新鲁科版高中物理必修第一册_第三章_章末练习有答案

新鲁科版高中物理必修第一册第三章章末练习
一、解答题
1. 如图所示，某同学以水平力推水平地面上的桌子，但未推动。

请分析在他推桌子的过程中，桌受到哪些力的作用，并指出这些力的施力物体。

2. 在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用5N的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端，测得弹簧伸长了2cm。

该弹簧测力计的读数应该是多少?弹簧的劲度系数是多少?
二、作图题
对下列情形中的物体A进行受力分析，并作出它的受力示意图。

（1）系有细绳的物体A静止于光滑斜面上[图(a)]。

（2）梯子A上端斜靠在竖直光滑墙面上，下端置于粗糙水平地面，且处于静止状态[图(b)]。

（3）系有细绳的小球A静止于光滑球面上[图(c)]。

三、解答题
一根轻弹簧一端固定。

在弹性限度内，对另一端施加30N的拉力时，弹簧长度为
20cm；若施加30N的压力时，弹簧长度为14cm。

求弹簧的原长和劲度系数。

如图所示，一木箱受到两个大小分别是F1=10N、F2=4N的水平推力的作用，且处于静止状态。

求木箱受到的摩擦力。

若将F1撤去，木箱受到的摩擦力又如何？
如图所示，在水平桌面上放一个重力G A=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数
=0.4。

为使这个木块沿桌面做匀速运动，水平拉力F应为多大?如果再在木块A上A
加一块重力G B=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数B=0.2。

当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，作用于块A的水平拉力F应为多大?此时木块B是否受到摩擦力的作用?
一只弹簧测力计由于更换内部弹簧，导致示数与真实值不符。

某同学进行了以下测试:不挂重物时，示数为2N；挂100N重物且保持静止时，示数为92N。

求示数为20N时，所挂物体的实际重力。

如图所示，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其中一面与风速垂直，风速为v0时刚好能推动该物块。

已知风对物块的推力，其中v为风速，S为物块迎风面积。

风速变为2v0时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则该物块的质量为多少?
四、实验题
小王在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时，安装好实验装置，让刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐。

在弹簧下端挂一个钩码，静止时弹簧长度如图所示，其示数为________cm。

在弹簧下端挂三个钩码时，弹簧长度为24.95cm。

已知每个钩码质量是50g，当地重力加速度g=9.8m/s2，据此小王计算出弹簧的劲度系数为________N/ m。

小红同学发现小王的计算结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案:________ _。

五、解答题
请设计一个实验，测量鞋底与地面之间的动摩擦因数。

要求写出实验原理，列出实验器材、实验步骤、数据表格等。

我国少数民族地区使用的一种春米装置如图所示。

高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴动把槽内的水倒空，随即复位。

此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复，即可利用水力帮人劳作。

（1）请说明该装置重心位置相对于转轴变化的规律。

（2）该装置往复运动一次的时间可能与哪些因素有关?为什么?
参考答案与试题解析
新鲁科版高中物理必修第一册第三章章末练习
一、解答题
1.
【答案】
见解析
【考点】
力的概念及其矢量性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
在他推桌子的过程中，水平方向上，桌子受到水平向右的推力及水平向左的静摩擦力，施力物体分别是该同学及地面，竖直方
向上，桌子受到竖直向下的重力及竖直向上的支持力，施力物体分别是地球及地面。

2.
【答案】
5N250N/m
【考点】
胡克定律
探究弹力和弹簧伸长的关系
物体的弹性和弹力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
由二力平衡知，弹簧测力计的示数F=5N，由胡克定律
F=kΔx
得
k=F
Δx
=
5
2×10−2
N/m=2500N/m
二、作图题
【答案】
（1）见解析；
（2）见解析；
（3）见解析。

【考点】
力的概念及其矢量性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）A受竖直向下的重力，沿绳的拉力，垂直斜面向上的支持力。

