.5－15)N/m＝200N/m(2)設(shè)橡皮繩拉力最大時，繩長為l′.據(jù)胡克定律F2＝k(l′－l0)得l′＝eq\f(F2,k)＋l0＝eq\f(3000,200)m＋15m＝30m答案：(1)200N/m(2)30m16．(12分)如圖所示，一個M＝2kg的物體A放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一條質(zhì)量不計的細(xì)繩繞過定滑輪和一只m0＝0.1kg的小桶B相連，已知：A受到的最大靜摩擦力Fmax＝4.5N，滑輪上的摩擦不計，g取10N/kg，求在以下狀況下A受到的摩擦力大?。?1)只掛B，處于靜止?fàn)顟B(tài)時；(2)只掛B但在A上再放一個M′＝3kg的物體時；(3)只在桶內(nèi)加入m1＝0.33kg的沙子時；(4)只在桶內(nèi)加入m2＝0.5kg的沙子時．