高中物理第三章相互作用章末过关检测卷新人教版必修1.docx

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高中物理第三章相互作用章末过关检测卷新人教版必修1

章末过关检测卷（三）

第三章　相互作用

（测试时间：

50分钟　评价分值：

100分）

　一、单项选择题（本题共6小题，每题3分，共18分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选不选多选均不得分．）

1．如图所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为（D）

A．2F1B．F2

C．2F3D．0

解析：

由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零．

2．如图所示，水平地面上斜放着一块木板AB，在AB上面放一个木块，设木块对木板的压力为FN，木块所受重力沿木板向下的分力为F1，若使木板的B端逐渐放低时，将会产生下述哪种结果（B）

A．FN增大，F1增大B．FN增大，F1减小

C．FN减小，F1增大D．FN减小，F1减小

解析：

设木块重力为G，则FN＝mgcosθ，F1＝mgsinθ，B端放低，θ减小，故FN增大，F1减小．

3．如图所示，两个等大的水平力F分别作用在B和C上，A、B、C均处于静止状态．各接触面与水平地面平行，A、C间摩擦力大小为F1，B、C间摩擦力大小为F2，C与地面间的摩擦力大小为F3，则（B）

A．F1＝0，F2＝0，F3＝0B．F1＝0，F2＝F，F3＝0

C．F1＝F，F2＝0，F3＝0D．F1＝0，F2＝F，F3＝F

解析：

选A为研究对象，A处于平衡状态，又无运动趋势，所以A、C间无摩擦力的作用，F1＝0.选B为研究对象，B处于平衡状态，在F的作用下有向右的运动趋势，由平衡条件可知F2＝F.选A、B、C整体为研究对象，水平方向的两个拉力平衡，故无运动趋势，所以F3＝0.

4．如图所示，用细线悬挂一个匀质小球靠在光滑竖直墙上．如果把线的长度缩短，则球对线的拉力FT、对墙的压力FN的变化情况正确的是（D）

A．FT、FN都不变

B．FT减小、FN增大

C．FT增大，FN减小

D．FT、FN都增大

解析：

小球受到的重力G有两个效果：

一个是压紧墙，另一个是拉紧绳，即可将G分解为垂直于墙的分力F2和沿绳方向的分力F1，如右图所示，

由于G与F1和F2的关系

满足平行四边形定则，且F2与G垂直，设F1与G的夹角为θ.满足

＝tanθ，即F2＝Gtanθ；

＝cosθ，即F1＝

.

当线变短时，θ角变大，故tanθ变大，cosθ变小，则F2变大，F1也变大．

当小球静止时，球对线的拉力FT与F1大小相等，球对墙的压力FN与F2大小相等，故选项D正确．

5．在粗糙水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个小木块A、B，m1>m2，如图所示．已知三角形木块和两小木块都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（D）

A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右

B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平

向左

C．有摩擦力的作用，但摩擦力方向不能确定，因为m1、m2、θ1、θ2数值未知

D．以上判断都不对

解析：

判断物体是否受到摩擦力的作用，关键要看物体相对地面有无运动趋势．取三角形木块及小木块A和B整体为研究对象（可以想象为三者是一个物体，形状不规则而已），显然它相对水平面无相对运动趋势，故无摩擦力作用．

6.假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是（D）

A．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关

B．在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关

C．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大

D．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大

解析：

把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2θ，背宽为d，侧面长为l，如右图所示．

当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等（F1＝F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示．

在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分）．根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式

＝

＝

，得F1＝F2＝

.

由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大．

二、多项选择题（本题共5小题，每题6分，共30分．每小题只有两个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分．）

7．若两个力F1、F2的夹角为α（α≠π），且α保持不变，则下列说法中正确的是（CD）

A．一个分力增大，合力一定增大B．两个分力都增大，合力一定增大

C．两个分力都增大，合力可能减小D．两个分力都增大，合力可能不变

解析：

本题考查合力与分力的关系．为了方便比较，以二力作用点O为圆心，以原合力F的大小为半径画圆，从图（a）中可以看出：

当F1增大到F1′，F2增大到F2′时，合力F′

8．将一个5

N的力分解为两个分力，分力的大小可以是（ABC）

A．都是5NB．分别是2N和6N

C．其中一个分力可以是5×104ND．其中一个分力可以是0.1N，而另一个分力为4N

9．在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示．若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为（AC）

A．μFB．μF＋G

C．GD.

解析：

由Ff＝μFN得Ff＝μF；由竖直方向二力平衡得Ff＝G.