如图
G(a)
（2）A受竖直向下重力，地面对其竖直向上的弹力，墙面对其水平向左的弹力，地面对其水平向右的摩擦力。

如图
（3）A受竖直向下重力，沿绳方向拉力，垂直于与球的接触面向上的弹力。

如图
三、解答题
【答案】
【答=0.17m,k=1000N/m
【考点】
胡克定律
物体的弹性和弹力
牛顿第二定律的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
设弹簧的原长为1由胡克定律F=kx可得
30N=k⋅(0.2m−1)
30N=k⋅(1−0.2m)
联立可解得t=0.17m,k=1000N/πi。

见解析
【考点】
摩擦力的判断
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
木箱处于静止状态，由平衡条件可得
F1=F2+f
代入数据可得静摩擦力f=6N，方向水平向左，若撤去F1，木箱仍处于静止状态，由平衡条件可得静摩擦力
f′=F2=4N
方向水平向右。

【答案】
.I8N，12N，不受
【考点】
摩擦力的判断
牛顿第二定律的概念
力的合成与分解的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
未放上B物块时，正压力为
F F=
G A=20N
桌面对A的摩擦力为
f1=μA G A=8N
匀速运动，拉力等于摩擦力，则水平拉力F应为8N；放上物块B后，正压力为
′
F
′=G A+G B=30N
桌面对A的摩擦力为
f2=μA(G A+G3)=12N
匀速运动，拉力等于摩擦力，则水平拉力F应为12N；此时A、B间无相对运动或运动趋势，木块B是不受到摩擦力的作用。

【答案】
20N
【考点】
超重和失重
物体的弹性和弹力
胡克定律
【解析】
此题暂无解析
【解答】
设1N的弹力对应弹簧伸长量为H由胡克定律可得
100N=k⋅(92−21)
设物体所受的实际重力为G由胡克定律可得
G=k⋅(201−2i)
联立可解得G=20N，即所挂物体的实际重力为20N。

【答案】
64m
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
向心力
力的合成与分解的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
风速为v时刚好能推动该物块，由平衡条件可得
F=f
又
F=kSv2=ka2v2
f=μN=μmg=μρa3g
联立可得正方形的边长为a=kv 2
μρg
，当风速变为原来2倍时，能推动的物体边长变为原来的4倍，体积变为原来的64倍，故质量
变为原来的64倍即64m。

四、实验题
【答案】
24.75,490,见解析
【考点】
探究弹力和弹簧伸长的关系
胡克定律
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
[1]由毫米刻度尺的读数方法可知图中的读数为24.75cm
[2]挂一个钩码时，重力为
G=mg=0.05×9.8N=0.49N
挂三个钩码时，重力为
G=3mg=1.47N
根据胡克定律可得
k=ΔF
Δx
=
1.47−0.49
0.2495−0.2475
N/m=490N/m
[3]O因为只有一次测量，故偶然误差较大；故应多次测量；做出F−1图象，求斜率；或者利用“逐差法”求劲度系数；用多组数
据，求平均值。

②由于拉力变化太小，弹簧形变量小，测量误差大，换用质量较大的钩码进行试验。

五、解答题
【答案】
见解析
【考点】
利用动力学观点测定动摩擦因数
利用平衡条件测定动摩擦因数
探究影响摩擦力的大小的因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）实验原理：二力平衡
（2）实验器材：鞋子、天平、钩码（或重物）、弹簧测力计。

（3）实验步骤：①测量鞋子与鞋子内所放重物的总质量m；
②用弹簧测力计水平拉鞋子，使鞋子在地面上匀速运动，记下弹簧测力计稳定时的读数F；
③改变鞋子中的重物质量，重复实验三次；
④整理器材。

（3）数据表格
【答案】
（1）注水过程装置重心左移直至转轴左侧；水倒空后装置重心右移至转轴右侧。

（2）与木槽的注水速度、重心离转轴的距离
等有关。

【考点】
匀变速直线运动的位移与时间的关系
重心
向心力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
（1）由题意可知，当没有水的时候木头会撞击谷米，所以没水时中心在右侧，而在不断加水的过程中，重心开始转移至左侧。

（2）该装置往返的周期与注水速度有关，注水速度越快，重心转移速度越快；还与重心离转轴的距离有关，距离越近，重心转
移的距离小，周期也越小。