高一物理必修一第三章_相互作用综合检测及答案

第三章综合检测
1．用弹簧测力计竖直悬挂一静止的小球，以下说法中正确的是
( ) A．小球对弹簧测力计的拉力就是小球所受的重力B．弹簧测力计的读数等于小球对弹簧测力计的拉力C．小球所受重力的施力物体是弹簧测力计D．小球所受重力的施力物体是地球
答案：BD
2．关于静摩擦力，下列说法正确的是
( ) A．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用B．静摩擦力一定是阻力
C．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D．在正压力一定的情况下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
答案：D
3．一匀质木棒，搁置于台阶上保持静止，下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是
( )
答案：D
解析：木棒受到的弹力(支持力)的方向应垂直于它与台阶接触处的公切面，所以正确选项是D.
4．如下图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力
( )
A．大小为2N，方向平行于斜面向上B．大小为1N，方向平行于斜面向上
C．大小为2N，方向垂直于斜面向上D．大小为2N，方向竖直向上
答案：D
解析：绳只能产生拉伸形变，所以绳上的弹力方向只能沿绳并且指向绳子收缩的方向．轻杆和绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆．5．如甲图所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在图乙中反映木块受到的静摩擦力f随水平推力F变化的关系图线是
( )
答案：A
解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确．
6．A、B、C三物块质量分别为M、m和m0，作如右图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦均可不计，若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以判断
( )
A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C．桌面对A、B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D．桌面对A、B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
答案：A
解析：可把A、B当做一个物体，由二力平衡知，A受桌面向左的滑动摩擦力，大小为m0g，对物体B，运动状态不变，没有相对A运动的趋势，故B不受摩擦力，A正确．
7．两个共点力大小都是60N，若使两个力的合力也是60N，则两个力之间的夹角
( ) A．30°B．45°
C．90° D．120°
答案：D
解析：本题求两分力的夹角，利用三角形法则解决最简捷，两分力与合力的矢量可以组成一个三角形，如图所示，三条边相等，故组成等边三角形，所以F1与F2夹角为120°，仅D正确．
8．如右图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦．如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是
( )
A．F1增大，F2减小B．F1减小，F2增大
C．F1和F2都减小D．F1和F2都增大
答案：C
解析：采用图解法．F1和F2的合力与重力大小相等、方向相反，当绳长增加时，绳与墙的夹角变小，力的变化如图所示，由分析可得，F1和F2都减小．
9．某物体受到大小分别为F1、F2、F3的三个共点力作用，表示这三个力的矢量恰好围成一个封闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是
( )
答案：ABD
解析：A图中F1、F3的合力为F2，所以三力的合力为2F2；B图中的合力为2F1；C图中的合力为零；D图中合力为2F3.
10．如图甲、乙所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是
( )
A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同
B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡
板弹力
C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等
D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下
答案：CD
解析：斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mg sinθ，方向沿斜面向下，D正确．
第Ⅱ卷(非选择题共70分)
二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分，把答案直接填在横线上)
11．用两根钢丝绳AB、BC将一根电线杆OB垂直固定在地面上，且它们在同一个平面内，如下图所示，设AO ＝5m，OC＝9m，OB＝12m，为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力之比为__________．
答案：39∶25
解析：为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等．由几何知识可得AB ＝13m ，BC ＝15m.设AB 与竖直方向夹角为α，BC 与竖直方向夹角为β，则有F AB sin α＝F BC sin β，所以
F AB F BC ＝sin βsin α
，代入数据得
F AB F BC ＝3925
. 12．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据，实验
时弹簧始终未超过弹性限度．(g 取10N/kg)
砝码质量m /×10－3
kg 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l /×10－2m
(1)(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是__________N/m.
答案：(1)如图所示 (2)26
解析：由图象知，弹簧的劲度系数k ＝错误!N/m≈26N/m.
13．某同学在做“探究力的合成的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮条结点位置O 以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向，如图所示．
(1)试在图中作出无实验误差情况下橡皮条的拉力图示，并用F 3表示该力． (2)有关此实验，下列叙述正确的有__________． A ．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大 B ．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C ．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O ，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D ．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点的位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
答案：作图略 AC 解析：(1)作图略
(2)合力与分力并不同时存在，故B 错误；由矢量三角形可知，当只增大某一只测力计的拉力大小时，为使橡皮条结点的位置不变，必须改变另一只测力计拉力方向，故D 错误．
三、论述·计算题(本题共4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写
出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．在一段平直的河面上，一条船受到两边岸上大小相等的纤夫的拉力前行，每个拉力都是2000N ，夹角是60°，如下图所示，求这两个拉力的合力．
答案：3460N
解析：利用平行四边形定则求合力．本题作出的平行四边形是菱形，可用几何知识求合力F ，如图所示，直
