2022-2023學(xué)年高中物理 第三章 相互作用章末質(zhì)量評估 新人教版必修1

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 第三章 相互作用章末質(zhì)量評估 新人教版必修1 一、單項選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個選項是正確的，選對得3分，錯選、不選或多選均不得分．) 1．下列關(guān)于彈力產(chǎn)生條件的說法中正確的是(　　) A．只要兩個物體接觸就一定有彈力產(chǎn)生 B．輕桿一端所受彈力的作用線一定與輕桿方向垂直 C．壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面 D．形變大的物體產(chǎn)生的彈力一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大 解析：物體相互接觸，并且物體間有形變產(chǎn)生，才會產(chǎn)生彈力．A不合題意． 輕桿一端所受彈力的作用線不一定與輕桿方向垂直，也可能與其方向垂直，彈力方向根據(jù)

2、受力平衡來確定的．B不合題意． 壓力和支持力均屬于彈力，它的方向總是垂直于接觸面，C符合題意． 物體發(fā)生彈性形變時才會產(chǎn)生彈力，但形變大的物體產(chǎn)生的彈力不一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大，還與勁度系數(shù)有關(guān)，D不合題意．故選C. 答案：C 2．如圖所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成30°角的力F1拉物體向前運動，當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊向前運動，若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的摩擦力大小f1和f2的關(guān)系為(　　) A．f1> f2　　　　　　 B．f1< f2 C．f1＝f2 D．無法確定 解析：根據(jù)摩擦力公式，得f1＝μ(mg－F1sin

3、 θ)，f2＝μ(mg＋F2sin θ)，故f1< f2，選B. 答案：B 3．假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖所示，他先后作出過幾個猜想，其中合理的是(　　) A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān) B．在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān) C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大 解析：把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設(shè)頂角為2θ

4、，背寬為d，側(cè)面長為l，如右圖所示．當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體．由對稱性知，這兩個分力大小相等(F1＝F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖所示．在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)．根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系，有關(guān)系式＝＝，得F1＝F2＝.由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sin θ的值越小，F(xiàn)1和F2越大． 答案：D 4．如圖所示，將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在英漢字典內(nèi)，書對A4紙的壓力為3 N，A4紙與書之間的動

5、摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為(　　) A．0.6 N B．1.2 N C．2.4 N D．3 N 解析：根據(jù)F＝μFN，F(xiàn)＝1.2 N，因為紙的上下兩面都要受到書對它的滑動摩擦力，所以要把紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為2.4 N，C正確． 答案：C 5.如圖所示，細(xì)繩MO與NO所能承受的最大拉力相同，長度MO>NO，則在不斷增加重物G的重力過程中(繩OC不會斷)(　　) A．ON繩先被拉斷 B．OM繩先被拉斷 C．ON繩和OM繩同時被拉斷 D．因無具體數(shù)據(jù)，故無法判斷哪條繩先被拉斷 解析：作出力分解的平行四邊形如圖所示，由于MO>NO，所以α

6、>β，由四邊形的兩個鄰邊的長短可以知道FON>FOM，所以在G增大的過程中，繩ON先斷． 答案：A 6．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關(guān)系是F1

7、，那么關(guān)于物體受幾個力的說法中正確的是(　　) A．A受6個，B受2個，C受4個 B．A受5個，B受3個，C受3個 C．A受5個，B受2個，C受4個 D．A受6個，B受3個，C受4個 解析：以整體為研究對象，可以判斷A受地面的摩擦力．C勻速，則A、C間有靜摩擦力，B勻速，則A、B間無摩擦力．A受重力、地面摩擦力和支持力，C對A的摩擦力及B、C對A的壓力，共6個力；B受重力和A的支持力，共2個力；C受重力、拉力、支持力、A對C的摩擦力，共4個力，故本題選A. 答案：A 8.如圖所示，在豎直光滑墻壁上用細(xì)繩將一個質(zhì)量為m的球掛在A點，平衡時細(xì)繩與豎直墻的夾角為θ，θ<45°.墻壁

8、對球的支持力大小為N，細(xì)繩對球的拉力大小為T，重力加速度為g.則下列說法正確的是(　　) A．N>mg，T>mg B．N>mg，Tmg D．Nmg.故選C. 答案：C 9．如圖所示，A、B兩物體重力都等于10 N，各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，同時有F＝1 N的兩個水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對

