高中物理第三章相互作用力的合成测试题新人教必修

4 力的合成
1．A 分别求出甲乙图中的两个力的合力。

2．B 如图所示，一个斜面静止在水平面上，倾角为30°，斜面上静止着一个质量为m的物体，求物体m 受几个力，各力是多大？
3．A 水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端D跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为（）
A．50 N B．50 3N
C．100 N D．1003N
4．A 大小分别为15 N和20 N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计，正确的说法是（）
A．15 N≤F≤20 N B．5 N≤F≤35 N
C．0 N≤F≤35 N D．15 N≤F≤35 N
5．A 在力的合成中，下列关于两个分力与它们的合力的关系的说法中，正确的是（）A．合力一定大于每一个分力
B．合力一定小于每一个分力
C．合力的方向一定与分力的方向相同
D．两个分力的夹角在0°~ 180°的范围内变化时，夹角越大合力越小
6． B 如图所示，有五个力F1、F2、F3、F4、F5作用于一点，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，设F3=10 N，试求这五个力的合力。

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注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，ABCD为一个圆台，O点是其对称轴上某点，其中C、A、O以及D、B、O分别在一条直线上，现将正点电荷放在O点，BNC为某个试探电荷经受电场力做功的移动路线，不计重力，则下列说法正确的
是
A．A、B两点的电场相同
B．圆台底部平面CD为等势面
C．负电荷沿BNC从B到C，动能变大
D．正电荷沿着BNC从B到C电场力做功等于该电荷沿任意路径从A到D电场力做功
2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（）
A．汤姆孙在粒子散射实验中发现了电子
B．卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子
C．爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
3．一质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图象如图所示,t＝0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则( )
A．t＝6s时,物体的速度为18m/s
B．在0～6s内,合力对物体做的功为400J
C．在0～6s内,拉力对物体的冲量为36N·s
D．t＝6s时,拉力F的功率为200W
4．如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。

O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为
A．B．C．
D．
5．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置。

以同样恒定速率v向上运动。

现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。

已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中( )
A．两种传送带对小物体做功相等
B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等
C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的大
D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等
6．如图所示，以O点为圆心、R＝0.20 m为半径的圆处于匀强电场(图中未画出)中，电场平行于圆面，ac、bd为圆的两条相互垂直的直径．已知a、b、c三点的电势分别为2 V、2 V、-2 V，则下列说法正确的是( )
A．d点电势为2V
B．电子从d点运动到a点电势能增加
C．电场方向由b点指向c点
D．该匀强电场的场强大小为20 V/m
二、多项选择题
7．如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波，实现是在时刻
的波形图，虚线是在时刻的波形图，已知该波的波速是
，则下列说法的是（）
A．这列波的周期是
B．这列波是沿x轴负方向传播
C．时，处的质点速度沿y轴正方向
D．内，处的质点振动方向改变了3次
E. 时，处
的质点加速度方向向下
8．如图所示．在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，∠ =30°，空间有匀强电场．方向与水平面平行．在圆上A点有—发射器，以相同速率v向各个方向发射质量为m，电荷量为e的电子．圆形边界上的各处均有电子到达，其中到达B点的电子速度恰好为零．不计电子的重力和电子间的相互作用，下列说法正确的是（）
A．电场的方向由B指向A
B．电场强度的大小为
C．到达E点电子的速率为
D．到达C点的电子电势能比到达E点的电子电势能大
9．一浮桶式波浪发电灯塔的原理如图甲所示，浮桶内的磁体由支柱固定在暗礁上，内置线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中，其运动速度v=0.8πsinπt(m/s)。

浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中阴影部分)，其截面如图乙所示，匝数N=100的圆形线圈所在处辐射磁场的磁感应强度大小恒为B=0.2T线圈的直径D=0.4m，总电阻r=1Ω。

取π2=10。

则下列说法正确的是（）
A．线圈中产生电动势的瞬时值为e=0.64 sinπt(v)
B．灯泡中电流的瞬时值为i=4 sinπt(A)
C．灯泡两端电压的有效值为30V
D．灯泡的电功率为240W
10．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。

