阶段质量评估3

阶段质量评估3
阶段质量评估(三)相互作用
A基础达标卷
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共40分，1～5题为单选题，6～8题为多选题)
1．在运动会上进行的跳高比赛中，小明越过横杆后落在海绵垫子上，下列关于小明和海绵垫子的叙述正确的是()
A．海绵垫子受到向下的弹力，是因为海绵垫子发生了弹性形变
B．海绵垫子受到向下的弹力，是因为小明发生了弹性形变
C．小明受到向下的弹力，是因为海绵垫子发生了弹性形变
D．小明没有发生弹性形变，故只受向下的重力，不受弹力作用
解析：两个相互接触的物体之间发生了弹性形变，由于要恢复原状，从而对跟它接触的物体
A．摩擦力总是成对出现的
B．只有物体运动时，才会受到滑动摩擦力C．摩擦力方向总是与物体运动方向相反
D．摩擦力大小跟物体重力成正比
解析：因为力的作用是相互的，所以力总是成对出现的，选项A正确；滑动摩擦力F f的方向总与相对运动方向相反，F f的大小与压力F N 成正比；静摩擦力F
静
的方向总与相对运动趋势
方向相反，F
静的大小在0＜F
静
≤F max之间，故
选项B、C、D错误．
答案：A
4．一运动员双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当两手间的距离增大时，每只手所受的拉力F T以及它的合力F的大小变化情况是()
A．F T增大，F也增大B．F T增大，F减小
C．F T增大，F不变D．F T减小，F不变
解析：运动员两只手受的拉力的合力大小等于重力，重力不变，因此合力不变，当两只手间的距离增大时，两分力的夹角增大，在合力不变时，两分力的夹角越大，分力越大．
答案：C
5．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三个力，木块处于静止状态．其中F1＝100 N，F2＝40 N，且两个力的方向相反．若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力和摩擦力的大小为()
A．100 N,40 N B．40 N,60 N
C．40 N,0 D．0,40 N
解析：当F1与F2同时作用在物体上时，可用一个60 N的水平推力替代这两个力，这时木块处于静止状态，说明水平推力不大于最大静摩擦力．撤去F1后，只剩下一个40 N的水平推力作用于物体上，这个推力一定小于最大静摩擦
力，所以物体仍保持静止，合力等于零，静摩擦力大小等于这时的推力大小．
答案：D
6．下列说法正确的是()
A．受到静摩擦力的物体一定处于静止状态B．受到滑动摩擦力的物体一定处于运动状态
C．滑动摩擦力可能加快物体的运动
D．静摩擦力除最大值外，与压力无关
解析：有摩擦力的物体间有相对运动趋势或相对运动，但对地不一定是静止或运动的，选项A、B错误；滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力，选项C正确；静摩擦力大小在未达到最大值前与产生相对运动趋势的力平衡，与压力无关，选项D正确．
答案：CD
7.一根长为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处悬挂
一重物，已知AC＞CB，如下图所示，则下列说法正确的是()
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端往右移比往左移时绳子容易断
解析：研究C点，C点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即T＝G.
将重物对C点的拉力分解为AC和BC两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示．因为AC＞CB，所以F BC＞F AC.
当增加重物的重力G时，按比例F BC增大得较多，所以BC段绳先断，因此选项A正确，选项B错误；将A端往左移时，F BC与F AC两力夹角变大，合力T一定，则两分力F BC与F AC都增大．将A端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项C正确，选项D错误．答案：AC
8．四个共点力的大小分别为2 N、3 N、4 N、6 N，则()
A．物体所受的合力的最大值为15 N
B．四个力合力的最小值为2 N
C．四个力合力的最小值为0
D．四个力的合力不可能是10 N
解析：当四个力的方向相同时，合力最大，它们的合力最大值为(2＋3＋4＋6) N＝15 N，因为F m＝6 N＜(2＋3＋4)N，所以它们的合力最小值为0，所以选项A、C正确．
答案：AC
二、实验题(本题共2小题，共20分)
9．(10分)请将下列实验步骤或结果补充完整：在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”，取一待测弹簧，将弹簧自由悬挂测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录__________________．改变钩码个数，重复上述步骤．
某同学在如图坐标中，根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点且描绘出了相应的F －x图象，根据图象求出弹簧的劲度系数为______N/m.(保留两位有效数字)
解析：本实验需要记录的数据有：弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数(或钩码总质量、钩码总重量)；根据F－x图线，F＝kx，图线的斜率就代表弹簧的劲度系数，所以劲度系
数k＝ΔF
Δx≈19 N/m.
答案：钩码个数(或钩码总质量、钩码总重量)19
10．(10分)李明同学在做“探究求合力的方法”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示．
(1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，而弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置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筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是________．(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
解析：(1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线OF就表示合
力F(标上箭头表明方向)．(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B错误；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C正确；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错误．(3)作图法得到的F 必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．
答案：(1)如图所示
(2)A、C(3)张华
三、计算题(本题共2小题，共40分)
11.(15分)如图质量为m的小球，用水平细绳固定在倾角为θ的光滑斜面上，求小球对斜面的压力和对水平细绳的拉力大小．
解析：小球所受重力mg产生了两个作用效
果；对斜面产生了压力和对水平绳产生了拉力．如图，
由三角形知识得F1＝
mg cos θ
F2＝mg tan θ
答案：
mg
cos θmg tan θ
12.(25分)如图所示，当水平拉力为F＝40 N 时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，需加的水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 m/s2)
解析：拉力F＝40 N时，滑动摩擦力F f＝40 N，木板对水平面的压力F N＝mg＝100 N，由
F f＝μF N得，动摩擦因数μ＝40
100＝0.4.当拉力F′
＝60 N时，木板对水平面的压力F N′＝(10＋M)g＝100＋10M，摩擦力F f′＝60 N，由F f′＝μF N′得60＝0.4×(100＋10M)，解得M＝5 kg.
