2019-2020年高中物理 第03章 相互作用試題(含解析)新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 第03章 相互作用試題(含解析)新人教版必修1 一、力和力的圖示 1.概念:力是物體間的________。 2.力的性質: (1)物質性:不能離開物體而存在施力物體、受力物體。 (2)相互性:不能離開________和________而單獨存在, 施力物體和受力物體總是同時存在。隨研究對象的選擇不同而發(fā)生“角色”變化。 3.作用效果: (1)_______________; (2)_______________。 4.力的三要素 (1)_______,用彈簧秤測量,單位:牛(N); (2)_______;(3)_______。 5.力的圖示(精確表示:大小、方向、作用點) 用帶箭頭的線段表示力,__________表示力的大小,________表示力的方向,箭頭或箭尾表示力的作用點。 6.力的示意圖(粗略表示:方向、作用點)表示某物體在某方向受到了力。 二、重力 1.由_________而使物體受到的力叫做重力。 特點:(1)重力是非接觸力;(2)重力的施力物體是地球。 2.重力的大小 (1)測量:測力計;(2)計算:G=_____,g=9.8 N/kg。 3.重力的方向:________。 4.重力的作用點——重心 (1)質量分布均勻、形狀規(guī)則的物體,重心位置在________。 (2)物體的重心除了跟物體的形狀有關外,還跟物體內________有關。 (3)懸掛法測物體的重心。 三、四種基本相互作用 1._________:存在于一切物體之間,相互作用的強度隨距離的增大而減小。 2._________:存在于電荷與電荷、磁體與磁體、電流與電流之間,他們本質上是同一種相互作用的不同表現,作用規(guī)律與萬有引力相似。 3._________:存在于原子核內質子與質子、質子與中子、中子與中子之間,它是____程力,作用范圍只有約10–15 m。 4._________:在放射現象中發(fā)現的,是____程力。強度只有強相互作用的10–6倍。 相互作用 施力物體 受力物體 使物體發(fā)生形變 改變物體的運動形狀 大小 方向 作用點 線段的長度 箭頭的方向 地球吸引 mg 豎直向下 幾何中心 質量的分布 萬有引力 電磁相互作用 強相互作用 短 弱相互作用 短 一、力和力的圖示 1.“防止添力”,確定物體受某一個力時,必須明確這個力的施力物體,找不到施力物體的力是不存在的。 2.物體的運動方向和受力方向不存在因果關系,即物體在運動方向上不一定受力。 3.力可以發(fā)生在直接接觸的物體之間,也可發(fā)生在非直接接觸的物體之間。 4.不能用不同標度畫同一物體所受的不同的力。 【例題1】一個重20 N的物體沿著斜面下滑,關于物體所受重力的圖示不正確的是 參考答案:BC 試題解析:重力的方向總是豎直向下,即垂直于水平面向下,不一定與接觸面垂直;另外,選取不同的標度,表示力的大小的線段長度會有所不同,則AD正確,BC錯誤。 二、重力和重心 物體的重心可以不在物體上,重心不是物體上最重的點。 【例題2】關于物體的重心,下列說法正確的是 A.重心就是物體上最重的一點 B.形狀規(guī)則的物體的重心,一定在它的幾何中心 C.重心是物體所受的重力的作用點,所以一定在物體上 D.用一細線將薄板懸掛起來并靜止,薄板的重心一定在細線所在的直線上 參考答案:D 試題解析:重心是物體重力的作用點,并非是物體上最重的一點;形狀規(guī)則且質量分布均勻的物體的重心,在它的幾何中心;重心是物體所受的重力的作用點,但不一定在物體上;用一細線將薄板懸掛起來并靜止,根據二力平衡知識,薄板的重心一定在細線所在的直線上;選項D正確。 三、四種基本相互作用 【例題3】關于四種基本相互作用,以下說法中正確的是 A.萬有引力只發(fā)生在天體與天體之間,質量小的物體(如人與人)之間無萬有引力 B.強相互作用只發(fā)生在宇宙天體等宏觀物體之間 C.弱相互作用就是非常小的物體間的相互作用 D.電磁相互作用是不需要相互接觸就能起作用的 參考答案:D 試題解析:不論大小,任何物體間均有萬有引力,A錯誤;強相互作用發(fā)生在原子核內部核子之間,而弱相互作用發(fā)生在放射現象中,而不是小物體之間,故BC錯誤;電磁相互作用包括磁極之間的相互作用,是不需要相互接觸就能作用的,D正確。 1.關于重力的下列說法中正確的是 A.重力的方向總是垂直地面向下的 B.把空氣中的物體浸入水中,物體所受重力變小 C.掛在繩上靜止的物體,它受到的重力就是繩對它的拉力 D.