9、B和B對A的摩擦力分別為(　　) A．6 N，3 N B．1 N，1 N C．0，1 N D．0，2 N 解析：A、B均靜止，應(yīng)用整體法，即A、B整體水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面對B無摩擦力．以A為研究對象，水平方向必受大小與F相等、方向與F相反的靜摩擦力，故選項C正確． 答案：C 10．如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為 30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為(　　) A.∶4 B．4∶ C．1∶2 D．2∶1 解析：將兩小球及彈簧B視為一個整體系統(tǒng)，因小

10、球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故該系統(tǒng)水平方向受力平衡，則有kΔxAsin 30°＝kΔxC，可得ΔxA∶ΔxC＝2∶1，選項D正確． 答案：D 二、多項選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個選項是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯、多選或不選得0分．) 11．如圖所示，小車M在恒力F作用下，沿水平地面做直線運動，由此可判斷(　　) A．若地面光滑，則小車一定受三個力作用 B．若地面粗糙，小車也可以不受摩擦力作用 C．若小車做勻速運動，則小車一定受四個力的作用 D．若小車做勻速運動，則小車可能受三個力的作用 解析：由于F的豎直分力大小可能等于重力，因此地面可能對小車無

11、彈力作用，不論地面光滑與否，小車都不受摩擦力，此時小車僅受重力和F作用，故A選項錯誤，B選項正確；若小車做勻速運動，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，這時小車一定受重力、恒力F、地面彈力、摩擦力四個力作用．C正確，D錯誤． 答案：BC 12．如圖所示，用水平力F推靜止在斜面上的物塊，當(dāng)力F由零開始逐漸增大而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物塊(　　) A．所受合力逐漸增大 B．所受斜面摩擦力逐漸增大 C．所受斜面彈力逐漸增大 D．所受斜面作用力逐漸變大 解析：物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力仍為零，A錯．開始時摩擦力方向沿斜面向上，力F增大，摩擦力減小，當(dāng)摩擦力方向沿斜面向下時，力

12、F增大，摩擦力增大，B錯．物塊所受斜面彈力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不變，F(xiàn)沿垂直于斜面方向的分力增大，故隨著F的增大，物塊所受斜面彈力增大，C對．物塊所受斜面的作用力大小等于重力與F的合力，由于F增大，物塊所受斜面的作用力變大，D正確． 答案：CD 13．如圖所示，鐵板AB與水平地面間的夾角為θ，一塊磁鐵吸附在鐵板下方．緩慢抬起鐵板B端使θ角增加(始終小于90°)的過程中，磁鐵始終相對鐵板靜止．下列說法正確的是(　　) A．磁鐵始終受到四個力的作用 B．鐵板對磁鐵的彈力逐漸增加 C．磁鐵所受合外力逐漸減小 D．磁鐵受到的摩擦力逐漸

13、減小 解析：對磁鐵受力分析，受重力G、磁力F、支持力FN和摩擦力Ff，如圖，所以磁鐵受到四個力的作用；由于磁鐵受力始終平衡，故合力為零，故A正確，C錯誤；根據(jù)平衡條件，有 Gsin θ－Ff＝0， F－Gcos θ－FN＝0， 解得：Ff＝Gsin θ，F(xiàn)N＝F－Gcos θ.由于θ不斷變大，故Ff不斷變大，F(xiàn)N不斷變大，故D錯誤，B正確． 答案：AB 14．如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻壁之間放一光滑球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則(　　) A．B對墻的壓力減小

14、B．A與B之間的作用力增大 C．地面對A的摩擦力減小 D．A對地面的壓力不變 解析：設(shè)物體A對球B的支持力為F1，豎直墻對球B的彈力為F2，F(xiàn)1與豎直方向的夾角θ因物體A右移而減?。畬η駼受力分析如圖所示，由平衡條件得：F1cos θ＝mBg，F(xiàn)1sin θ＝F2，解得F1＝，F(xiàn)2＝mBgtan θ，θ減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2減小，選項A對，B錯；對A、B整體受力分析可知，豎直方向，地面對整體的支持力FN＝(mA＋mB)g，與θ無關(guān)，即A對地面的壓力不變，選項D對；水平方向，地面對A的摩擦力f＝F2，因F2減小，故f減小，選項C對． 答案：ACD 三、非選擇題(共4小題，共46分)