答案：5 kg
B能力提升卷
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共40分，1～5题为单选题，6～8题为多选题)
1．下列关于重力的说法中正确的是()
A．物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
B．物体只有落向地面时，才受重力的作用C．物体向上抛出时，它所受到的重力小于静止时所受的重力
D．物体落向地面时，它所受到的重力大于静止时所受的重力
解析：地球上的物体所受的重力都是由于地球对物体的吸引而产生的，与物体的运动状态无关．而且在地球表面附近，物体所受到的重力大小是不变的，故A正确．
答案：A
2．关于弹性形变概念的理解，下列说法正确的是()
A．物体体积的改变叫弹性形变
B．一根铁丝用力弯曲后的形变叫弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变
D．物体在外力作用后的长度改变叫做弹性形变
解析：物体发生形变后无外力作用时能够恢复原状的形变叫做弹性形变，故C正确．答案：C
3.一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，轻弹簧的总长度变为2L.现将两个这样的轻弹簧按如图所示方式连接，A小球的质量为m，B小球的质量为2m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，且轻弹簧都在弹性限度范围内) ()
A．4L B．5L
C．6L D．7L
解析：一根轻弹簧，挂一个质量为m的小球时，轻弹簧的总长度变为2L，即伸长L，劲度系数k＝mg/L.若两个小球如题图所示悬挂，则下面的轻弹簧伸长2L，上面的轻弹簧受力3mg，伸长3L，则轻弹簧的总长为L＋L＋2L＋3L＝7L，故选项D正确．
答案：D
4．如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，依然保持平衡，下列说法正确的是()
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丙
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
解析：在甲、丙、丁三图中的AB杆都产生的是拉力可用轻绳代替，所以选项A错误，B正确；图中的BC杆只有丙可以用轻绳代替，故选项C、D错误．
答案：B
5．如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物体．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是()
A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B．拉力和摩擦力，施力物体是轻绳和桌面C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和
桌面
D．重力mg和摩擦力，施力物体是轻绳和桌面
解析：以物体P为研究对象，水平方向受轻绳的拉力和桌面的摩擦力，施力物体分别是轻绳和桌面，所以只有B正确．
答案：B
6．有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是()
A．有压力一定有滑动摩擦力
B．有滑动摩擦力一定有压力
C．滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直
D．只有运动物体才受滑动摩擦力
解析：产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可．由产生滑动摩擦力的条件可知选项A 错误，选项B正确．滑动摩擦力的方向与接触面
相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，选项C正确．如擦黑板时，黑板是静止的，但其相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故选项D错误．
答案：BC
7．关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是() A．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大
B．F大小随F1、F2间夹角的增大而减小
C．F大小一定小于F1、F2中最大者
D．F大小可能小于F1、F2中最小者
解析：由平行四边形定则知选项B、D正确．答案：BD
8.如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是()
A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大
小等于mg，方向竖直向上
B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C．若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，则当撤去F时，木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力
解析：木块静止时，在竖直方向上受重力和静摩擦力，应有f＝mg，故选项A正确；当F 增大时，竖直方向上仍有f＝mg，故选项B错误；撤去F，木块和墙壁之间没有弹力，故木块不受摩擦力，选项C错误，选项D正确．
答案：AD
二、实验题(本题共2小题，共20分)
9．(10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
(3)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在图方框中作图完成实验数据的处理．
答案：(1)弹簧测力计橡皮条(2)ACD (3)作图如下
10．(10分)某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小
F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________ cm.
解析：(1)悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长，要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量，刻度尺当然要保持竖直状态．
(2)如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F 为纵坐标，作出F－x图象，那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图象可知，该弹簧的原长x0
＝4 cm，劲度系数k＝ΔF
Δx＝50 N/m.
(3)弹簧测力计的读数表示弹力的大小，即F
＝3 N，所以该弹簧的长度为x＝x0＋F
k＝10 cm.
答案：(1)竖直(2)450(3)10
三、计算题(本题共2小题，共40分)
11.(20分)如图所示，放在水平地面上的两木块，在水平推力F的作用下保持静止．木块A、B的质量分别为m A＝3 kg、m B＝5 kg，它们与水平地面的动摩擦因数均为0.15，且木块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．如果作用在木块A上的推力F＝6 N，木块A、B间的轻弹簧被压缩了x＝5 cm，弹簧的劲度系数k＝100 N/m.求：
(1)此时木块A所受摩擦力的大小．
(2)刚撤去F的瞬间，木块A所受摩擦力．
解析：(1)木块A所受弹簧弹力
F N＝kx＝5 N
由平衡条件F N＋F f＝F
得F f＝1 N
(2)刚撤去力F后，木块A受到的滑动摩擦力
F f＝μF N′＝4.5 N
方向水平向右
答案：(1)1 N(2)4.5 N，方向水平向右
12.(20分)如图所示，绳AB能承受的最大拉力为100 N，轻杆能承受的最大压力为150 N，轻杆可绕转轴C在竖直面内转动，BD段可以吊起任何负载，求此装置能够悬挂的物体的最大重力．
解析：BD绳对B点的拉力等于悬挂物体的重力G，该拉力产生了两个作用效果如图所示．假设F AB＝100 N，则
F BC＝
F AB
tan 30°＝100 3 N＞150 N
此时BC杆承受的压力超过其最大值．假设F BC＝150 N，
则F AB＝F BC·tan 30°＝50 3 N＜100 N
此时G＝
F BC
cos 30°＝100 3 N.
答案：100 3 N。