第14周 必修1第3章测试一-试题君之周末培优君2017-201

第14周必修1第3章测试（一）
（测试时间：45分钟，总分：70分）
班级：____________ 姓名：____________ 座号：____________ 得分：____________
一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合
题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．小木块与小球通过轻杆连接当小木块匀速滑上斜面和匀速滑下斜面过程中，杆对小球作用力
A．上滑时大B．下滑时大
C．一样大D．无法判断
【答案】C
2．将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。

用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=60°，则F的最小值为
A/3 B．3mg
C/2 D．mg/2
【答案】B
【解析】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：根据平衡条件得：F=2mg sin 60°=3mg，
3．下列关于摩擦力的说法，正确的是
A ．相互挤压的粗糙物体之间一定有摩擦力存在
B ．运动的物体之间一定存在摩擦力
C ．运动的物体之间一定不存在静摩擦力
D ．只有相互挤动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用 【答案】D
4．如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A 相连，当用力加速抽出长木板B 的过程中，观察到弹簧秤的示数为3.0 N ，若匀速抽出木板B ，弹簧秤的示数大小为
A ．一定大于3.0 N
B ．一定小于3.0 N
C ．一定等于3.0 N
D ．一定为零
【答案】C
【解析】当用力加速抽出木板B 时，A 物体保持静止，故可知A 受B 的摩擦力 3.0N f F ==；因A 对B 物体的压力不变，故A 、B 间的摩擦力不会发生变化，故匀速拉动时摩擦力也为3.0 N ；物体A 在弹簧秤的作用下仍保持静止，故弹簧秤对A 的拉力仍为3.0 N ，即弹簧秤的示数大小仍等于3.0 N ，
5．如图所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，∠A=30°，斜面体与水平面间动摩擦因数为μ。

现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力N和摩擦力f的大小，正确的是（已知重力加速度为g）
A．N=Mg，f F
B．N=Mg+1
2
F，f=μMg
C．N=Mg+1
2
F，f
D．N=Mg，f=1 2 F
【答案】C
M重20 N，M、m均处于静止状态。

下列说法正确的是
A．OA绳上的拉力为10 N
B．OB绳上的拉力为10 N
C．m受到的静摩擦力的大小为10(3–1)N，方向方向水平向左
D．m受到的静摩擦力的大小为10 N，方向方向水平向右
【答案】AC
【解析】对接点O受力分析如图
水平方向列平衡方程：12F f F +=③，由③解得：211)N f F F =-=。

故m 受到的摩擦
力为静摩擦力大小为1)N ，方向水平向左，故C 正确，D 错误。

7．如图所示，滑块A 与小球B 用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A 套在水平直杆上。

现用与水平方向成30°角的力F 拉B ，使A 、B 一起向右匀速运动，运动过程中A 、B 保持相对静止。

已知A 、B 的质量分别为2 kg 、1 kg ，F =10 N ，重力加速度为10 m/s 2。

则
A ．轻绳与水平方向的夹角θ=30°
B ．轻绳与水平方向的夹角θ=60°
C．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为
4
D．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为
5
【答案】AD
故D正确，C错误。

8．如图所示，在粗糙水平面上有一质量为m的箱子，用与水平方向成θ角斜向上的力F，拉箱子沿水平面做匀速运动。

若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小为
A．F sinθB．F cosθ
C．μmg D．μ(mg–F sinθ)
【答案】BD
【解析】物体受滑动摩擦力为f、重力mg、支持力F N，进行受力分析如图所示：
竖直方向受力平衡有：s i n 0N F F M g θ+-=，解得：s i n N F M g F θ=-
，则：
s i n f M g F μθ=-（），水平方向根据平衡条件得：cos f F θ=，故BD 正确，AC 错误。

