1、人教高中物理必修1第三章相互作用单元测试高中物理必修一相互作用单元测试*测试时间 80分钟，满分 100 分一.选择题(本题共 12 小题，每题 4分，共 48 分。 1-7为单选题， 8-12为多选题)1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关 于小球的受力，下列说法正确的是 ( )A重力和细线对它的拉力B重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C重力和斜面对它的支持力D细线对它的拉力和斜面对它的支持力2.三段材质完全相同且不可伸长的细绳 OA 、OB 、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中 OB 水平， A 端、 B 端固定。若逐渐增加 C 端所挂重
2、物的质量，则最先断的绳( )3.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm的两点上， 弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为 ( 弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A 86 cm B 92 cmC98 cm D 104 cm4.如图所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走已知该旅 行箱的总质量为 15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动，若拉 力的最小值为 90 N ，此时拉力与水平方向间的夹角为 ，重力加速度大
3、小为 g10 m/s2，sin370.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为 ，则 ( )A. 0.5， 37 B. 0.5，53C. 0.75， 53 D. 0.75，375.如图所示为一简易起重装置， AC 是上端带有滑轮的固定支架 BC 为质量不计的轻杆，杆 的一端 C 用较链固定在支架上，另一端 B 悬挂一个质量为 m 的重物，并用钢丝绳跨过滑轮 A 连接在卷扬机上 .开始时，杆 BC 与 AC 的夹角 BCA90，现使 BCA 缓缓变小，直到 BCA=30在.此过程中，杆 BC 所受的力（不计一切阻力） （ ）A.逐渐增大B.先减小后增大C.大小不变D.先增大后减
4、小6.某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平 风力的作用下，处于如图所示的静止状态。 若水平风速缓慢增大， 不考虑气球体积及空气密度的变化， 则下 列说法中正确的是A.细绳受到拉力逐渐减小B.砖块受到的摩擦力可能为零C.砖块一定不可能被绳子拉离地面D. 砖块受到的摩擦力一直不变7.如图所示，在竖直平面内固定一直杆，杆与地面间夹角为 ，轻环套在杆上。不计质量的滑轮用轻质绳 OP 悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在环上，不计所有摩擦。现向左缓 慢拉绳，当环静止时，与手相连的绳子水平，则 OP 绳与天花板之间的夹角为（ ）8.如图所示，质量为 m 的小球 a、b 之间用轻绳
5、相连，小球 a 通过轻杆固定在左侧竖直墙壁 上，轻杆与竖直墙壁夹角为 30。现改变作用在小球 b 上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持 60不变，则A.轻绳上的拉力一定小于 mgC. 轻杆对小球 a 作用力的方向不变D.轻杆对小球 a 的作用力最小值为 mg9.某玩具为了模仿小动物行走的姿势，设计了非圆形的 “轮子 ”。现研究轮子受力情况，模型简化如图， 四分之一圆框架 OAB 的 OA 、OB 边初始位置分别处于水平和竖直方向上， 光滑 球形重物此时嵌在框架中与 OA 、OB、弧 AB 三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力。 现以 O 点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动
6、 角，下列说法正确的是A.转动 为 0 至 的过程，弧 AB 受到重物的压力逐渐变大B.为 时，弧 AB 受到重物的压力最大C.转动一周的过程中，存在某一特定的 角，此时弧 AB 与 OA 板受到重物的压力一样大D.转动一周的过程中， OA 、OB、弧 AB 受到重物压力的最大值一样大10.如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为 60的光滑斜面 OA，光滑挡板 OB 可绕转轴 O 在竖直平面内转动。现将一重力为 G 的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角 60。下列说法正确的是 ( )A. 若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为 GD. 若保持挡板不动，使小车水平向右做
7、匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零11.如图所示，质量均为 M 的物块 A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为 m 的物块 C 用跨过 轻质光滑定滑轮的轻绳与 B 连接，且轻绳与桌面平行， A、B 之间的动摩擦因数为 ，设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是A. 物块 A 运动的最大加速度为B.要使物块 A、B 发生相对滑动，应满足关系C.若物块 A、 B未发生相对滑动，物块 A 受到的摩擦力为D.轻绳对定滑轮的作用力为12.如图所示，两个大小不计质量均为 m 的物体 A、B 放置在水平地面上，一根长为 L 不可伸长的轻绳两端分别系在两物体上， 绳恰好伸直且无
