高中物理人教版必修一第三章相互作用综合测试卷3.pdf

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1、第三章相互作用综合测试卷 （满分 100 分， 90 分钟完成）班级 _姓名 _ 目的要求： 1掌握共点力平衡问题的分析方法； 2掌握分析动态平衡问题的方法。 第卷 (选择题共 48 分) 一、选择题：本大题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，至 少有一个选项正确，选对的得4 分，对而不全得2 分。选错或不选的得0 分。 1如图 1所示，将两个相同的条形磁铁吸在一起，置于桌面上，下列说法正确的是( ) A甲对乙的压力大于甲的重力 B甲对乙的压力等于甲的重力 C乙对桌面的压力等于甲、乙的总重量 D乙对桌面的压力小于甲、乙的总重量 2 如图 2 所示，处在水平面上的物

2、体在右上方的斜拉力F2的作用下而处于静止， 则物体所受到的静摩擦力F1与拉力 F2的合力方向必( ) A斜向右上方B C斜向左上方D无法确定 3三段不可伸长的细绳OA、OB 和 OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂 一重物，如图3 所示，其中OB是水平的， A、B 两端固定，若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳( ) A必定是 OAB必定是OB C必定是OC D 4如图 4 所示，有两个物体A、B，其重力 GA5N，GB 7N，A、B 用悬绳挂在 定滑轮上， B 放在水平地面上，则绳的拉力FT及 B 对地面的压力FN的值分别 是( ) A7N 和 0 B1N 和 2N C1N 和 6

3、N D5N 和 2N 5如图 5 所示，质量为m 的物体放在倾角为的斜面上，它跟斜面间的动 摩擦因数为 ，在水平恒定的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动， 则物体所受的摩擦力是( ) A mgcosB（mgcos Fsin ） CFcosmgsinD（mgcos Fsin） 6如图 6 所示，在倾角为的斜面上放一质量为m 的光滑小球，球被竖 直的木板挡住，则小球对斜面的压力是( ) AmgcosB mgtan CmgcosDmg 7一个人用竖直向上的拉力去拉一个置于水平地面上的物体，但没有拉动，这时 A人的拉力一定小于物体的重力 B人的拉力有可能等于物体的重力的大小 C水平面对物体一定有竖直向

4、上的弹力 D水平面对物体可能没有作用力 8如图 7 所示，两根水平放置的固定的光滑硬杆OA 和 OB 间的夹角为 ， 在两杆上各套轻环E、G并用细绳相连，现用一恒力F 沿 OB 方向拉环 G，稳定时细绳的拉力为（） AFsinBF/sin CF/cosDFcos 9在倾角为30的斜面上有一重10N 的物块，被平行于斜面大小为8N 的 恒力 F推着沿斜面匀速上行，如图8 所示 。在推力 F突然取消的瞬间， 物块受到的合力大小为（） A8 N B5 NC3 N D2 N 10如图 9 所示，物块P与 Q 间的滑动摩擦力为5 N，Q 与地面间的滑动摩 擦力为 10 N， R 为定滑轮，其质量及摩擦均

5、可忽略不计，现有一水平 拉力 F作用于 P上并使 P、Q 发生相对运动，则F至少为（） A5 N B10 NC15 N D20 N 11如图 10 所示，保持 不变，将 B 点上移，则BO 的拉力将( ) A逐渐减小B逐渐增大 C先减小后增大D先增大后减小 12如图 11 所示，质量为m的小球与三根相同的弹簧相连接。静止时三者 之间互成120角。已知弹簧a、b 对小球的作用力均为F，则弹簧c 对 小球的作用力大小可能为（） AFBF mg CF mg Dmg F 第卷（非选择题，共52 分） 二、填空、实验题：本大题共6 小题，每小题4 分，共 24 分。把正确答案填写在题中横线 上或按要求作