15、 15．(8分)一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則． 　　　　 圖(a)　 　　　圖(b)　　　　　　圖(c) (1)如圖(a)，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺________時電子秤的示數(shù)F； (2)如圖(b)，將三細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上，水平拉開細(xì)線L1，在白紙上記下結(jié)點O的位置、________和電子秤的示數(shù)F1； (3)如圖(c)，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上，手握電子秤沿著②中L2的方向拉開細(xì)線L2，使________和三根細(xì)線的方

16、向與②中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2； (4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若______________，則平行四邊形定則得到驗證． 解析：(1)要測量裝滿水的水壺的重力，則記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F； (2)要畫出平行四邊形，則需要記錄分力的大小和方向，所以在白紙上記下結(jié)點O的位置的同時也要記錄三細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1； (3)已經(jīng)記錄了一個分力的大小，還要記錄另一個分力的大小，則結(jié)點O點位置不能變化，力的方向也都不能變化，所以應(yīng)使結(jié)點O的位置和三根細(xì)線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2；

17、(4)根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若F和F′在誤差范圍內(nèi)重合，則平行四邊形定則得到驗證． 答案：(1)靜止　(2)三細(xì)線的方向　(3)結(jié)點O的位置　(4)F和F′在誤差范圍內(nèi)重合 16．(10分)如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ.質(zhì)量為m的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力的大小. 解析：選取A、B整體為研究對象，它受到重力(M＋m)g、地面支持力FN、墻壁的彈力F和地面的摩擦力f的作用，如圖所示，處于平衡狀態(tài)． 根據(jù)平衡條件有： FN－(M＋m

18、)g＝0① F＝f② 由①解得FN＝(M＋m)g 再以B為研究對象，它受到重力mg、三棱柱對它的支持力FAB、墻壁對它的彈力F的作用，如圖所示，處于平衡狀態(tài)． 根據(jù)平衡條件有： 豎直方向上：FABcos θ＝mg③ 水平方向上：FABsin θ＝F④ 由③④解得F＝mgtan θ 所以f＝F＝mgtan θ 答案：(M＋m)g　mgtan θ 17．(13分)如圖所示，用一個輕質(zhì)三角支架懸掛重物，已知AB桿的左端用鉸鏈固定，且它所能承受的最大壓力為2 000 N，AC繩所能承受的最大拉力為1 000 N，α＝30°.為不使支架斷裂，求懸掛的重物應(yīng)滿足的條件． 解析

19、：懸繩受到豎直向下的拉力F＝G.在這個拉力作用下，它將壓緊水平桿AB并拉緊繩AC，所以應(yīng)把拉力F沿AB、CA兩個方向分解，設(shè)兩分力為F1、F2，畫出力的平行四邊形如圖所示． 由圖可知： ＝cos 30°＝. 因為AB、AC所能承受的最大拉力之比為 ＝＝2>， 當(dāng)懸掛重物的重力增加時，對AC繩的拉力將先達到最大值，所以為不使三角支架斷裂，計算中應(yīng)以AC繩中拉力達到最大值為依據(jù)，即取F2＝F2max＝1 000 N，于是得懸掛物的重力應(yīng)滿足的條件為Gmax≤F2sin 30°＝500 N. 答案：重物的重力不大于500 N 18．(15分)如圖所示，在水平面上放一質(zhì)量為m2的物體B，物體A的質(zhì)量為m1，A、B間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對物體A施加一豎直向上的拉力，使A以加速度a向上做勻加速直線運動，則A至少運動多長時間才能將B拉離地面？ 解析：原來靜止時，A受重力和彈簧向上的彈力，該彈簧的壓縮量為x1，由二力平衡知m1g＝kx1，得x1＝，B恰好被拉起時，此時地面對B剛好沒有支持力，彈簧被拉伸且對B物體有向上的大小等于B的重力的彈力．設(shè)此時彈簧伸長量為x2，得x2＝. A運動的位移x＝x1＋x2＝， 由x＝at2，得t＝ . 答案：