2023版新教材高中物理 第二部分 全章素养检测 第三章 相互作用——力 新人教版必修第一册.docx

1、全章素养检测(第三章)过综合考试时间：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分每小题只有一个选项符合题目要求)1.如图所示，用手向右拉毛刷，毛刷与桌面保持相对静止，则()A毛刷静止不动时不受摩擦力B手与毛刷间存在滑动摩擦力C毛刷受到桌面的静摩擦力方向向左D手与毛刷之间不存在相互作用力2下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()A.极限法 B放大法 C控制变量法 D等效替代法32022山东高一上联考关于甲、乙、丙、丁图中受力情况分析及弹力的产生原因，下列说法中正确的是()A图甲中，人站在船上撑竿使船离岸，人没有受摩擦力作用，撑竿发生弹性形变，恢复原状过程对竿

2、产生弹力B图乙中，立定跳远起跳瞬间，人受到向后的摩擦力，地面发生弹性形变，对人产生弹力C图丙中手受到笔杆的摩擦力作用，笔杆发生弹性形变，要恢复原状，对手产生弹力D跳水运动员静止站立在三米跳板上时仅受两个力作用，跳板发生弹性形变，对运动员产生弹力4.马扎属于中国传统手工工艺制品马扎的双撑交叉，上面材质为绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带如图所示，马扎放在水平地面上，斜撑A、B对称支撑站在马扎上的小孩，以下说法正确的是()A如果地面光滑，马扎仍可以处于平衡状态B小孩受到的重力和小孩对马扎的压力是一对平衡力C小孩受到的重力和马扎对小孩的支持力是一对作用力和反作用力D斜撑A、B之间的夹角越大，地面对斜

3、撑的支持力越大5.如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成角，此时钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的()A Bcos C Dtan 6.如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为，且保持其平衡保持不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角应是()A0 B C D27.如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()A B Cmg tan D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

4、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某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上水平向左拉木板，传感器记录的Ft图像如图乙所示下列说法正确的是()A.实验中必须让木板保持匀速运动B图乙中曲线间接反映摩擦力大小随时间的变化曲线C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为107D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数92022安徽高一上期中两个共点力F1、F2互相垂直，其合力大小为F，F1与F间的夹角为，F2与F间的夹角为，如图所示若保持力F的大小和方向均不变而改变F1，对于F2的变化情况，以下判断正确

5、的是()A.若保持不变而减小F1，则变小，F2变大B若保持不变而减小F1，则变大，F2变小C若保持F1的大小不变而减小，则变大，F2变大D若保持F1的大小不变而减小，则变小，F2变小10.如图所示，物体的质量m4.4 kg，用与竖直方向成37的斜向右上方的推力F把该物体压在竖直墙壁上，使它静止在竖直的墙壁上物体与墙壁间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin 370.6，cos 370.8)，则推力F的大小可能是()A22 N B40 N C66 N D80 N三、非选择题(本题共5小题，共54分；按题目要求作答计算题要有必要的文字说明和解题步骤，

6、有数值计算的要注明单位)11(6分)完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：(1)如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O的位置，两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳的方向(2)如图乙，用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到_，记下细绳的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F_(3)如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请在图丙中：按同样的标度作出力F的图示用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个_12.(8分)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透

7、明有机玻璃管与水平面夹角为30，弹簧固定在有机玻璃管底端实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示实验过程中弹簧始终处于弹性限度内采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用LiLi3Li(i1，2，3)计算弹簧的压缩量：L16.03 cm，L26.08 cm，L3_cm，压缩量的平均值_ cm；(2)上述是管中增加_个钢球时产生的弹簧平均

8、压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为_N/m(结果保留3位有效数字).13.(8分)2022山东高一月考如图所示，一根弹簧的原长为20 cm，竖直悬挂着，当用15 N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长为24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N的力竖直向下压时，弹簧长多少(在弹性限度内)?14(10分)大型风洞是研发飞行器不可或缺的重要设施，我国的风洞建设水平居于世界领先地位飞行器在风洞中进行各项测试时，必须测量出风速某同学设计并制作了如图所示的风速测量器模型，其质量m10 kg.将测量器模型用轻质细线悬挂在天花板上，风水平吹来时，模型会受到竖直向上的作用

