新课标人教版物理必修一第三章相互作用章末检测

第三章相互作用章末检测
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(共9小题，共63分．)
1．关于两物体之间的弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是()．A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力
B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力
C．弹力和摩擦力的方向可能平行
D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间
解析根据弹力和摩擦力的产生条件可得两物体间有摩擦力就一定有弹力，弹力消失，摩擦力立即消失，而两物体间有弹力不一定有摩擦力，A、D错误，B正确；弹力的方向是垂直于接触面的，摩擦力的方向是平行于接触面的，弹力的方向和摩擦力的方向一定是垂直的，C错误．
图1
答案 B
2．如图1所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿竖直墙匀速下滑，若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小为()．A．μF B．μF＋G
C．G D.F2＋G2
答案AC
3．作用在一个物体上的两个力，F1＝30 N、F2＝40 N，它们的夹角是90°，要使物体沿F1的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力F3，它的大小是
()．A．30 N B．35 N
C．50 N D．70 N
解析由力的平衡条件，可知F3与前两个力的合力大小相等，方向相反，即50 N，与物体速度方向无关．
答案 C
4．受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是()．A．拉力在竖直方向的分量一定大于重力
B．拉力在竖直方向的分量一定等于重力
C．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力
D．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力
解析由受力分析和力的平衡条件可知，水平方向F x－F f＝0，竖直方向F y ＋F N－mg＝0，故D正确，A、B、C错．
答案 D
图2
5．如图2所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力()．A．3个、4个B．4个、4个
C．4个、5个D．4个、6个
解析对物体A受力分析：竖直方向上受两个力；重力和支持力；水平方
向受两个力：水平力F和B对A的摩擦力，即物体A共受4个力作用；对物体B受力分析：竖直方向上受3个力作用：重力、地面的支持力、A对B的压力；水平方向受两个力作用；水平力F和A对B向右的摩擦力，即物体B共受5个力的作用，故答案C正确．
答案 C
6．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()．A．L0＝0.02 m，k＝500 N/m
B．L0＝0.10 m，k＝500 N/m
C．L0＝0.02 m，k＝250 N/m
D．L0＝0.10 m，k＝250 N/m
解析由F＝kΔx可得15＝k(0.16－L0)和20＝k(0.18－L0)，联立解得L0＝0.10 m，k＝250 N/m，D对．
答案 D
7．如图3所示，摩擦及绳子、滑轮的质量均不计，物体A重4 N，物体B 重1 N，以下说法正确的是()．
图3
A．地面对A的支持力是3 N
B．测力计的读数为2 N
C．物体A受到地面的支持力为2 N
D．测力计示数为3 N
解析向上拉A的力应等于B的重力1 N，这样A受三个力的作用：向下的
重力为4 N，向上的绳子的拉力为1 N，地面对A的支持力应竖直向上为3 N，故A正确，C错误；而测力计的示数应为两绳子向下的拉力之和，都等于B的重力，故应为2 N，所以B正确，D错误．
答案AB
图4
8．如图4所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，则()．A．绳OA所受的拉力逐渐增大
B．绳OA所受的拉力逐渐减小
C．绳OA所受的拉力先增大后减小
D．绳OA所受的拉力先减小后增大
解析采用作图法求解，如图所示，由图可知OA绳受到的拉力先减小后增大，故D正确．
答案 D
图5
9．如图5所示，长为l的细绳的一端固定于天花板的C点，另一端拴在套于杆AB上的可以沿杆AB上下滑动的轻环P上．吊有重物的轻滑轮放在绳子
上．在环P从与C点等高的B点沿杆缓慢下滑的过程中，两段绳子之间的夹角β及绳的拉力T的变化情况是()．A．β不变B．β一直减小
C．T不变D．T一直增大
解析作辅助线如图所示，因为光滑的滑轮两边力相等，经过证明此三角形
PED是等腰三角形，所以在三角形CEF中，cos α＝d
l，因为本题中d和l不变，
所以，α不变，而β＝π－2 α，在环P从与C点等高的B点沿杆缓慢下滑的过程中，两段绳子之间的夹角β不变，故A正确，B错误．由平衡条件得，2T sin α
＝G，即T＝
G
2sin α，故C正确，D错误．
答案AC
二、非选择题(共3小题，共37分)
10．(12分)做“验证力的平行四边形定则”的实验时：
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和________．
(2)要使两次合力与分力产生相同的效果，必须
A．每次将橡皮条结点拉到同样的位置
B．每次把橡皮条拉直
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
图6
(3)在某次实验中，某同学的实验结果如图6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．通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则．
答案(1)弹簧测力计橡皮条
(2)ACD
(3)F F′F F′
图7
11．(12分)如图7所示，轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm，用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
解析(1)由胡克定律知弹簧的拉力F＝kx①
物体匀速运动，则拉力等于滑动摩擦力．
F＝F f ②
F f＝μG③
联立①②③代入数据求得μ＝0.4.
(2)由①式得当x＝6 cm时
拉力F′＝20×6 N＝120 N
由于此时物体对水平面的压力未变，故它受到的摩擦力仍等于μG，即80 N.
答案(1)0.4(2)120 N80 N
图8
12．(13分)如图8所示，物体A重100 N，物体B重20 N，A与水平桌面间的最大静摩擦力是30 N，整个系统处于静止状态，这时A受到的静摩擦力是多少？如果逐渐加大B的重力，而仍保持系统静止，则B物体重力的最大值是多少？
解析以结点O为研究对象，建立直角坐标系．
x轴上：
F T A＝F T cos 45°①
y轴上：
F T B＝
G B＝F T sin 45°②
①②联立，得
F T A＝
G B tan 45°
代入其值得F T A＝20 N，以A为研究对象，受力分析，可得F fA＝F T A′＝F T A ＝20 N，方向水平向右．当逐渐增大B的重力时，要使系统处于平衡状态，当A
达到最大静摩擦力时，B物体的重力达到最大．由上述表达式可知：G B m＝
F fA m tan 45°
＝30 N.
故A受到的静摩擦力为20 N，B物体的重力最大值为30 N.
答案20 N30 N。