将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表
示数变化量的绝对值分别为
，理想电流表
示数变化量的绝对值，则
A．A的示数增大B．的示数增大
C．与的比值大于r D．大于
三、实验题
11．火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空，设向上的加速度为a = 5m/s2，卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。

当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为85 N，试求此时卫星距地面的高度？（地球半径取R = 6400km，地球表面的重力加速度g 取10m/s2）
12．如图所示，A、B两车相距x=8m时，A车正以v A=5m/s的速度向右匀速运动，而B车此时正以v B=12m/s 的初速度向右匀减速运动，加速度a=-2m/s2，求：
（1）A、B两车何时速度相等；
（2）A追上B所经历的时间。

四、解答题
13．如图所示，在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域，电场强度为E=500V/m。

x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域，其宽度均为为d1=3cm，相邻两磁场区域的间距为d2=4cm。

现将一质量为m=5×10-13kg、电荷量为q=1×10-8C的带正电的粒子（不计重力）从y轴上的某处静止释放。

（1）若粒子从坐标（0，1.25cm）点由静止释放，求粒子刚刚进入磁场瞬间的速度大小。

（2）调节释放点的位置坐标（0，h），要使它经过轴下方时，不会进入第二磁场区，h应满足什么条件？
（3）若粒子从坐标（0，5cm）点由静止释放，求粒子自释放到第二次过x轴的时间。

14．如图所示，一质量为m B=2kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角
一质量也为
的物块A由斜面轨道上距轨道底端
处静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出．已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为，与木板B上表面间
的动摩擦因数为，
，，
，物块A可看做质点．请问：
（1）物块A刚滑上木板B时的速度为多大？
（2）物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？木板B有多长？
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．ABD
8．BC
9．BC
10．ACD
三、实验题
11．h=3200km
12．（1）A、B两车经过3.5s速度相等；（2）A追上B所经历的时间是8.8s。

四、解答题
13．（1）5×102m/s；(2)1.8×10-2m；（3）3.57×10-4s；
14．(1) ； (2) 2 s，8m.
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注意事项：
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2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

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一、单项选择题
1．如图所示，宽为L的光滑导轨竖直放置，左边有与导轨平面垂直的区域足够大匀强磁场，磁感应强度为B，右边有两块水平放置的金属板，两板间距为d。

金属板和电阻R都与导轨相连。

要使两板间质量为m、带电量为－q的油滴恰好处于静止状态，阻值也为R的金属棒ab在导轨上的运动情况可能为(金属棒与导轨始终接触良好)
A．向右匀速运动，速度大小为2dmg/ BLq
B．向左匀速运动，速度大小为2dmg/ BLq
C．向右匀速运动，速度大小为dmg/2BLq
D．向左匀速运动，速度大小为dmg/2BLq
2．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV的光子照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0，则（）
A．电键K断开后，没有电流流过电流表G
B．所有光电子的初动能为0.7eV
C．光电管阴极的逸出功为2.3eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
3．如图所示，AB为水平路面，BC为斜坡路面，B处有一路灯。

一人在夜晚从A处匀速率走到C处的过程中，人头顶的影子在水平路面上的速率为，在斜坡上的速率为，则（）
A．减小，
增大 B．不变，
增大
C．、均不变，且
D．、均不
变，且
4．物体甲做匀变速直线运动，物体乙做匀速直线运动，它们的位移—时间图像如图所示(t=2s时，曲线与横轴相切)。

下列说法正确的是
A．t=0时，物体甲的速度大小为2m/s
B．物体甲的加速度大小为2m/s2
C．t=1s时，甲乙两物体速度不相等
D．0到2s内，乙物体的平均速度大于甲物体的平均速度
5．历史上，伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力可忽略的斜面上由静止释放小球，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有
A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的成正比
B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的成正比
C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关
D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
6．如图所示，在空间有一坐标系xOy中，直线OP与x轴正方向的夹角为30o，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II，直线OP是它们的边界，OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。