同一物體在地球各處重力大小是不一定相同的 2.關于重力,下列說法正確的是 A.自由下落的石塊速度越來越大,說明石塊所受的重力越來越大 B.拋出的石塊軌跡是曲線,說明石塊所受的重力的方向在改變 C.物體受到的重力的大小和方向與物體的運動狀態(tài)無關 D.物體所受重力的方向一定豎直向下 3.下列說法正確的是 A.不相互接觸的物體之間也會產生力的作用,可見力是可以離開物體而單獨存在的 B.只要確定了力的大小和方向,這個力就完全確定了 C.畫某力的圖示時,選定的標度不同,表示這個力的線段的長度也不同,但箭頭的指向是相同的 D.在日常生活中,人們常用桿秤來測量質量的大小 4.足球運動員已將足球踢向空中,如圖所示,下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力圖中,正確的是(G為重力,F為腳對球的作用力,F阻為阻力) 5.下列關于四個力的圖示及分析,其中正確的是 力的圖示 施力物體 地球 地球 鐵錘 書本 受力物體 燈繩 氣球 道釘 桌面 A B C D A.重3 N的電燈受到的燈繩的拉力 B.靜止在空中重力是2 500 N的氣球受到的重力 C.鐵錘對道釘豎直向下的大小為2.5103 N的打擊力 D.重5 N的書對水平桌面的壓力 6.一質量為0.6 kg的物體放在傾角為30的斜面上,用與斜面平行的、大小為8 N的力F拉著它沿斜面向上運動,如圖所示,畫出拉力和重力的圖示。(重力加速度g=10 N/kg) 7.如圖所示,身體素質和技術相當的跳高運動員,為什么采用“背越式”要比采用“跨越式”成績好呢? 8.下列關于重力、重心的說法,正確的是 A.重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引力而產生的 B.任何有規(guī)則形狀的物體,它的重心一定與它的幾何中心重合 C.用一繩子將物體懸掛起來,物體靜止時,該物體的重心不一定在繩子的延長線上 D.任何物體的重心都在物體內,不可能在物體外 9.一杯子裝滿水,杯的底部有一個小孔,在水從小孔不斷流出的過程中,杯連同杯中水的共同重心將 A.一直下降 B.一直上升 C.先升后降 D.先降后升 10.一個質量為60 kg的人,在地球上重588 N,在月球上重98 N。該人做摸高運動時,在地球上的高度為0.5 m。那么,他在月球觸摸高度為多少? 1.D【解析】重力的方向是豎直向下,除了兩極和赤道之外的其他地方都不是垂直地面的, A錯誤;物體浸入水中,會受到浮力作用,但是重力不會改變,B錯誤;掛在繩上靜止的物體,它受到的重力的施力物體是地球,而拉力的施力物體是繩子,不是同一個力,C錯誤;地球各處的g值不一定相同,越靠近兩極越大,由G=mg知D正確。 2.CD【解析】物體做自由落體運動是勻加速直線運動,重力大小不變,A錯誤;拋出的石塊軌跡是曲線,是由于速度與重力不在一直線上,而不是石塊所受的重力的方向在改變,B錯誤,CD正確。 3.CD【解析】力是物體對物體的作用,不能離開物體而單獨存在,A錯誤;要確定力,必須完整地確定力的三要素,B錯誤;根據力的圖示的規(guī)定知,C正確;桿秤是用來測量質量的,D正確。 4.B【解析】足球在向斜上方飛行的過程中,腳對球已經沒有作用力,球只受到重力和空氣阻力作用,重力豎直向下,空氣阻力的方向與球的運動方向相反,B正確。 5.BC【解析】四種情況下各力的圖示長度都是正確的。燈繩對電燈的拉力,施力物體是燈繩,受力物體是電燈,且方向豎直向上,故A錯誤;BC選項中力的圖示所表示的力的方向、大小及作用點都正確;D選項中力的圖示的作用點不應畫在書上,應畫于桌面上,故BC正確,D錯誤。 6. 【解析】重力是由地球的吸引而產生的,大小為G=mg=0.6 kg10 N/kg=6N,方向豎直向下,重力的作用點在物體的重心上,重力與是否受其他力及運動狀態(tài)無關。掌握畫力的圖示的正確方法,特別注意力的圖示中要使用同一個標度。 7.【解析】跳高運動員在越過相同高度的橫桿時,“背越式”運動員的重心比“跨越式”運動員的重心升高的高度小,因此運動員越過相同高度的橫桿,“背越式”跳法要比“跨越式”容易些,所以采用“背越式”的運動員要比采用“跨越式”的運動員成績好。 8.A【解析】重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引力而產生的;有規(guī)則形狀且質量分布均勻的物體,它的重心才與它的幾何中心重合;用一繩子將物體懸掛起來,物體靜止時,該物體的重心一定在繩子的延長線上;物體的重心可在物體內,也可能在物體外。選項A正確。 