角三角形OAD 中，OD 表示合力F 的一半，∠AOD ＝30°，所以F 2＝F 1cos30°，F ＝2F 1cos30°＝2×2000×3
2
N ＝3460N.
15．一个重为200N 的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数μ＝，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力：
(1)物体开始时静止，用F ＝5N 的水平向右的力拉物体； (2)物体开始时静止，用F ＝30N 的水平向右的力拉物体；
(3)物体开始以v ＝15m/s 的初速度向左运动，用F ＝15N 的水平向右的力拉物体．
解析：一般情况下可以认为最大静摩擦力等于在同样正压力条件下的滑动摩擦力(注意：严格来说最大静摩擦力大于滑动摩擦力)．因为F 滑＝μF N ＝×200N＝20N ，可以认为最大静摩擦力F max ＝20N ，所以静摩擦力的取值范围是0＜F 静≤20N.
(1)由于F ＝5N ＜F max ，物体仍静止，所受静摩擦力F 静＝5N ，方向水平向左．
(2)由于F ＝30N ＞F max ，所以物体相对水平面向右运动，这时物体所受滑动摩擦力大小为F 滑
＝μF N ＝20N ，方向水平向左．
(3)由于物体向左运动，所受滑动摩擦力方向水平向右，大小仍等于20N.
16．如图所示，不计滑轮的摩擦，将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时，弹簧B 刚好没有形变．求
a 、
b 两点间的距离．己知弹簧B 、C 的劲度系数分别为k 1、k 2，钩码的质量为m ，弹簧C 的右端在a 点时它刚好没
有形变．
解析：开始时C 无形变．设B 的压缩量为x 1，由胡克定律得k 1x 1＝mg ，x 1＝mg k 1
，后来B 无形
变，设C 的伸长量为x 2，则k 2x 2＝mg ，x 2＝mg k 2
，所以ab ＝x 1＋x 2＝mg (1k 1＋1
k 2
)．
17．如图所示，位于桌边竖直侧面的物体A 的质量m A ＝0.2kg ，放在水平面上的物体B 的质量m B ＝1.0kg ，绳和滑轮间的摩擦均不计，且绳的OB 部分水平，OA 部分竖直，A 和B 恰好一起做匀速直线运动．取g ＝10m/s 2
.
(1)求物体B与桌面间的动摩擦因数．
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速直线运动需多大的拉力
解析：(1)因为物体A和B恰好一起匀速运动，所以物体B受到水平绳的拉力F T与滑动摩
擦力F1的大小相等，且等于物体A的重力m A g.物体B对桌面的压力F N等于物体B的重力m B g.有：F1＝μF N，F N＝m B g，F T＝F1＝m A g.解得μ＝.
(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速直线运动，此时物体B所受水平绳的拉力F T与滑动摩擦力F1的大小均不变，根据物体B在水平方向上的受力平衡有：F＝F T＋F1＝2m A g＝4N.
一、选择题
1．关于力的下列各种说法中，正确的是( )
①力是改变物体的运动状态的原因②力是产生形变的原因
③只有相互接触的物体才有力的作用④在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N
A．①②③B．②③④
C．①②④D．①③④
2．关于重力的叙述，下列说法中正确的是( )
A．物体的质量越大，受到的重力也越大，所以物体的重力是由物体的质量产生的
B．重力是物体本身的一种属性
C．放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的
D．物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的
3．足球运动员已将足球踢向空中，如右图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，F f为空气阻力)( )
4．图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡．下列说法正确的是( )
A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B．水平地面对手杖有摩擦力的作用
C．水平地面对手杖的弹力方向竖直向上
D．水平地面对手杖的作用力方向竖直向上
5．下图为农村小水库大坝的几种设计方案图(俯视图)，若从安全牢固的角度考虑，应该
选择的一种方案是( )
6．一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A ．2(M －F g
)
B ．M －2F g
C ．2M －F g
D ．0
7．汽车刹车时如果车轮停止转动(技术上叫刹车抱死)，车轮与地面发生滑动，此时地面的侧向附着性能很差，汽车在种种干扰外力的作用下就会出现方向失稳问题，容易发生交通事故．安装了防抱死系统(ABS 系统)后的汽车，紧急刹车时车轮处在一种将要停止滚动又仍在滚动的临界状态，但刹车距离(以相同速度开始刹车到完全停下来行驶的距离)却比车轮抱死时更小．这两种刹车过程相比较( )
A ．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是滚动摩擦力
B ．抱死时使车减速的是滑动摩擦力，而车轮转动时是静摩擦力
C ．防抱死后刹车距离小是由于变滑动摩擦力为滚动摩擦力
D ．防抱死后刹车距离小是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力
8．甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如下图所示．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，且在乙端的凳面上放四块砖，则下列判断正确的是( )
A ．凳子向甲方移动
B ．凳子向乙方移动
C ．凳子在原处不会被移动
D ．凳子向体重大的一方移动
9．一根长为L 的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A 、B 两点．若在细绳的C 处悬一重物，已知AC >CB ，如右图所示，则下列说法中正确的应是( )
A ．增加重物的重力，BC 段先断
B．增加重物的重力，AC段先断
C．将A端往左移比往右移时绳子容易断
D．将A端往右移时绳子容易断
10．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后( )
A．木块A所受摩擦力大小是
B．木块A所受摩擦力大小是
C．木块B所受摩擦力大小是9N
D．木块B所受摩擦力大小是7N
选择题答案:C D B BC D A BD B AC C
高一物理必修一牛顿运动定律单元测试
一、选择题
1、（2010 宁波高一检测）下面关于惯性的说法中，正确的是（）
A．运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B．物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大
C．物体的体积越大，惯性越大
D．物体含的物质越多，惯性越大
2、（2010 长沙高一检测）下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位（）
A． m、N、kg B． kg、m/s2、s
C． m、kg、s D． m/s2、kg、N
3、（2010 泉州高一检测）关于作用力和反作用力，以下说法正确的是（）
A．作用力与它的反作用力总是一对平衡力
B．地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大
C．作用力与反作用力一定是性质相同的力
D．凡是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上的，并且分别作用在不同物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力
4．（2010 上饶高一检测）一物体向上抛出后，所受空气阻力大小不变，从它被抛出到落回原地的过程中（）A．上升时间大于下降时间
B．上升加速度大于下降加速度
C ．上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度
D ．上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度
5．（2010 惠州高一检测）如图2所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住物体m 。

