鲁科版高中物理必修第1册课后习题第3章测评

第3章测评
(时间:60分钟满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。

每个小题中只有一个选项是正确的)
1.下列关于力的说法中,正确的是( )
A.力不一定是成对出现的
B.物体只有相互接触,才有力的作用
C.两物体相互作用不一定要直接接触
D.直接接触的物体间一定有力的相互作用
,力是物体间的相互作用,必然成对,即物体施力的同时,也必然受力,故A不正确;物体间有力的作用时不一定接触,如被踢出后在空中飞行的足球所受的重力属非接触力,故选项B是不正确的,C是正确的;物体相互接触但不挤压时,不会有力的相互作用,故D选项也不正确。

2.关于物体所受的重力,下列说法正确的是( )
A.由于地球吸引产生
B.重心一定在物体上
C.方向一定指向地心
D.大小与所处地理位置无关
,故A正确。

重心的位置与物体的形状和物体质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,比如质量均匀的圆环,故B错误。

重力的方向是竖直向下的,不总是指向地心,只有两极和赤道处重力指向地心,故C错误。

重力的大小与所处地理位置有关,同一物体在同一地点重力是恒定不变的,在地球上不同的地方,所受的重力不一定相同,故D错误。

3.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下
B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
C.摩擦力的大小与弹力大小成正比
D.相互接触的物体间不一定有弹力
,不是垂直向下,故A错误;弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与外力的大小没有关系,故B错误;动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系,故C错误;
弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所
以相互接触的物体之间不一定有弹力,故D正确。

4.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉
力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦
力的大小关系是( )
A.f B>f A>f C
B.f A<f B<f C
C.f A=f B=f C
D.不能比较大小
f=μN可知,滑动摩擦力f的大小只与μ和N有关,与物体的运动
状态无关,由于该题中μ与N分别相等,故f都相同,选项C正确。

5.用手竖直地握着你的水杯,始终保持静止,则( )
A.手握水杯的力越大,手与杯子间的摩擦力就越大
B.往杯中加水后,手与杯子间的摩擦力将增大
C.手握杯子的力大小等于手与杯子间的摩擦力
D.若手握杯子的力大小为F,手与杯子间的动摩擦因数为μ,则手与杯子间的摩擦力大小为μF
,与水杯和水的总重力大小相等,与手的握力无关,A错误;往水杯里加水后,水杯和水的总重变大,而摩擦力要与此重力平衡,手与水杯间的摩擦力将增大,B正确;手握水杯的力跟手与水杯间的摩擦力没有直接关系,C错误;手与水杯间的摩擦力是静摩擦力,大小不随F的变化而变化,D错误。

6.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动。

如图为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同,A 的质量比B的质量大,车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,A、B相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.A受到2个力的作用
B.B受到3个力的作用
C.A受到桌面对它向右的摩擦力
D.B受到A对它向右的弹力
,此时A、B均在向右做匀速直线运动,故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故水平方向均不受摩擦力,同时A、B间也没有弹力作用,故A正确,B、C、D错误。

7.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块A和B,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为μ。

现用一水平力向右拉木块B,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是( )
A.L+μ
k
m1g
B.L+μ
k
(m1+m2)g
C.L+μ
k
m2g
D.L+μ
k
m1m2
m1+m2
g
A,水平方向受滑动摩擦力f、弹簧弹力F'的作用,由于木块
匀速运动,所以f=F',又因为f=μm1g,F'=kx,所以x=μm1g
k
,故两木块间的距
离为L+x=L+μm1g
k
,A正确。

8.如图所示,重力为50 N的物体在水平面上向右运动,同时受到一个水平向左的F=8 N的恒力作用,物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,取水平向右为正方向,则该物体所受的摩擦力f随时间t变化的关系图像为( )
f=μN=0.2×50N=10N,所以在物体向右运动的过程中,受到的滑动摩擦力的大小为10N,方向向左;当物体减速到零时,由于物体受到的力的大小为8N,小于物体的最大静摩擦力,所以物体不会再运动,此时物体受到的摩擦力为静摩擦力,大小为8N,方向向右,故C正确。

二、多项选择题(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,有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列各图中P、Q两球之间存在弹力的是(所有接触面都是光滑
的)( )
图中两球间若有弹力则小球Q将向右运动,所以P、Q间无弹力;B 图中两球间若有弹力则两球将向两边运动,所以P、Q间无弹力;C图中两球间若无弹力则小球P将向下运动,所以P、Q间有弹力;D图中两球间若无弹力则小球P将向右下运动,所以P、Q间有弹力。

10.如图为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。

现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动。

则( )
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须光滑
C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变
,可知它们之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A正确;水平桌面光滑与否对木块与木板之间的摩擦力无影响,则选
项B错误;本实验中,木板不论做什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧
测力计的弹力等于木块的滑动摩擦力,保持不变,选项C错误,D正确。