二、实验题（共2小题，共12分） 9．（4分）验证力的平行四边形定则实验。

（1）下列叙述正确的是_________。

A ．同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O 点，不能随意变动
B ．用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90°，以便于算出合力的大小
C ．力的夹角越大越好
D ．必须使分力与合力在同一平面内
（2）如果实验情况如图①所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和
OC 为细绳。

图②是在白纸上根据实验结果画出的图。

图②中的F 与F′两力中，方向一定沿AO 方向的是_________。

【答案】（1）AD （2）F′（每空2分）
作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，若夹角太大，合力较小，这样会产生较大误差，故C
错误；为了体现合力和分力的效果相同，同时便于作图比较合力的理论值和实验值，要求分力与合力在同一平面内，故D正确。

（2）F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向。

10．（8分）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）。

其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。

（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）细绳OB的拉力为N，细绳OC的拉力为N。

（3）本实验采用的科学方法是_______。

A．理想实验法B．控制变量法
C．等效替代法D．建立物理模型法
（4）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须_______。

A．每次把橡皮条拉直
B．每次将橡皮条结点拉到同样的位置
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
（5）在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，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F1与F2的合力的理论值；_______是力F1与F2的合力的实验
值。

【答案】（1）橡皮条三角板（2）4.00 2.50 （3）C （4）B （5）F F′（每空1分）
【解析】（1）做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。

所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），所以还必须有橡皮条和三角板。

（5）进行力的合成的理论是平行四边形定则，故合力的理论值是通过平行四边形得出的值，即F 为理论值，合力的实际值应通过实验直接测量，不需要用平行四边形定则理论，故实际值为F′。

三、计算题（共3小题，共34分）
11．（6分）如图所示，B、C两个小球均重G，用细线悬挂而静止于A、D两点。

求：
（1）AB和CD两根细线的拉力各多大？
（2）细线BC与竖直方向的夹角是多少？
【答案】（1）1.732G G （2）60°
【解析】（1）整体法：正交分解可得：（1分）
F AB=2
G cos 30°=1.732G（1分）
F CD=2
G cos 60°=G（1分）
（2）对C球受力分析得：F BC sin θ=G sin 60°（1分）
G cos 60°+F BC cos θ=G（1分）
θ=60°（其他做法也可得分）（1分）
12．（12分）如图，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面均粗糙。

在水平恒力F的作
用下，物体沿斜面向上匀速运动，求： （1）物体所受的摩擦力和支持力； （2）物体与斜面间的动摩擦因数。

【答案】（1）cos sin f F F mg θθ=- s i n c o s
N F F m g θθ=+ （2）cos sin sin cos F mg F mg θθ
μθθ
-=+
sin cos N F mg F θθ+=②（2分）
所以sin cos N F F mg θθ=+（2分） （2）滑动摩擦力f N F F μ=③（2分） 联立①②③解得
cos sin sin cos F mg F mg θθ
μθθ
-=
+（2分）
12．（16分）如图所示，轻杆AB=14.10 cm，AC=10 cm，当B端挂1 N重物时，BC水平；当B端挂2 N 重物时，AB水平。

求：
（1）这两种情况下弹簧的拉力分别为多少？
（2）弹簧的原长是多少？
（3）弹簧的劲度系数k为多少？
【答案】（1）1 N 3.46 N （2）7.03 cm （3）33 N/m
【解析】（1）当挂1 N重物时，对B点受力分析如下图：（2分）
当挂2 N重物时，对B点受力分析如下图，利用力三角形和△ABC相似（2分）
1
1AC
BC F G x x ='④（1分） 对于直角三角形ABC ，有勾股定理可知：
BC x '==⑤（2分） 由④⑤可得：F 1
⑥（1分）
（2）（3）设弹簧原长度为x 0，由胡克定律得， F =k (x BC –x 0)⑦（1分）
F 1=k (x′BC –x 0)⑧（1分）
由②③⑤⑥⑦⑧可得：
k =33 N/m （1分）
x 0=7.03 cm （1分）。