现将弹簧压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B 点.如果物体受到的阻力恒定,则 ( )
A 、物体从A 到O 先加速后减速
B 、物体从A 到O 加速运动，从O 到B 减速运动
C 、物体运动到O 点时所受合力不为零
D 、物体从A 到O 的过程加速度逐渐减小
6．（2010 浏阳高一检测）质量为M 的木块位于粗糙的水平面上，若用大小为F 的水平恒力拉木块，其加速度为A ．当拉力方向不变，大小变为2F 时，木块的加速度为a ′，则（ ）
A ． a ′=a
B ． a ′＜2a
C ． a ′＞2a
D ． a ′=2ª
7．（2010 哈尔滨高一检测）一物体质量为m ，该物体所受合力的大小为F ，获得加速度为a ，那么在下图中，正确表示了它们之间函数关系的是（ ）
8．（2010 嘉兴高一检测）如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是（ ）
A ．向右加速运动
B ．向右减速运动
C ．向左加速运动
D ．向左减速运动
9．（2010 江门高一检测）如图所示为一光滑竖直圆槽，AP 、BP 、CP 为通过最低点P 与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A 、B 、C 点.若一物体由静止分别从A 、B 、C 滑至P 点所需的时间为t 1，t 2，t 3，则（ ）
图2
F
F
F
m m
a
a
a
O
O
O
O
A
B
C
D
A ．t 1＜t 2＜t 3
B ．t 1＞t 2＞t 3
C ．t 1=t 2=t 3
D ．t 1=t 2＜t 3
10．（2010 温州高一检测）如图所示水平面上，质量为10 kg 的物块A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N 时，物块处于静止状态，若小车以加速度a =1 m/s 2
沿水平地面向右加速运动时（ ）
A ．物块A 相对小车仍静止
B ．物块A 受到的摩擦力将减小
C ．物块A 受到的摩擦力大小不变
D ．物块A 受到的弹力将增大
11、（2010 德州高一检测）如图所示，物体A 放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住，若在绳的另一端用mg 牛顿的拉力拉物体A 时，A 的加速度为a 1,若在绳的另一端挂一质量为m 的物体时，物体的加速度为a 2，则（ ）
A. a 1>a 2
B. a 1<a 2
C. a 1=a 2
D.无法确定
12、（2010 南京高一检测）如图3所示，位于水平地面上的质量为M 的小木块，在大小为F 、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因素为μ，则木块的加速度为（ ）
A 、M F
B 、M F αcos
C 、M Mg F μα-cos
D 、M F Mg F )
sin (cos αμα--
二、计算题
13．（2010广州高一检测）质量是60 kg 的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少（g =10 m/s 2
）
（1）升降机匀速上升；
A
mg
α
M 图
（2）升降机以4 m/s 2
的加速度匀加速上升；
（3）升降机以5 m/s 2的加速度匀加速下降.
14．（2010济南高一检测）质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t 后 撤去外力F ，物体又经时间2t 后重新静止.求：
（1）物体所受阻力.
（2）物体发生的总位移.
1 高一物理必修一牛顿运动定律单元测试
一、选择题
1、答案：D
2、答案：C
3、答案：C 4．答案：B 、C
5．解析：选A 、C 。

