高一物理培優(yōu)人教版必修1 第3章《相互作用》章末綜合檢測(cè)

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111 (時(shí)間：90分鐘，滿分：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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．(2011年煙臺(tái)高一檢測(cè))下列關(guān)于力的說法正確的是(　　) A．重力的方向總是垂直接觸面向下的 B．只有地面上的物體才會(huì)受到重力 C．不存在只是受力而不對(duì)外施力的物體 D．如果物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，則一定受到力的作用 解析：選CD.重力的方向豎直向下，A錯(cuò)．地球附近的物體都受重力，B錯(cuò)．根據(jù)力的相互性，受力物體同時(shí)也是施力物體，C對(duì)，力的作用效果之一是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D對(duì)． 2．(2011年蕪湖模擬)下列說法正確的是(　　) A．兩個(gè)物體只要相互接觸就一定會(huì)產(chǎn)生彈力 B．兩個(gè)物體間的滑動(dòng)摩擦力總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 C．一本書在桌面上靜止，書對(duì)桌面有壓力是因?yàn)闀l(fā)生了彈性形變 D．靜止在斜面上的物體對(duì)斜面的壓力就等于物體受到的重力 解析：選C.根據(jù)彈力和滑動(dòng)摩擦力的定義，可知選項(xiàng)C對(duì)，A、B錯(cuò)；靜止在斜面上的物體對(duì)斜面的壓力FN＝mgcosθ，θ為斜面的傾角，故D錯(cuò)． 3．如圖3－7所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時(shí)球在A位置．用力F將小球向下拉長(zhǎng)x至B位置，則此時(shí)彈簧的彈力為(　　) 圖3－7 A．kx　　　　　　　　 B．kx＋G C．G－kx D．以上都不對(duì) 解析：選B.當(dāng)掛重物G平衡時(shí)，設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為x1，kx1＝G 當(dāng)用力F向下拉小球又伸長(zhǎng)x時(shí)，彈簧的彈力F合＝F＋G.所以F合＝F＋G＝k(x1＋x)＝kx1＋kx＝G＋kx.故B正確． 4．(2011年江蘇徐州模擬)木塊A、B分別得50 N和30 N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5 cm，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．已知彈簧的勁度系數(shù)為100 N/m.用F＝1 N的不變力作用在木塊A上，如圖3－8所示．力F作用后(　　) 圖3－8 A．木塊A所受摩擦力大小是4 N，方向向右 B．木塊A所受摩擦力大小是9 N，方向向右 C．木塊B所受摩擦力大小是9 N，方向向左 D．木塊B所受摩擦力大小是6 N，方向向左 解析：選A.本題考查了力學(xué)中的最基本問題——受力分析，以及摩擦力大小和方向的判斷．當(dāng)A不受外力F作用時(shí)，A、B之產(chǎn)生彈力大小均為5 N，均未達(dá)到各自的最大靜摩擦力，故A受到的摩擦力大小為5 N，方向水平向右；B受到的摩擦力大小為5 N，方向水平向左；當(dāng)A受到外力F＝1 N作用時(shí)經(jīng)過受力分析可知，A受到的摩擦力大小為4 N，方向水平向右，彈簧仍然是原狀，彈力大小不變，故B受到的摩擦力大小仍為5 N，方向水平向左，選項(xiàng)A正確． 5．人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖3－9所示．以下說法正確的是(　　) 圖3－9 A．人受到重力和支持力的作用 B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C．人受到的合力不為零 D．人受到的合力方向與速度方向相同 解析：選A.由于人做勻速運(yùn)動(dòng)，所以人所受的合力為零，水平方向不可能受力的作用，所以人只受到重力和支持力的作用． 6．如圖3－10所示，質(zhì)量為m的物體A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑，物體A在上滑過程中受到的力有(　　) 圖3－10 A．向上的沖力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 B．重力、斜面的支持力和下滑力 C．重力、對(duì)斜面的正壓力和沿斜面向下的摩擦力 D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力 解析：選D.物體受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用，物體由于慣性向上運(yùn)動(dòng)，不受向上的沖力，下滑力是重力的一個(gè)分力． 7．(2011年蘭州高一檢測(cè))如圖3－11所示，在水平力F作用下，重為G的物體沿豎直墻勻速下滑，若物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體所受摩擦力的大小為(　　) 圖3－11 A．μF B．μF＋G C．G D. 解析：選AC.由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算可得Ff＝μF，故A對(duì)，由二力平衡知識(shí)可得Ff＝G，故C對(duì)． 8．(2010年高考廣東理綜卷)圖3－12為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點(diǎn)等高，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩AO、BO長(zhǎng)度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是(　　) 圖3－12 A．FA一定小于G B．FA與FB大小相等 C．FA與FB是一對(duì)平衡力 D．FA與FB大小之和等于G 解析：選B.由題意知，A、B兩點(diǎn)等高，且兩繩等長(zhǎng)，故FA與FB大小相等，B選項(xiàng)正確．若兩繩夾角大于120，則FA＝FB＞G；若夾角小于120，則FA＝FB＜G；若夾角等于120，則FA＝FB＝G，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)．夾角為180時(shí)，F(xiàn)A與FB才能成為一對(duì)平衡力，但這一情況不可能實(shí)現(xiàn)，故C項(xiàng)錯(cuò)． 9．(2009年高考浙江卷)如圖3－13所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上．已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為30，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為(　　) 圖3－13 A.mg和mg B.mg和mg C.mg和μmg D.mg和μmg 解析：選A.