10．如图所示，用绳牵引小船靠岸，设水的阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中，有（AC）

A．绳子的拉力不断增大B．绳子的拉力不变

C．船受的浮力减小D．船受的浮力不变

11．如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为（BC）

A．FsinθB．Fcosθ

C．μ（Fsinθ＋mg）D．μ（mg－Fsinθ）

解析：

先对物体进行受力分析，如图所示，然后对力F进行正交分解，F产生两个效果：

使物体水平向前F1＝Fcosθ，同时使物体压紧水平面F2＝Fsinθ.由力的平衡可得F1＝Ff，F2＋G＝FN，又滑动摩擦力Ff＝μFN，即可得Ff＝Fcosθ＝μ（Fsinθ＋G）．

三、实验题（本大题2小题，共20分．）

12．在探究求合力的方法实验中，某实验小组采用了如图所示的实验装置．实验中，把橡皮条的一

端固定在板上的G点，橡皮条的另一端拴上两条细绳套，将木板竖直固定好，在两条细绳套上分别挂上适当的钩码，互成角度拉橡皮

条使之伸长，将结点拉到某一位置O，此时需要记下结点的位置O以及①______________和②______________．再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长，使结点也到达同一个位置O，再次记录③__________________和④__________________．实验时，用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条都使之伸长且使结点到达同一个位置O的目的是⑤________________________________________________________________________

________________________．

答案：

①两细绳的方向　②两组钩码的个数　③该细绳的方向

④钩码的个数　⑤

两次拉到同样的位置O，橡皮条的伸长量相同，两次作用效果相同，这样一组钩码单独拉时的力，就是两组钩码共同拉时拉力的合力

13．下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测得的几组数据：

弹力F/N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

弹簧测力计的伸长量x/cm

2.6

5.0

6.8

9.8

12.4

（1）请在如图中的坐标纸上作出F-x图象．

（2）写出曲线所代表的函数．（x用cm作单位）

（3）解释函数表达式中常数的物理意义．

解析：

（1）将x轴每一小格取为1

cm，y轴每一小格取为0.25N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，如下图所示．

（2）由图象得：

F＝0.2xN；

（3）函数表达式中的常数表示使弹簧伸长（或压缩）1cm所需的拉力为0.2N.

答案：

（1）见解析图　

（2）F＝0.2xN

（3）表示使弹簧伸长（或压缩）1cm所需的拉力为0.2N

四、计算题（14题10分，15题10分，16题12分，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

14．如图所示，重为500N的人用跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳的摩擦．求地面对人的支持力和摩擦力．

解析：

人和重物静止，所受合力皆为零，对物体受力分析得到，绳的拉力F′等于物重200N；人受四个力作用，将绳的拉力分解，即可求解且人受绳的拉力F大小与F′相同，则F＝F′＝200N.

如下图所示，以人为研究对象，将绳的拉力分解得

水平分力Fx＝Fcos60°＝200×

N＝100N

竖直分力Fy＝Fsin60°＝200×

N＝100

N

在x轴上，Ff与Fx二力平衡，

所以静摩擦力Ff＝Fx＝100N，

在y轴上，三力平衡得，地面对人的支持力

FN＝G－Fy＝（500－100

）N＝100（5－

）N.

答案：

100（5－

）N　100N

方法总结：

正交分解法不仅可以应用于力的分解，也可应用于其他任何矢量的分解，我们选取坐标系时，可以是任意的，不过选择合适的坐标系可以

使问题简化，通常坐标系的先取有两个原则：

（1）使尽量多的矢量落在坐标轴上，

（2）尽量使未知量落在坐标轴上．

15．两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进，两个大人的拉力分别为F1＝400N，F2＝320N，它们的方向如图所示．要使船在河流中央平行河岸行驶，求小孩对船施加的最小力的大小和方向．

解析：

为了使船沿河的中央航线（平行河岸）行驶，必须使船在垂直于中央航线方向上的合力等于零．因此，小孩拉力的垂直分量必须与两个大人拉力的垂直分量平衡，即F3y＝F1y－F2y＝F1sin60°－F2sin30

°＝（400×

－320×

）N＝186N.

要使小孩的拉力最小，应使小孩的拉力就在垂直河岸的方向上，所以F3＝F3y＝186N，

方向垂直河岸．

答案

：

186N　方向垂直河岸

16．如图所示，用悬绳AO、BO、CO悬挂一重物，AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，已知BO处于水平，∠AOB＝150°，为保证悬绳都不断，

所挂重物最多不能超过多重？

解析：

对结点O受力分析如图所示．

将各个力沿水平和竖直两个方向分解，

则FAcosθ＝FB，①

FAsinθ＝FC＝mg.②

由①②得FA>FB>FC，

由题意知，FA最大为100N.

此时FC＝FAsinθ＝10

0×sin30°N＝50N，

即所挂重物最多不能超过50N.

答案：

50N