9.D【解析】在杯子裝滿水時,水的質量大于杯子的質量,整體的重心以水為主,因此隨著水的流出,重心逐漸降低,在水少到一定程度時,杯子的質量為主,隨著水的減少,整體的重心位置又開始上升,故D正確。 10.【解析】設人在月球上觸摸的高度為h′,由–=2ax,有gh=gh 又人在地球和月球上的質量相等,有G=mg,得h′=h=3 m 一、彈性形變和彈力 1.形變:物體在_____的作用下形狀或體積發(fā)生改變的現象。 2.彈性形變:物體在形變后能夠_______。 3.彈力:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀,會對與它接觸的物體產生力的作用。 4.彈性限度:當形變超過一定限度時,撤去作用力后,物體不能完全恢復原狀。 . 5.接觸力 (1)定義:相接觸的物體間產生的相互作用力,如拉力、壓力、支持力、摩擦力等。 (2)分類:按性質可分為_______和________兩類。 二、幾種彈力 1.常見彈力:平時所說的壓力、支持力和拉力都是彈力。 2.彈力的方向 (1)壓力和支持力的方向_______物體的接觸面。 (2)繩的拉力沿著繩而指向繩______的方向。 三、胡克定律 1.內容:彈簧發(fā)生彈性形變時,彈力F的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成_____。 2.公式:F=_______,其中k為彈簧的勁度系數,單位是牛頓每米,符號是N/m。 3.彈力F與彈簧的伸長(或縮短)量x的關系如圖所示: 力 恢復原狀 彈力 摩擦力 垂直于 收縮 正比 kx 一、彈性形變和彈力 【例題1】小木塊放在桌子上,下列說法正確的是 A.在接觸處只有桌子有彈力產生 B.在接觸處桌面和小木塊都有彈力產生 C.木塊對桌面的壓力是木塊形變后要恢復原狀而對桌面施加的力 D.木塊對桌子的壓力是木塊的重力 參考答案:BC 試題解析:彈力是發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀,對與它接觸的物體產生力的作用,接觸面處桌面和木塊都發(fā)生了形變,有相互作用的彈力,A錯誤,B正確;木塊對桌面的壓力是由于木塊受到向上的支持力,發(fā)生向上的形變,要恢復原狀,對桌面產生向下的彈力,C正確;木塊對桌子的壓力的受力物體是桌子,木塊的重力的受力物體是木塊,兩個力不是同一種力,D錯誤。 二、幾種彈力及其方向 類型 方向的確定 接觸方式 面與面 與接觸面垂直 點與面 與接觸面垂直且過“點” 點與點 與公切面垂直 輕繩 沿繩收縮的方向 輕彈簧 拉伸時沿收縮的方向,壓縮時沿伸長的方向 輕桿 對于彈力不沿桿時,應根據情況具體分析 【例題2】下列說法正確的是 A.輕繩對物體的拉力沿繩并指向繩收縮的方向 B.木塊放在桌面上對桌面的壓力是由于木塊發(fā)生微小形變而產生的 C.物體間接觸必定有彈力產生 D.輕桿不同于輕繩,彈力的方向可以不在沿桿的直線方向上 參考答案:ABD 試題解析:輕繩的彈力指向其恢復原狀的方向,A正確;桌面的壓力是由于木塊發(fā)生向上的形變,向下恢復原狀時對桌面產生向下的擠壓而產生的,B正確;物體間接觸,但若沒有相互擠壓,不會有彈力產生,C錯誤;輕桿可以被擠壓也可以被拉伸,也可以彎曲,其彈力的方向可以不沿桿的直線方向,D正確。 解題技巧: 類型 特點 受力特征 自由桿 輕桿;只有兩個端點受力 桿受力一定沿桿方向 固定桿 在連接處不能自由轉動 不一定沿桿方向,由物體所處的狀態(tài)決定 三、胡克定律 1.彈簧的勁度系數k由彈簧本身的特征決定,與F、x無關,可以證明,對勁度系數分別為k1、k2的兩個彈簧,串聯后 ;并聯后。 2.在彈性限度內,k越大,彈簧越“硬”;k越小,彈簧越“軟”。 3.表達式中的x是彈簧的形變量,是彈簧伸長或縮短的長度。 【例題3】如圖所示,一根彈簧沒有懸掛重物時,其自由端B正對齊刻度尺的零刻度線,掛上100 N重物時,正對著刻度20,試問: (1)當彈簧分別掛50 N和150 N重物時,自由端所對刻度尺的刻度是多少? (2)若自由端所對刻度是18,這時彈簧下端掛了多重的重物? 參考答案:(1)10 30 (2)90 N 試題解析:由實驗裝置可知,彈簧與刻度尺已經組成了一支彈簧測力計。 (1)當F1=50 N時,正對刻度10;當F2=150 N時,正對刻度30。 (2)設所掛重物重為G,則=,解得G=90 N 四、彈力有無及方向的判斷 1.彈力有無的判斷方法 (1)條件法:根據物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力,此方法多用來判斷形變較明顯的情況。 (2)假設法:對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處不存在彈力,若運動狀態(tài)改變,則此處一定有彈力。 (3)狀態(tài)法:根據物體的運動狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在。 (4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換,看能否維持原來的運動狀態(tài)。 2.彈力方向的判斷方法 (1)根據物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷。 (2)根據共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。 【例題4】如圖所示,各接觸面光滑且物體A靜止,畫出物體A所受彈力的示意圖。 參考答案: 五、彈力的分析與計算 首先分析物體的運動情況,然后根據物體的運動狀態(tài),利用共點力的平衡條件或牛頓第二定律求彈力。 【例題5】如圖所示,將一勁度系數為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑、半徑為R的半球形容器底部O′處(O為球心),彈簧另一端與質量為m的小球相連,小球靜止于P點。已知容器與水平面間的動摩擦因數為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30,下列說法正確的是 A.水平面對容器有向右的摩擦力 B.輕彈簧對小球的作用力大小為mg C.容器對小球的作用力大小為mg D.彈簧原長為R+ 參考答案:CD 試題解析:以容器和小球整體為研究對象,受力分析可知,水平方向上地面對半球形容器沒有摩擦力,A錯誤;對小球進行受力分析可知,小球受重力、支持力及彈簧的彈力作用而處于靜止狀態(tài),對小球受力分析如圖所示,由幾何關系可知,FN=F=mg,故彈簧原長為R+,B錯誤,CD正確。 1.以下說法正確的是 A.彈簧發(fā)生的形變,一定是彈性形變 B.繩對懸掛物體的拉力總是沿著繩而指向繩收縮的方向 C.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,這是由于電線發(fā)生微小形變而產生的 D.玻璃杯放在桌面上受到一個向上的彈力作用,這是玻璃杯發(fā)生微小形變而產生的 2.一靜止于水平面上的物體,對水平面的壓力為FN,下列說法正確的是 A.壓力FN就是物體的重力 B.壓力FN是物體所受重力的平衡力 C.壓力FN作用在物體上 D.壓力FN作用在水平支持面上 3.在投擲鉛球的過程中,下列說法正確的是 A.鉛球受到手的彈力是由于手發(fā)生形變而引起的 B.鉛球落地時對地面向下的壓力是由地面發(fā)生形變而產生的 C.因為鉛球不會發(fā)生形變,所以手不受鉛球的彈力作用 D.鉛球在飛行過程中不受重力作用 4.如圖所示,球A在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài),關于球A所受的彈力,以下說法正確的是 A.A僅受一個彈力作用,彈力的方向垂直斜面向上 B.A受兩個彈力作用,一個水平向左,一個垂直斜面向下 C.A受兩個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上 D.A受三個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上,一個豎直向下 5.足球是全球體育界最具影響力的項目之一,深受青少年喜愛。如圖所示為四種與足球有關的情景。下列說法正確的是 甲 乙 丙 丁 A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力 B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個足球由于接觸而受到相互作用的彈力 C.丙圖中,踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個力的作用 D.丁圖中,落在球網中的足球受到彈力是由于球網發(fā)生了形變 6.如圖所示,靜止的彈簧測力計受到大小都為40 N的F1、F2作用,示數為 A.0 B.40 N C.80 N D.無法確定 7.在圖示的三種情況中,所掛重物的質量均為M,不計一切摩擦和彈簧秤的重力,則三個彈簧秤的示數T1、T2、T3的關系是 A.T1=T2=T3 B.T1=T3- 配套講稿:
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