物理(粤教版)必修1练习：自主检测 第3章 研究物体间的相互作用

第三章自主检测
(满分100分，考试时间60分钟)
一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分)
1．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F 1＝5 N ，方向沿x 轴的正向；F 2＝6 N ，沿y 轴正向；F 3＝4 N ，沿x 轴负向；F 4＝8 N ，沿y 轴负向，以上四个力的合力方向指向( )
A ．第一象限
B ．第二象限
C ．第三象限
D ．第四象限
2．用5 N 的力可以使一轻弹簧伸长8 mm ，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10 N 的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是( )
A ．4 mm
B ．8 mm
C ．16 mm
D ．32 mm
3．(2014年广州天河区期末)如图Z3-1所示，质量为m 的物体，在与水平方向成θ角的推力F 作用下沿水平地面做匀加速直线运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为( )
图Z3-1 A ．F cos θ
B ．F sin θ
C ．μ(F sin θ＋mg )
D ．μ(mg －F sin θ)
4．同一平面内的三个力，大小分别为4 N 、6 N 、7 N ，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )
A ．17 N,3 N
B ．17 N,0
C ．9 N,0
D ．5 N,3 N
二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，均有两个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)
5．下列各组的三个共点力，可能平衡的有( )
A ．3 N,4 N,8 N
B ．3 N,5 N,7 N
C ．1 N,2 N,4 N
D ．7 N,6 N,13 N
6．小木块放在桌子上，下列说法正确的是( )
A ．在接触处只有桌子有弹力产生
B ．在接触处桌面和小木块都有弹力产生
C ．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
D ．木块对桌子的压力是木块的重力
7．如图Z3-2所示，木块质量为m ，跟水平桌面的动摩擦因数为μ，受水平向右的力F 的作用匀速运动，从木块右端到桌子边缘开始，到木块下落时为止，在此过程中木块保持匀速运动，下列说法正确的是( )
A ．推力F 因木块悬空部分越来越大而变小
B ．推力F 在木块下落前会变为原来的12
C ．推力F 始终是μmg
D ．虽然接触面变小，但动摩擦因数μ不变
图Z3-2 图Z3-3
8．(2013年茂名一模)如图Z3-3所示，质量为m 、顶角为α的直角劈和质量为M 的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．若不计一切摩擦，则( )
A ．水平面对正方体的弹力大小为(M ＋m )g
B ．墙面对正方体的弹力大小mg tan α
C ．正方体对直角劈的弹力大小为mg cos α
D ．直角劈对墙面的弹力大小mg sin α
9．如图Z3-4所示，人重600 N ，木板重400 N ，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2，现在人用水平力拉绳，使人与木板一起向右匀速运动，则( )
图Z3-4
A ．人拉绳的力是200 N
B ．人拉绳的力是100 N
C ．人的脚给木板的摩擦力向右
D ．人的脚给木板的摩擦力向左
三、非选择题(本题共3小题，共54分，解答题应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须正确写出数值和单位)
10．(18分)在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和____________．
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须( )
A ．每次将橡皮条拉到同样的位置
B ．每次把橡皮条拉直
C ．每次准确读出弹簧测力计的示数
D ．每次记准细绳的方向
(3)下面的措施中，哪些是有利于减小误差，提高实验的精度( )
A ．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些
B ．两个分力F 1、F 2间的夹角要尽量大些
C ．拉橡皮条时，橡皮条细绳和弹簧测力计应平行贴近木板
D ．拉橡皮条的细绳要细且长，描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离描点
(4)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验结果如图Z3-5所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳结点的位置．图中______是力F 1与F 2的合力的理论值；______是力F 1与F 2的合力的实验值．通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则．
图Z3-5
11．(18分)如图Z3-6所示，物体A质量为2 kg，与斜面间的动摩擦因数为0.4.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则若要使A在斜面上静止，物体B质量的最大值和最小值是多少？
图Z3-6
12．(18分)如图Z3-7所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，取g＝10 N/kg.试求：
(1)此时地面对人的支持力．
(2)轻杆BC和绳AB所受的力．
图Z3-7
第三章自主检测
1．D
2．D 解析：两端各用10 N 的力拉，每根弹簧的伸长量都为16 mm ，总伸长为32 mm.
3．C 4.B 5.BD 6.BC
7．CD 解析：动摩擦因数μ与接触面的材料与粗糙程度有关，与接触面的面积无关，D 对；物体在下落前受到的支持力等于重力，即N ＝mg 不变，滑动摩擦力是μmg 不变，C 对．
8．AB 解析：以直角劈和质量为M 正方体整体为研究对象，分析受力情况，如图D39所示．
图D39 图D40
则由平衡条件得，水平面对正方体的弹力大小N 3＝(M ＋m )g .故A 正确．对直角劈研究，
分析受力情况，如图D40所示，根据平衡条件得，墙面对m 的弹力N 1＝mg tan α
，正方体对直角劈的弹力大小为N 4＝mg sin α.对整体可知，墙面对正方体的弹力N 2＝N 1＝mg tan α
.C 错误．根据牛顿第二定律得知，直角劈对墙面的弹力大小N 1′＝N 1＝mg tan α
，故D 错误． 9．BC 解析：把人和木板看成一个整体，水平方向受两个向右的绳子的拉力，向左的地面对木板的摩擦力f ＝μN ＝200 N ，则每根绳子的拉力为100 N ，A 错，B 对；隔离木板分析，水平方向受向右的100 N 绳子拉力，向左的地面的摩擦力200 N ，故还受人的摩擦力大小为100 N ，方向向右，C 对，D 错．
10．(18分)(1)橡皮条 三角尺
(2)A
(3)ACD
(4)F F ′ F F ′
解析：(3)拉力适当大些，相对误差小些，A 对；两个分力的夹角不能太大，否则合力很小，误差也较大，B 错；应平行拉橡皮条，C 对；细绳细一些、长一些，描点更精确一些，D 对．
(4)F 是根据平行四边形定则理论作出来的，是理论值，F ′是实验值．
11．(18分)解：当A 物体所受静摩擦力方向沿斜面向下并达到最大静摩擦力时，受力如图D41甲所示，此时绳子拉力T 最大， 有
T max ＝m A g sin 37°＋μm A g cos 37°＝0.92m A g
甲 乙
图D41
当最大静摩擦力方向沿斜面向上时，受力如图乙所示，此时绳子拉力T 最小，有 T min ＝m A g sin 37°－μm A g cos 37°＝0.28m A g
由T min ≤m B g ≤T max 得0.28m A ≤m B ≤0.92m A
即0.56 kg ≤m B ≤1.84 kg.
12．(18分)解：(1)如图D42所示．
对m 分析：T ＝mg ＝300 N
对人分析：Mg＝T＋N
即有：N＝Mg－T＝200 N.
(2)对B点分析：F BC sin 30°＝F AB
F BC cos 30°＝2T
解得F AB＝200 3 N
F BC＝400 3 N.
图D42。