【高中物理】2020年人教版高一物理必修1 第三章 周测题（能力提升） .docx(练习题)

2020年人教版高一物理必修1 第三章周测题（能力
提升）
一、选择题
共10小题，每题6分，共60分
1.关于摩擦力，下列说法正确的是（）
A.运动的物体不可能受静摩擦力作用
B.物体受摩擦力作用时，一定受到弹力作用
C.手握瓶子，握得越紧越不容易滑落，因为静摩擦力越大
D.同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力
2.如图所示，A、B两个物块的重力分别是G A＝3N，G B＝4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是（）
A.3N和4N
B.5N和6N
C.1N和2N
D.5N和2N
3.如图所示，倾角为45°的斜面B放置在水平面上，物块A放在斜面B上，A、B接触面光滑，水平力F作用在物块A上，A、B一起向左沿着水平面匀速滑动，若B 与地面间的动摩擦因数为μ，则物块A与斜面B的质量之比为( )
A.μ
1−μB.μ
1+μ
C.1−μ
μ
D.1+μ
μ
4.如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个力的大小分别是（）
A.1N和4N
B.2N和3N
C.1N和5N
D.2N和4N
5.为了把陷在泥坑里的汽车拉出来，司机用一条结实的绳子把汽车拴在一棵大树上，开始时车与树相距12m ，然后在绳的中点用400N 的水平力F 沿垂直绳的方向拉绳，结果中点被拉过0.6m ，如图所示(俯视图)，假设绳子的伸长不计，则汽车受到的拉力为（ ）
A.200N
B.400N
C.2000N
D.800N
6.如图所示，一质量为m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为（ ）
A.12mg
B.√32mg
C.√33mg
D.√3mg
7. 如图所示，a 、b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b 球质量为m ，杆与水平面的夹角为30∘，不计所有摩擦.当两球静止时，Oa 段绳与杆的夹角也为30∘，Ob 段绳沿竖直方向，则a 球的质量为（ ）
A.√3m
B.√33m
C.√32m
D.2m
8.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心处，如图所示.将悬点A 缓
慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力( )
A.逐渐增大
B.大小不变
C.先减小后增大
D.先增大后减小
9.如图所示，质量为m的光滑球体夹在竖直墙和斜面体之间静止，斜面体质量也为m，倾角为45°，斜面体与水平地面间的动摩擦因数为μ(0.5<μ<1)，斜面体与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若增加球体的质量，且使斜面体静止不动，则可增加的最大质量为( )
A.m
B.2μ−1
2−μm C.2μ−1
1−μ
m D.2μ
1−μ
m
10.如图所示，在斜面上放两个光滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左侧有一垂直于斜面的挡板，两球沿斜面排列并静止，以下说法正确的是( )
A.斜面倾角θ一定，R>r时，R越大，r越小，B对斜面的压力越小
B.斜面倾角θ一定，R＝r时，两球之间的弹力最小
C.斜面倾角θ一定时，A球对挡板的压力一定
D.半径确定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A受到挡板作用力先增大后减小
二、计算题
共4小题，40分
11.如图所示，力F1、F2、F3、F4是同一平面内的共点力，其中F1＝20N，F2＝20N，F3＝20N，F4＝20N，各力之间的夹角如图所示.求这四个共点力的合力的大小和方向
12.如图所示，质量M＝2√3kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=√3kg的小球B相连.今用与水平方向成α＝30°角的力F=10√3N，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2，求：
(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ；
(3)当α为多大时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？
13.如图所示，质量为m的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时，物体恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某
一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数；
(2)这一临界角θ0的大小.
14.如图所示，两个完全相同的球，重力大小均为G，两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ，且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α.问当F至少为多大时，两球将会发生滑动？
参考答案
1.【答案】:B
【解析】:
解：A、运动的物体一样可以受到静摩擦力；如加速运动的汽车中相对汽车静止的汽车上的物体，故A错误；
B、物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用，而有弹力，不一定有摩擦力；故B正确；
C、握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，瓶子受到的静摩擦力不变；故C错误；
D、同一接触面上，不可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力；故D错误；
故选：B。

摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力；明确两种摩擦力的定义从而得出摩擦力的决定因素，及根据摩擦力的方向与接触面垂直，而同一接触面上，静摩擦力与滑动摩擦力不能同时存在，即可求解。