6、答。 13直角斜面体倾角为 ，质量为M，放在粗糙的水平地面上，质量为m的物 体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜面体对地面的摩擦力大小 为_。 14质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上，如图12 所示，用水平恒力F拉乙，使物体甲 和乙一起匀速运动。设甲和乙之间的摩擦力为F1，乙与丙之间的摩擦力为F2，则 F1=_，F2=_。 15如图 13 所示，质量m=2kg 的物体，与地面间的动摩擦因数=0.5，要使物 体向右匀速运动，拉力F为。(已知 F与水平面夹角 =37) 16 如图 14 所示，一个质量为m=2 kg 的物体，与斜面间的最大静摩擦力为Ff=3.2 N，斜面倾角为 =37，要使物

7、体静止在斜面上，沿斜面向上加的最小力F 为N。 17如图15 所示， m1与 m2叠放在水平桌面上，在 F作用下向右做匀速运 动， m2对 m1的摩擦力为。地面对 m2的摩擦力为。(滑 轮质量和绳与滑轮的摩擦均不计)。 18一个物体置于粗糙的斜面上，受到一个平行于斜面的力F的作用，当F100 N 且沿斜 面向上或20FN且沿斜面向下时，物体都能在斜面上做匀速直线 F 图 14 B O A C 图 10 m m2 图 15 F a b c 图 11 运动。当物体不受力F 作用时，物体在斜面上受到的摩擦力f静_。 三、计算题：本大题共2 小题，计28 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算

8、 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位。 19 （12 分）如图 16 所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用 细绳将质量为2mkg的光滑球沿墙壁匀速拉起来。起始时绳与墙的夹角 为 30，终了时绳与墙的夹角为60，在这过程中， 拉力 F的最大值为多 少？最小值为多大？球对墙的压力的大小在这个过程中的是怎样变化的 （ 2 10/gm s）？ 20 （16 分）如图17 所示，物体质量为2kg，两根轻绳AB 和 AC的一端系 于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成 60的拉力 F，若要使绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。

9、 参考答案 一、选择题： 1 【答案】 AC 【点拨】 甲受到重力、 乙对甲的吸引力和乙对甲的支持力三个力作用，由力的平衡条件得知： 乙对甲的支持力大于甲的重力；由牛顿第三定律知，甲对乙的压力大于甲的重力，A 正确。 以甲和乙的整体为对象，受到重力和桌面的支持力二个力的作用且平衡，则C 正确。 2 【答案】 B 【点拨】物体受力如图所示， 将力 F2沿水平方向和竖直分解为 2cosx FF， 2siny FF， 由力的平衡条件得知，物体所受到的静摩擦力F1与F2沿水平方向分力 2cosx FF合力为零，故物体所受到的静摩擦力F1与拉力 F2的合力方向竖 直向上。 B正确。 3 【答案】 A 图

10、 16 F A B C F 图 17 F1 F2 G FN 【点拨】对O 点来说，受到三个拉力作用而平衡，设OA 与竖直方向的夹角为，则由力的 平衡条件得：,tan cos OAOB mg FFmg。当逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的 绳是 OA。A 正确。 4 【答案】 D 【点拨】 由于物体处于静止状态，则绳对 A 的拉力 FT GA5N；由力的平衡条件知地面对B 的支持力应为：2 NBT FGFN。故 D 正确。 5 【答案】 BC 【 点 拨 】 由 物 体 受 力 和 力 的 平 衡 条 件 得 ：cossin N FmgF， cossin f FmgF，且 fN FF。可知

11、B、C正确。 6 【答案】 C 【点拨】小球静止时受到重力G、竖直的木板的支持力F1和斜面对小球的支持力F2作用， 由力的平衡条件得： 2 /cosFmg。则由牛顿第三定律得，小球对斜面的压力C 正确。 7 【答案】 BD 【点拨】 由于物体处于静止不动，则人对物体的拉力大小可能等于或小于物体的重力，由力 的平衡条件得知，水平面对物体可能没有作用力。故BD 正确。 8 【答案】 B 【点拨】 因稳定时细绳EG应与 OA 垂直，环 G 此时受到三个力作用而平衡，则 sin EG F F。 故 B 正确。 9 【答案】 A 【点拨】由于物体匀速运动，所受合力为零，当推力F突然取消的瞬间，物块所受到

