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端所挂重物的质量，则最先断的绳（ ）A. 必定是OA B. 必定是OBC. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC3.一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)()A86 cm B92 cmC98 cm D104 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，重力加速度大小为g10 m/s2，sin 37°0.6，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. 0.5，53°C. 0.75，53° D. 0.75，37°5.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BCA>90°，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（ ）A. B. C. D. 8.如图所示，质量为m的小球a、b之间用轻绳相连，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mgB. 外力F的最小值为C. 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GB. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D. 若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，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D. 当两物体间的距离为时，绳上的拉力最小二.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g10 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/N1.7330.5780.5791.73430°60°120°150° (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；(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，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.（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m0.1 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)F10.11(2)C14.【答案】 （1） （2） 15.【答案】 （1），（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： F17.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：FTsin 53°mgcos 30°联立两式，解得T3.33 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FxTcos 53°10×0.6 N6 NFyTsin 53°G10×0.8 N4 N12 NF13.4 N风筝平面与水平面的夹角满足tan arctan 。答案：(1)6.13 N3.33 N(2)13.4 Narctan