本题目考查了摩擦力的定义以及性质，重点考查了影响摩擦力大小的因素，增大摩擦力大小的方法，需要学生将所学知识掌握扎实灵活应用。

2.【答案】:D
【解析】:当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识：天花板受到的拉力为1N，地板受到的压力为6N；当弹簧由于被拉伸而产生2N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5N，地板受到的压力为2N，D正确
3.【答案】:A
【解析】:把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F＝μ(m A+m B)g，以A物体为研究对象，A物体受到三个力的作用，因为斜面的倾角为45°，则F＝m A g，解得：
m A m B =μ
1−μ
，A正确
4.【答案】:B
【解析】:
解：A、B、设两个力分别为F1、F2，F1>F2
当两个力的夹角为180度时，合力为1N，则F1−F2=1N．
当两个力的夹角为0度时，合力为5N，则F1+F2=5N
解得F1=3N，F2=2N．故ACD错误，B正确；
故选：B．
根据两个力同向时合力为5N，两个力反向时合力为1N，列表达式求解．
解决本题的关键知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小．5.【答案】:C
【解析】:
对绳中点受力分析，如图所示.设绳中张力大小为T，根据力的合成法则，结
合几何知识有F2
T =0.6
6
，解得T＝2000N，即汽车受到的拉力为2000N，故C正确
6.【答案】:A
【解析】:如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析
由平衡条件有：Fcos30°－F T sin30°＝0，F T cos30°＋F sin30°－mg＝0，联立可解得：F＝
1
2
mg，故A正确
7.【答案】:A
【解析】:
分别对ab两球分析，运用合成法，如图：
对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对B球没有弹力，否则b不能平衡，所以得：T=mg
对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零
由几何关系可得，T与竖直方向之间的夹角为：α=90∘−2θ=30∘
所以根据正弦定理列式可得：T
sinθ=m a g
sin(90∘+θ)
故m a=m
tanθ
=√3m
故A正确，BCD错误
故选A
8.【答案】:C
【解析】:当悬点A缓慢向上移动过程中，小球始终处于平衡状态，小球所受重力mg的大小和方向都不变, 支持力的方向不变, 对球进行受力分析如图所示, 由图可知, 拉力T先减小后增大C项正确.
9.【答案】:C
【解析】:对整体受力分析如图甲所示，F f＝F1，对球体受力分析如图乙所示，则F1＝mgtan45°，由此可知斜面体与地面间的静摩擦力F f＝mgtan45°，增加球体
m，的质量，要使斜面体静止不动，则(m+Δm)gtan45°⩽μ(2m+Δm)g，解得Δm⩽2μ−1
1−μ
选项C正确
甲乙
10.【答案】:B；C
【解析】:
本题考查整体法与隔离法在动态平衡中的应用.对B球受力分析，受重力mg、斜面支持力N和A球的支持力F，改变R与r时，A对B的弹力的方向是改变的，如
图所示.由图可以看出，当R＝r时，支持力平行斜面向上，两球之间的弹力最小，故B正确；当R>r，R越大，r越小时，力F方向从图中的位置1逐渐向位置2、3移动，故斜面支持力N增加，根据牛顿第三定律，B对斜面的压力也增加，故A错误；对A、B整体分析，受重力、斜面支持力和挡板的支持力，根据平衡条件，A对挡板的压力N A＝2mgsinθ，则知斜面倾角θ一定时，无论半径如何，A对挡板的压力N A一定，故C正确；对C项分析可知，A对挡板的压力N A＝2mgsinθ，半径一定时，随着斜面倾角θ逐渐增大，A对挡板的压力N A增大，故D错误
11.【答案】:以F2的方向为x轴的正方向，建立如图所示的直角坐标系
将F1、F3、F4向两坐标轴上分解得
F1x=F1cos60∘=20×1
N=10N
2
N=10√3N
F1y=F1sin60∘=20×√3
2
N=20N
F3x=F3cos45∘=20√2×√2
2
F3y=−F3sin45∘=−20√2×√2
N=−20N
2
N=−30N
F4x=−F4sin60∘=−20√3×√3
2
N=−10√3N
F4y=−F4cos60∘=−20√3×1
2
则x轴上各分力的合力为F x=F1x+F2+F3x+F4x=20N
y轴上各分力的合力为F y=F1y+F3y+F4y=−20N
故四个共点力的合力为F=√F x2+F y2=20√2N，合力的方向与F3的方向一致
12
(1)【答案】对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得Fcos30°＝Tcosθ
Fsin30°+Tsinθ＝mg
解得T =10√3 N,tan⁡θ=√33
, 即θ＝30°.
(2)【答案】对A 进行受力分析，由平衡条件有： Tsinθ+Mg ＝F N
Tcosθ＝μF N
解得μ=√35
. (3)【答案】对A 、B 进行受力分析，由平衡条件有 Fsinα+F N ＝(M +m)g ，Fcosα＝μF N
解得F =
(M +m)gμcos⁡α+μsin⁡α 今sin β=√1+μ2cosβ=√1+μ2即tan β=1μ,则 F =√1+μ2(sin⁡βcos⁡α+cos⁡βsin⁡α)
=√1+μ2sin⁡(β+α)
显然，当α+β＝90°时，F 有最小值，所以tanα=μ=√35时，即α＝arctan √35
，F 的值最小.
13
(1)【答案】如图所示，未施加力F 时，对物体受力分析，由平衡条件得mgsin30°＝μmgcos30°
解得μ=tan 30°=√33
. (2)【答案】设斜面倾角为α时，受力情况如图所示，由平衡条件得：
Fcosα＝mgsinα+F f ′
F N ′＝mgcosα+Fsinα
F f′＝μF N′
.
解得F=mg sinα+μmg cosα
cosα−μsinα
当cosα－μsinα＝0，即tanα＝√3时，F→∞，即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”，此时，临界角θ0＝α＝60°.
14.【答案】:对O点受力分析，如图甲所示，由平衡条件得：
甲乙
F1＝F2=F
2cos⁡a
2
对任一球(如右球)受力分析如图乙所示，球发生滑动的临界条件是：F2′sin＝μF N 又F2′cos+F N＝G，F2′＝F2
联立解得：F＝2μG
μ+tan a
2
【解析】:。