9、力F1和水平向左的作用力F2.实验表明，F1、F2与风速v满足的关系为F110v，F2v.风速不同时，测量器模型最终静止的位置也不同设风始终沿水平方向吹来，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)若风速为v1时，细线可以摆动至水平并保持静止，试求v1；(2)若风速为v2时，细线上拉力有最小值Fmin，试求v2及Fmin.15.(10分)课间时，同学们在教室内玩耍，某同学用两只手分别撑住桌子(桌面等高)使自己悬空，并保持如图所示姿势静止，两手臂和桌面夹角均为60，若该同学质量为M60 kg，每张桌子的质量为m15 kg，桌脚与地面之间的动摩擦因数0.8，桌面与地面均水平求

10、：(1)该同学每只手臂所承受的作用力的大小；(2)左侧桌子对地面的压力大小；(3)左侧桌子对地面的摩擦力大小16(12分)如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳AC和BC与天花板的夹角分别为60和30.现缓慢往沙袋中注入沙子重力加速度g取10 m/s2.(1)当注入沙袋中的沙子质量为m10 kg时，求绳AC和BC上的拉力大小TAC和TBC；(2)若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.(计算结果保留三位有效数字)全章素养检测(第三章)1答案：C解析：用手向右拉毛刷，毛刷相对桌面静止但产生了向右运

11、动趋势，桌面阻碍毛刷从而施加给毛刷向左的静摩擦力，故C正确，A错误；由上可知，手与毛刷间存在静摩擦力，故B、D错误2答案：B解析：题图甲是利用光的多次反射将微小形变放大，题图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故均体现的物理思想方法是放大法，B正确3答案：C解析：人站在船上撑竿使船离岸，人与船之间必定要有静摩擦力，才能使人与船保持相对静止，二者一起离开岸边；撑竿发生弹性形变，恢复原状过程对人产生弹力，故A错误图乙中，立定跳远起跳瞬间，人受到向前的摩擦力才能获得向前的加速度，才能向前起跳；地面发生弹性形变，对人产生弹力，故B错误图丙中笔杆处于平衡状态，竖直方向受到重力与手对笔杆的向上的

12、摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知手受到笔杆向下的摩擦力作用；笔杆发生弹性形变，要恢复原状，对手产生弹力，故C正确跳水运动员静止站立在三米跳板上时，跳板会发生弯曲，则运动员受到重力、跳板的支持力与跳板的摩擦力三个力作用；跳板发生弹性形变，对运动员产生弹力，故D错误4答案：A解析：若马扎放在光滑地面上，对马扎和小孩整体进行受力分析，马扎和小孩受到的总重力和地面的支持力是一对平衡力，马扎水平方向不受力，故可以处于平衡状态，A正确；小孩受到的重力和小孩对马扎的压力，这两个力的方向都向下，不是平衡力，B错误；对小孩进行受力分析，小孩受到的重力和马扎对小孩的支持力是一对平衡力，C错误；地面对斜撑的支持力等

13、于小孩和马扎的总重力，不随A、B间夹角大小的改变而改变，D错误5答案：C解析：以表演者和杆整体为研究对象，分析受力情况，如图所示，根据平衡条件，两弹力的合力与重力等大反向，有2F sin mg，解得F，钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的，故C正确，A、B、D错误6答案：C解析：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力的示意图，拉力F1与F的合力与重力平衡，保持不变，作出F在三个不同方向时力的合成图由所作的力的合成图比较可知，当F与F1垂直时，拉力F最小，由数学知识得，故选项C正确7答案：A解析：石块的重力产生使石块压紧两侧接触面的作用效果，把mg沿垂直于两侧面的方向分解为F1、F2，如图所示