在A 点，mg F μ>弹，合外力向右，物体加速运动；在O 点，只受mg μ，方向向左，物体减速运动。

故从A 到O ，物体先加速后减速，加速度先减小后增大。

从O 到B ，合外力向左，物体一直减速，加速度一直增大。

6．解析：选C ．设阻力为f ，依题意有F -F f =Ma ，2F -F f =Ma ′，由上述两式可得a ′＞2a ．
7．解析：选A 、D 。

由m F a =
，得A 正确；又因为m 为定值，故D 正确。

8．答案：A 、D 9．答案：C
10．答案：AC 11、解析：选A 。

设物体A 的质量为M ，若在绳的另一端用mg 牛顿F 的拉力拉物体A 时，A 的加速度为a 1，以A 为研究对象，由牛顿第二定律：g M m a =1若在绳的另一端挂一质量为m 的物体时，物体的加速度为
a 2，以A 和m 整体为研究对象，由牛顿第二定律：g m M m a +=2，显然有a 1>a 2，A 正确。

12、解析：选D 。

取M 为研究对象，对其受力进行正交分解，竖直方向：
Mg F F N =+αsin ；水平方向：Ma F F N =-μαcos ，两式联立，得：
M F Mg F a )sin (cos αμα--=.
二、计算题 13．解析：人站在升降机中的体重计上受力情况.
（1）当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得F合=F N－G=0
所以，人受到的支持力F N=G=mg=60×10Ｎ=600Ｎ.根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即体重计的示数为600Ｎ.（2）当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律F N－G=ma，F N=G＋ma=m（g＋a）=60×
（10＋4）N=840N，此时体重计的示数为840N，大于人的重力600 N，人处于超重状态.
（3）当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，根据牛顿第二定律可得mg－F N=ma
)5
10
(
60
)
(-
⨯
=
-
=
-
=
∴a
g
m
ma
mg
F
N N=300 N，体重计的示数为300 Ｎ，小于
人本身的重力，人处于失重状态.
答案：（1）600N （2） 840N （3） 300N
14．解析：（1）有F作用时，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－f=ma1①
t时刻速度为v=a1t②
撤去F后，物体做匀减速直线运动，
有f=ｍa2③
v=2a2t④
联立①、②、③、④式可求得v=2Ft／3m，f=F／3，
（2）物体前后两段的平均速度
m
Ft
v
v3/
2
=
=
所以总位移x=v·3t=Ft2／m.
答案：（1）f=F／3，
（2）x=Ft2／m.
15．解析：设最大速度为V m，由S=V m t／2 得：V m=8 m／s
又V m=a1t1=a2t2
由题意a1=2a2 t=t1+ t2=3
则t 1=1 s t 2=2s a 1=8m ／s 2 a 1=4m ／s 2
mg – f 1=ma 1
且f 2-mg=ma 2
则f 1=l20N f 2=840N
所以 f 1：f 2=1：7 。

答案：8 m ／s 1：7
16．解析：（1）对物体m 受力分析如图1所示沿斜面方向由牛顿第二定律
mgsin ma mg =-θμθcos a=g(sin θ-)cos θμ =2
2/4/)5425.053(10s m s m =⨯-⨯
（2）由题意知，当F 取最小值时m 恰好不下滑，对物体m 受力分析如图2所示， y 方向上由平衡条件
0sin cos =-+mg F F N θθμ (1)
X 方向由牛顿第二定律得
ma
F F N =-θθμcos sin .....................（2） 又 F N F μμ= (3)
联立(1)(2)(3)式解得a=5m/s 2
对整体分析由牛顿第二定律得
N N a m M F 155)12()(min =⨯+=+=
由题意知，当F 取最大值时m 恰好不上滑，对物体m 受力分析如图3所示，Y 方向
上由平衡条件得
0sin sin =--mg F F N θμθ (4)
X 方向由牛顿第二定律得
ma F F N =+θθμcos sin (5)
联立(3) (4) (5)式解得a=12．3m/s 2
对整体分析由牛顿第二定律得
N N a m M F 9.363.12)12()(max =⨯+=+= 综上得要使m 相对M 不滑动F 必须满足的条件是 15N ≤F ≤36．9N
答案：（1）2
/4s m （2） 15N ≤F ≤36．9N。