11.如图所示,物块A静止在斜面B上,下列说法正确的是( )
A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的
B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的
C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的
D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的
A、B属于面面接触,弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体,
所以选项A、B错误,C正确;弹力的方向总是与物体形变的方向相反,与恢
复形变的方向相同,以使物体恢复原状,选项D正确。

12.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力
F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态。

已知木块与木板间的动摩擦
因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。

下列说法正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
M受力分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对木板的摩擦力f=μ1mg,故A正确,B错误。

无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然仅受到两个摩擦力而处于平衡,不可能运动,木块与木板发生相对滑动的条件是F>μ1mg,故C错误,D正确。

三、非选择题(本题共6小题,共60分。

按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(6分)某同学用弹簧测力计称得一木块重力为5 N,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。

(1)当弹簧测力计读数是2.1 N时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是摩擦力,大小是N,方向。

(2)木块开始运动后,若使木块保持匀速运动,弹簧测力计的读数为2 N,这时木块受到的是摩擦力,大小是N,动摩擦因数
μ=。

木块静止,处于平衡状态,受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时,摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是2.1N,方向水平向左。

(2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力为
f=F=2N,木块对桌面的压力N=G=5N,由滑动摩擦力公式f=μN=μG,得动摩
擦因数为μ=f
G =2
5
=0.4。

最大静 2.1 水平向左(2)滑动 2 0.4
14.(8分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。

弹簧轴线和刻度尺都应在(选填“水平”或“竖直”)方向。

(2)弹簧自然悬挂,待弹簧时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代
表
L0L x L1L2L3L4L5L6
表中有一个数值记录不规范,代表符号为 。

由表可知所用刻度尺的最小刻度为 。

(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长
度与 的差值(选填“L 0”或“L;通过图和表可知砝码盘的质量为 g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s 2)。

弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向。

(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L 0;比较表中不同数值,可知L 3记录不规范。

由于表中测量值已经估读到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度是1mm 。

(3)设砝码盘质量为m 0,因为m 0g=k(L 0g=k(L n -L 0),整理得mg=k(L n -L x ),所以横轴应为弹簧长度与Lg=k(L n -L x )可知,图像的斜率k'=k
g =
Δm Δx
,故
k=
Δmg Δx
=4.9N/m,m 0=
k (L x -L 0)
g
=1.0×10-2kg=10g 。

竖直(2)静止L3 1 mm (3)L的轻弹簧,受50 N的拉力时,总长度22 cm。

求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧总长度为19 cm时,弹簧的弹力大小。

当F=50N时,弹簧伸长
由F=k=2.5×103N/m。

(2)。

故F'=kx'=2.5×103×0.01N=25N。

3 N/m (2)25 N
16.(8分)如图所示,用F=40 N的水平力将木块压在竖直墙壁上静止,已知木块重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现将F逐渐减小,求:
(1)当F减小为F1=30 N时,木块受到的摩擦力f1的大小;
(2)当F减小为F2=20 N时,木块受到的摩擦力f2的大小。

当F减小为F1=30N时,最大静摩擦力为f max=0.25×30N=7.5N,重力小于最大静摩擦力,故木块没有运动,则木块在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡,即f1=G=6N。

(2)当F减小为F2=20N时,最大静摩擦力为f max'=0.25×20N=5N,重力
大于最大静摩擦力,木块运动,受到的是滑动摩擦力,其大小为f2=f max'=5N。

(2)5 N
17.(14分)质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉物体。

当它刚开始运动时,弹簧的伸长量为3 cm;当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的伸长量是2 cm。

弹簧的劲度系数为200 N/m,g取10 N/kg,求:
(1)物体受到的最大静摩擦力;
(2)物体受到的滑动摩擦力;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ。

根据最大静摩擦力的定义,弹簧伸长3cm时产生的拉力
F=k ax=200×0.03N=6N。

(2)物体匀速运动时,拉力F'=kx'等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力
f=200×0.02N=4N。

(3)根据f=μN可得
动摩擦因数μ=f
N =f
G
=4
20
=0.2。

(2)4 N (3)0.2
18.(16分)如图所示,某时刻质量m=2 kg的木块正在以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动,试判断:
(1)木块的运动方向。

(2)木块相对于传送带的运动方向。

(3)木块所受滑动摩擦力的方向。

(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,求木块受到的滑动摩擦力的大小。

(g取10 N/kg)
由题可知木块正以v=3m/s的速度向右运动。

(2)由于传送带的速度v'=5m/s,方向向右,以传送带为参考系,木块
向左运动。

(3)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以木块所受滑动摩擦力的方向向右。

(4)滑动摩擦力的大小为f=μN,其中N是木块受到的传送带的支持力,根据木块在竖直方向上二力平衡得N=mg,则f=0.2×2×10N=4N。

向右(2)向左(3)向右(4)4 N。