14、由几何关系可知，F1F2，则接触面对石块的弹力大小FN，由于物体间的相互作用力大小相等，石块侧面所受弹力的大小等于.故A正确8答案：BC解析：实验中让物块处于平衡状态即可，没有必要让木板保持匀速运动，A错；由于物块处于平衡状态，故其水平方向上受的拉力(传感器的示数)等于摩擦力，B对；由题图乙知，最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，二者之比约为107，C对；由于不知道物块的质量，无法求出物块对木板的正压力，因此只用题图乙中数据无法求出动摩擦因数，D错9答案：AD解析：合力F保持不变，若保持不变而减小F1，根据平行四边形定则可知，变小，F2变大，如图甲所示，故A正确，B错误；若保持F1

15、的大小不变而减小，根据平行四边形定则可知，变小，F2变小，如图乙所示，故C错误，D正确10答案：BCD解析：当物体刚要向上滑动时，受力分析如图甲所示，根据平衡条件有水平方向：FNF1sin ，竖直方向：F1cos Ffmg，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，由滑动摩擦力公式得FfFN，由以上三式可解得：F188 N.当物体刚要向下滑动时，受力分析如图乙所示，根据平衡条件有，水平方向：FNF2sin ，竖直方向：F2cos Ffmg，最大静摩擦与滑动摩擦相等，由滑动摩擦力公式得FfFN，由以上三式可解得F240 N，使物体静止在竖直的墙壁上，推力F的大小F2FF1，即40 NF88 N11答案：(2

16、)同一位置4.0 N(3)见解析图平行四边形解析：(2)用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳的方向，由图乙可读得弹簧测力计的示数F4.0 N.(3)作出力F的图示如图所示F1、F2和F的箭头端连接后如图所示，围成的图形是平行四边形12答案：(1)6.046.05(2)3(3)48.6解析：(1)观察表格数据可知L3L6L318.09 cm12.05 cm6.04 cm，易求6.05 cm.(2)根据题目条件LiLi3Li可知，是管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量(3)利用平衡条件，结合胡克定律，可知3mg sin 30k，解得k N/m48.6 N/m.13答案：

17、12 cm解析：当弹簧受向下的15 N的拉力作用时，由胡克定律得：F1k(L1L0)，即15 Nk(0.24 m0.2 m)，解得劲度系数为k375 N/m，当用30 N的力向下压时，设弹簧长为L2，由胡克定律得：F2k(L0L2)，整理得：L2L00.20 m0.12 m12 cm.14答案：(1)10 m/s(2)3.6 m/s80 N解析：(1)细线摆动至水平并保持静止，则竖直方向上，F1和mg为一对平衡力，10v1mg，解得v110 m/s.(2)对于风速测量器，由平衡条件可得F2F sin ，F1F cos mg，化简可得F2v2 000v210 000，可得v23.6 m/s时，F

18、有最小值，Fmin80 N15答案：(1)F200 N(2)FN450 N(3)100 N解析：(1)设手臂受力为F，可得2F sin Mg，解得F200 N，(2)设地面对左侧桌子的支持力为FN，以人和桌子为整体进行受力分析，可得2FNMg2mg，解得FN450 N，根据牛顿第三定律，左侧桌子对地面的压力大小FN450 N.(3)设地面对左侧桌子的摩擦力大小为f，对桌子受力分析，水平方向有F cos f，f100 N，根据牛顿第三定律，左侧桌子对地面的摩擦力大小为100 N16答案：(1)86.6 N50 N(2)17.3 kg解析：(1)沙袋处于平衡状态，根据二力平衡有Tmg，TT，对C点受力分析如图所示，AC和BC两段绳子拉力的合力与T等大反向，根据平行四边形定则可知TACTcos 3086.6 N，TBCTsin 3050 N.(2)AC和BC两段绳子方向不变，要保持平衡，两个力的合力方向不变，两个力合成的平行四边形不变，所以有，而TACmax150 N，TBCmax100 N，所以绳AC更容易被拉断，绳AC恰好不断裂时，TACmaxMg cos 30150 N，解得M10 kg17.3 kg.