12、的重力 和滑动摩擦力不变，则受到的合力大小为8 N。A 正确。 10 【答案】 D 【点拨】如果P、Q 刚好发生相对运动，则P 物体在水平方向受到向右的拉力F、向左绳子 的拉力 T 和 Q 对 P 向左的摩擦力 f F三个力作用而做匀速运动，则有 f FTF；而对 Q 来说，在水平方向受到绳子向左的拉力T、P 对 Q 向右的摩擦力 f F和地面对Q 向右的摩擦 力 fQ F地 三个力作用，即： ffQ TFF地 。由此解得：220 ffQ FFFN。 11 【答案】 C 【点拨】结点O 在三个力作用下平衡，受力如图 甲所示，根据力的平衡条件可知这三个力必构成一 个闭合的三角形，如图乙所示， 由

13、题意知C绳的拉 力 F3大小和方向均不变，A 绳的拉力F1方向不变，只有B绳的拉力F2在变化，变化如图丙 F2 F1 F3F2 F1 F3 乙 F2 F1 F3 丙甲 所示，则只有当OAOB 时， B 绳的拉力F2最小，故C选项正确。 12 【答案】 ABCD 【点拨】以小球为研究对象，它受到重力和三个弹簧的作用力而处于平衡状态，若a、 b 两 弹簧处于压缩状态，则有2cos60 c FmgFFmg；若 a、b 两弹簧处于拉伸状态， 则有2cos60 c FmgFmgF；若三弹簧均处于拉伸状态时，则有 c FFmg； 若当 1 2 Fmg时，有 c FmgFF。故 ABCD都正确。 二、填空、

14、实验题： 13 【答案】 0 【点拨】利用整体法可知，质量为m的物体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜 面体对地面的摩擦力大小为0。 14 【答案】 0；F 【点拨】物体甲和乙一起匀速运动，则由力的平衡条件知甲和乙之间的摩擦力为0；以甲和 乙为整体，则地面对乙的摩擦力为F。 15 【答案】 8.91N 【点拨】由于物体受到重力G、地面的支持力FN、拉力F和滑动摩擦力Ff四个力作用。由 力的平衡条件得： sin N FmgF cos(sin) fN FFFmgF； 解得：8.91 cossin mg FN。 16 【答案】 8.56 N 【点拨】 物体静止在斜面上，且在加上F力作用后具有向

15、下的运动趋势时，则由力的平衡条 件得沿斜面向上加的最小力F为：sin8.56 f FmgFN。 17 【答案】 2 F ；F 【点拨】 由力的平衡条件知，绳子的拉力为 2 F ，绳子对 m1的拉力与 m2对 m1的摩擦力是一 对平衡力，则m2对 m1的摩擦力为 2 F ；以 m1和 m2的整体来说，在水平方向受到拉力F 和 地面对 m2的摩擦力二个力作用，其合力为零，则地面对m2的摩擦力为F。 18 【答案】 40 N 【点拨】当 F 100N 且沿斜面向上时， 由力的平衡条件得：sinFmgf， 当20FN 且沿斜面向下时有：sinFfmg。解得：sin40mgN。当物体不受力F 作用时，

16、由力的平衡条件得：40fN 静 。 三、计算题： 19 【答案】 40； 4 03 3 ；增大。 【解析】球受到重力G、支持力FN和拉力F 三个力作用，且合力为零。由矢量三角形知， 拉力 cos mg F，当60时， F 有最大值 max 40FN；当30时， F 有最小值 40 3 min 3 FN。在此过程中，FN的变化是在不断增大。 20 【答案】 203403 33 NFN 【解析】对球进行受力分析，由力的平衡条件得： sinsin B mgTF，coscos BC FTT； 故 sin B mg FT和 1 () 2 sincos C mgT F。 由上可知，当0 B T时， min 20 3 3 FN；当0 C T时， max 40 3 3 FN。 TB TC F G