一质量为m，电荷量为q的质子（不计重力）以速度v从O点沿与OP成30o角的方向垂直磁场进入区域I，质子先后通过磁场区域I和II后，恰好垂直打在x轴上的Q点（图中未画出），则下列说法正确的是
A．区域II中磁感应强度为
B．区域II中磁感应强度为3B
C．质子在第一象限内的运动时间为
D．质子在第一象限内的运动时间为
二、多项选择题
7．如图所示，某一复色光由半球形玻璃的右侧面斜射到球心O处，经AB界面折射后得到C、D两束可见单色光。

已知AB竖直，OO1水平，若＝30°，
＝45°，则玻璃对C光的折射率为_______。

现将复色光绕O点沿逆时针转动，则__________（填“C”或“D”）光后消失。

8．近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。

PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。

矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。

下列关PM2.5的说法中正确的是。

A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C．温度越低PM2.5活动越剧烈
D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E. PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈
9．A、B两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中
A．A、B的速度之差保持不变
B．A、B的速度之差与时间成正比
C．A、B的位移之差与时间成正比
D．A、B的位移之差与时间的平方成正比
10．如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）
A．小球通过最高点的最小速度为v＝
B．小球通过最高点的最小速度为0
C．小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
三、实验题
11．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“测定当地重力加速度”的实验.
有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的遮光时间为t，当地的重力加速度为g.则:
(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d=_______________mm.
(2)多次改变高度H，重复上述实验，测得多组H与对应的I的值.在处理数据时为了得到线性图象，我们应该作出_________图象.
A. B.
C.
D.
(3)若按上述要求作出的图线为一条过原点的倾斜直线，斜率为k，则当地重力加速度g的表达式为______. (用k、d 表示)
(4)写出一-条能够减小实验误差的建议__________________________
12．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力。

实验装置如图甲、乙所示，甲同学在实验时用细线一端连接小车、另一端连接钩码，钩码的重力作为细线的拉力；乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，两位同学通过改变钩码的个数，确定加速度与细线拉力F的关系。

已知甲图中小车的质量等于乙图中力传感器与小车的质量之和。

(1)为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要________(选填“≫”或“≪”)钩码的质量。

乙同学在实验过程中，_______(选填“需要”或“不需要”)满足这个条件。

(2)甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，用甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标中作出图象aF，如图丙所示图线①②，其中图线①是_______同学所作出的图象，图线②是_______同学所作出的图象。

图象中随着F的增大，图线_______将发生弯曲。

四、解答题
13．如图所示，在距地面不等高处有两点A和B，它们之间的高度差为b。

A、B处各有一小球，A处小球Ⅰ自由下落一段距离a后，B处小球Ⅱ开始自由下落，结果两小球同时落地，求球Ⅰ和球Ⅱ下落时间之比。

14．坡道顶端距水平滑道ab高度为h=0.8m，质量为m1=3kg的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入ab 段时无机械能损失，放在地面上的小车上表面与ab在同一水平面上，右端紧靠水平滑道的b端，左端紧靠锁定在地面上的档板P。

轻弹簧的一端固定在档板P上，另一端与质量为m2=lkg物块B相接(不拴接)，开始时弹簧处于原长，B恰好位于小车的右端，如图所示。

A与B碰撞时间极短，碰后结合成整体D压缩弹簧，已知D与小车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其余各处的摩擦不计，A、B可视为质点，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)A在与B碰撞前瞬间速度ν的大小？
(2)求弹簧达到最大压缩量d=lm时的弹性势能E P?(设弹簧处于原长时弹性势能为零)
(3)在小物块A从坡道顶端由静止滑下前，撤去弹簧和档板P，设小车长L=2m，质量M=6kg，且μ值满足0.1≤μ≤0.3，试求D相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ)
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7． C
8．BDE
9．AC
10．BC
三、实验题
11．860 B 适当减小小球的直径
12．≫；不需要； (2)乙；甲；②；
四、解答题
13．14．（1）（2）
（3）当满足时，
；当满足
时，。