8、拉力， 在绳的中点施加一个竖直向上的 拉力 F，使两物体慢慢靠近，直至两物体接触，已知两物体与水平地面间的动摩擦因素均为，则在两物体靠近的过程中下列说法正确的是A. 拉力 F 一直增大B.物体 A 所受的摩擦力不变C.地面对 A 物体的支持力先减小后增大.实验题（每空 2 分，共 8分）13.如图所示，某实验小组同学利用 DIS 实验装置研究支架上力 的分解。 A、B 为两个相同的双向力传感器，该类型传感器在受 到拉力时读数为正， 受到压力时读数为负。 B 固定不动并通过光 滑铰链连接一直杆， A 可沿固定的圆弧形轨道 （圆心在 O点）移动，A 连接一不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在杆右端 O
9、点构成支架，实验时始终保持杆在水 平方向，取重力加速度大小 g 10 m/s2，计算结果保留一位有效数字。操作步骤如下：测量轻绳与水平杆的夹角 ；对两个传感器进行调零；用另一根轻绳在 O 点悬挂一钩码，记录两个传感器的读数；取下钩码，移动 A，改变 角；重复上述实验步骤，得到的数据记录在表格中。F1/N2.0011.1551.1562.002F2/N1.7330.5780.5791.7343060120150（1）根据表格数据可得， A 对应的是表中力 （选填 “F1”或“F2”，）钩码质量为 kg。挂上钩码后， A沿固定轨道移动过程中轻绳 AO 上的力的最小值为 N。（2）每次改变 角后都要
10、对传感器进行调零，此操作目的是 A事先忘记调零B可以完全消除实验的误差C消除直杆自身重力对结果的影响三.解答题（共 44 分）14.（4+6=10 分）如图所示，弹簧一端与一小物体相连，另一端悬挂于天花板上的 O 点，小物体置于光滑水平面上的 A 点， O、 A 在同一竖直线上且相距 12cm，弹簧恰好处于原长。现对物体施加水平向右缓慢增大的拉力 F，当 F1=9N 时物体处于与 A 相距 9cm 的 B 点；继续缓慢增大拉力， 当物体处于与 B相距 7cm 的 C 点时，小物体对水平地面的压力恰好为零。 不计弹簧重力， g=10m/s2，弹簧始终处于弹性限度内。求：（1） 弹簧的劲度系数 k
11、；（2） 小物体的质量 m。15（. 4+6=10 分）如图所示， 两个半圆柱 A 、B 和一个光滑圆柱 C 紧靠着静置于水平地面上， C 刚好与地面接触，三者半径均为 R，C 的质量为 m，A、B 的质量都为 m ，A、B 与地面的动摩擦因数相同。现用水平向左的力推 A ，使 A 缓慢移动而抬高 C，直至 A 的左边缘和 B 的右边缘刚好接触，整个过程中 B 始终静止不动，且 B 所受摩擦力的最大值恰好等于 B 与地面间的最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，求：（1）C 被抬高的过程中， A 给 C 的弹力的最小值；（2） A 、 B 与地面间的动摩擦因数；16.（
12、 4+8=12 分）如图所示，在倾角为 的粗糙斜面上，有一个质量为 m 的物体被水平力 F 推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为 ，且 tan ，求：1）力 F 多大时，物体不受摩擦力；2）为使物体静止在斜面上，力 F 的取值范围17.（ 6+6=12 分）如图所示，风筝借助于均匀的风和牵线对其作用，才得以在空中处于平衡 状态。图中所示风筝质量为 400 g，某时刻风筝平面与水平面的夹角为 30，主线对风筝的拉力与风筝平面成 53角。已知风对风筝的作用力与风筝平面相垂直， g取 10 m/s2。（1）求此时风对风筝的作用力的大小和线对风筝的拉力大小；(2)若拉着风筝匀速运动时，主线与水
13、平面成 53角保持不变，这时拉主线的力为 10 N，则风对风筝的作用力为多大？风筝平面与水平面的夹角为多大？参考答案题号123456789101112答案AABDCCCBDCDADACAD13.解析： (1)由题中表格数据可知， F1 都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供 拉力， 故 A 对应的是 F1。当 30时，对点 O 受力分析有 F1sin 30 mg，解得 m 0.1 kg， 当 AO 方向竖直时，拉力最小，则最小值为 Fmg1 N。(2)本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除直杆自身重力对结果的影响，故 C 正确。答案： (1)F1 0.1 1 (2)C14.【答案】(
14、1)15.【答案】(1)3mg，(2)16.【答 案】 ( 1 ) mgtan ；( 2)为 使物 体静止 在斜 面上 ，力 F 的 取 值范 围是 mg sin cos mg sin cos Fcos sin cos sin17.解析： (1)风筝平衡时共受到三个力的作用，即重力 mg、风对它的作用力 F 和主线对它的拉力 T(如图所示 )，以风筝平面方向为 x 轴， F 方向为 y 轴，建立一个坐标系，将重力和拉力 T 正交分解，在 x 轴方向： mgsin 30 Tcos 53 0在 y 轴方向： F Tsin 53 mgcos 30 联立两式，解得 T 3.33 N，F6.13 N。(2)同理以水平方向为 x 轴，竖直方向为 y 轴建立坐标系。 设风对风筝的作用力水平分力为 Fx，竖直分力为 Fy，由平衡条件，知Fx T cos 53 10 0.6 N6 NFy T sin 53G 10 0.8 N4 N12 NF F x2F y2 13.4 N风筝平面与水平面的夹角 满足Fx 1 tan Fy 21 arctan 2。1答案： (1)6.13 N 3.33 N (2)13.4 N arctan 2
