2021年新教材高中物理 第三章 相互作用——力 质量评估（A）（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、第三章质量评估(A)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列说法正确的是()A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外C.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.由磁铁间存在相互作用可知:力可以离开物体而单独存在答案:B2.物体在斜面上匀速下滑,下图所示的四个受力示意图中能正确反映物体受力情况的是() A B C D答案:A3.一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超

2、出弹性限度.则该弹簧的劲度系数为()A.40 m/N B.40 N/mC.200 m/N D.200 N/m解析:根据胡克定律有F=kx,则k=Fx=4210-2 N/m=200 N/m,故D正确.答案:D4.如图所示,放置三个完全相同的圆柱体.每个圆柱体质量为m,截面半径为R,为了防止圆柱体滚动,在圆柱体两侧固定两个木桩.不计一切摩擦,由此可知()A.木桩对圆柱体的作用力大小为36mgB.上面圆柱对下面一侧圆柱体的作用力大小为32mgC.地面对地面上一个圆柱体的作用力大小为mgD.地面对地面上两个圆柱体的作用力大小为2mg解析:设下面一个圆柱对上面圆柱体的作用力大小为F,对上面圆柱体受力分析

3、可得2Fcos 30=mg,解得F=33mg,则可知上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力大小为33mg,选项B错误.隔离下面一个圆柱体,分析受力可得,木桩对圆柱体作用力大小为FN=Fcos 60=36mg,选项A正确.对三个圆柱体受力分析可得,地面对下面两个圆柱体的作用力大小为3mg,根据对称性可知地面对下面其中一个圆柱体的作用力大小为1.5mg,选项C、D错误.答案:A5.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.G B.Gsin C.Gcos D.Gtan 解析:因人静躺在椅子上,由二力平衡可知椅子各部分对

4、人的作用力的合力大小为G,方向竖直向上.答案:A6.如图所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(g取9.8 m/s2),下列说法正确的是()A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上解析:物体重力在斜面方向上的分力Gx=mgsin 30=4.9 N,由此可推断Ff=0,故A正确,B

5、错误;物体重力在垂直斜面方向上的分力Gy=mgcos 30=4.93 N,方向垂直斜面向下,故C、D错误.答案:A7.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为()A.G和G B.22G和22GC.12G和32G D.12G和12G解析:根据对称性知两绳拉力大小相等,设为F.日光灯处于平衡状态,由2Fcos 45=G解得F=22G,B项正确.答案:B二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.如

6、图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有()A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力解析:由于三条绳长度不同,则三条绳与竖直杆间的夹角不相等.因竖直杆仅是压在地面上而没有固定,则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡,但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定,故不能确定三条绳中张力的大小关系,A错误,C正确;由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下,故B正确;绳子拉力的合力竖直向下,杆的重力也竖直向下,它们不是一对平衡力

7、,故D错误.答案:BC9.下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速解析:摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,而物体间的相对运动与物体的实际运动无关.当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时,摩擦力是动力,方向相反时为阻力,故C、D正确.答案:CD10.如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P向下滑动B.P静止不动

8、C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大解析:P静止在斜面上时沿斜面方向有mgsin =Ffmgcos ,即sin cos ,当把物体Q放在P上时、均不变,故P仍将保持静止,且合外力为零,则A、C均错误,B正确.由Ff=mgsin 知,当m变大时Ff将随之变大,D正确.答案:BD三、非选择题:共54分.11.(6分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根弹簧按如图甲所示方式连接起来进行探究.甲 乙(1)某次测量示数如图乙所示,则指针示数为cm.(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表所示.用表中数据计算弹簧的劲度系数为N/m(

9、重力加速度g取10 m/s2).由表中数据(选填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数.钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36解析:(1)刻度尺最小分度为1 mm,读数时需估读到毫米下一位,故指针的示数为16.00 cm.(2)由胡克定律得k=FL=12.50 N/m.通过计算LB-LA可得出A、B两指针间的长度,进而计算出增加一个钩码时弹簧增加的长度,从而计算出其劲度系数.答案:(1)16.00(2)12.50能12.(8分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计.(1)为

10、了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x/(10-2 m)0.741.802.803.724.605.58 6.42根据表中数据作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k=N/m.(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示.甲乙(3)由题(2)图得到F合=N.解析:(1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹簧的

11、劲度系数k,k=Fx=35.6810-2 N/m52.8 N/m.(2)弹簧测力计的读数为2.10 N,设每单位长度为1 N,则合力F合的图示如图所示.(3)经测量,合力F合=3.3 N.答案:(1)图见解析52.8(2)2.10(说明:有效数字位数正确,0.02范围内都可)图见解析(3)3.3(说明:0.2范围内都可)13.(12分)如图所示,光滑金属球的重力G=40 N.它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角=37的斜面体上.已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:(1)墙壁对金属球的弹力大小;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.解析:(

12、1)金属球静止,则它受到的三个力平衡(如图所示).由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为FN1=Gtan =40tan 37=30 N.(2)斜面体对金属球的弹力为FN2=Gcos37=50 N,由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小Ff=FN1=30 N,摩擦力的方向向左.答案:(1)30 N(2)30 N方向向左14.(12分)如图所示,在倾角=37的固定斜面上,用一水平力F推一质量为m=10 kg的物体,欲使物体沿斜面匀速运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数=0.2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2.试求F的大小.解析:若物体沿斜面向上匀速运动,对物体受力分析如

13、图甲所示,根据平衡条件有Fcos 37=Ff+mgsin 37,Ff=(mgcos 37+Fsin 37),解得F112 N. 甲乙若物体沿斜面向下匀速运动,对物体受力分析如图乙所示,根据平衡条件有Fcos 37+Ff=mgsin 37,Ff=(mgcos 37+Fsin 37),解得F48 N.答案:112 N或48 N15.(16分)如图所示,重为12 N的物块G1在三根细绳悬吊下处于静止状态;细绳BP在水平方向,细绳AP偏离竖直方向37角,且连在重为50 N的物块G2上,物块G2静止于倾角为37的斜面上,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2.求:(1)AP和BP绳的拉力大小;(2)斜面对物块G2的支持力和摩擦力的大小.解析:(1)分析P点受力,如图甲所示,由平衡条件得FAcos 37=m1g,FAsin 37=FB,解得FA=15 N,FB=9 N. 甲 乙(2)分析物块G2的受力情况,如图乙所示,由物体的平衡条件得Ff=G2sin 37+FBcos 37,FN+FBsin 37=G2cos 37,FB=FB,由(1)及以上三式解得:Ff=37.2 N,FN=34.6 N.答案:(1)15 N9 N(2)34.6 N37.2 N