三棱柱受重力、斜面的支持力和摩擦力三力平衡，故FN＝mgcosθ＝mg，F(xiàn)f＝mgsinθ＝mg，A選項(xiàng)正確． 10．(2011年撫順高一檢測(cè))如圖3－14所示，電燈懸于兩壁之間，保持O點(diǎn)及OB繩的位置不變，而將繩端A點(diǎn)向上移動(dòng)，則(　　) 圖3－14 A．繩OA所受的拉力逐漸增大 B．繩OA所受的拉力逐漸減小 C．繩OA所受的拉力先增大后減小 D．繩OA所受的拉力先減小后增大 解析：選D.采用作圖法求解由圖可知OA繩受到的拉力先減小后增大，故D正確． 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分．按題目要求作答) 11．如圖3－15所示，把彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，金屬板向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大畫出)，則物塊P與金屬板間的滑動(dòng)摩擦力的大小是________N．若用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得物塊P重13 N，根據(jù)表中給出的動(dòng)摩擦因數(shù)，可推算出物塊P的材料為________． 圖3－15 材料 動(dòng)摩擦因數(shù) 金屬—金屬 0.25 橡膠—金屬 0.30 木頭—金屬 0.20 皮革—金屬 0.28 解析：分析物塊P的受力情況可知，物塊P受金屬板給P的滑動(dòng)摩擦力Ff，方向向左，受彈簧測(cè)力計(jì)向右的拉力F，由二力平衡可知，F(xiàn)f＝F，測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2.60 N，所以Ff＝2.60 N；又根據(jù)Ff＝μG可得：μ＝＝0.2.從表中可對(duì)比得知，物塊P為木頭． 答案：2.60(2.6也可)　木頭 12．某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，如圖3－16所示． 圖3－16 (1)試在圖中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力． (2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是__________． A．兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力 C．兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力的效果相同 D．若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小即可 解析：(1)用平行四邊形定則作圖，即以F1、F2為兩鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線就表示合力F.(標(biāo)上箭頭表明方向) (2)兩分力可以同時(shí)大于合力，故A正確；結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與第三個(gè)力——橡皮筋的拉力等大反向，是一對(duì)平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B錯(cuò)；只有保證結(jié)點(diǎn)在同一位置才能說明作用效果相同，故C對(duì)；若兩個(gè)分力的大小都改變而方向都不變，則合力必改變，結(jié)點(diǎn)的位置必改變，故D錯(cuò)． 答案：(1)如圖所示　(2)AC 三、計(jì)算題(本題共4小題，共48分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 13．(10分)用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中，如圖3－17所示，已知繩ac和bc與豎直方向的夾角分別為30和60，則ac繩和bc繩中的拉力分別為多大？ 圖3－17 解析：將物塊重力產(chǎn)生的效果沿ac、bc兩繩分解如圖所示，由力的平行四邊形的幾何關(guān)系得： Fac＝mgcos30＝mg Fbc＝mgcos60＝mg. 答案：mg　mg 14. (10分)如圖3－18所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm，用其拉著一個(gè)重200 N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4 cm時(shí)，物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求： 圖3－18 (1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)． (2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6 cm時(shí)，物體受到的水平拉力有多大？這時(shí)物體受到的摩擦力有多大？ 解析：(1)F＝kx＝204 N＝80 N 由F＝Ff＝μmg得：μ＝＝0.4. (2)由F＝kx得：F＝206 N＝120 N， 此時(shí)物體向右加速運(yùn)動(dòng)，受滑動(dòng)摩擦力， 則Ff＝μmg＝80 N. 答案：(1)0.4　(2)120 N　80 N. 15．(12分)甲、乙兩人分別在兩岸用繩拉小船在河流中行駛，已知甲的拉力大小為800 N，方向與航向夾角為30.要保持小船能在河流正中間沿直線行駛． 圖3－19 (1)乙怎樣用力最小？ (2)其最小的力為多大？ (3)此時(shí)小船受到兩人拉力的合力為多大？ 解析：(1)要使小船能在河流中間沿直線行駛，乙施力后船所受合力應(yīng)沿該直線方向，由力的平行四邊形定則，當(dāng)F乙與航行直線垂直且向下時(shí)，用力最小． (2)最小力F乙＝F甲sin30＝400 N. (3)合力為F＝F甲cos30＝400 N. 答案：(1)乙垂直航向且向下時(shí)用力最小 (2)400 N　(3)400N 16．(16分)(2011年濟(jì)南高一檢測(cè))如圖3－20所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)．(已知sin37＝0.6，cos37＝0.8，tan37＝0.75，g取10 m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求： 圖3－20 (1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？ (2)物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若物體乙的質(zhì)量m2＝4 kg，物體乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？ 解析：(1)FTOA＝＝m1g FTOB＝m1gtanθ＝m1g (2)Ff＝FTOB＝m1g 方向水平向左． (3)Ffm＝μm2g＝0.340 N＝12 N 當(dāng)FTOB＝m1g＝Ffm＝12 N時(shí)，m1＝1.6 kg，即物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過1.6 kg. 答案：(1)m1g　m1g (2)m1g　方向水平向左 (3)1.6 kg 111