2020版高中物理 第四章 相互作用检测试题 鲁科版必修1

2020版高中物理 第四章 相互作用检测试题 鲁科版必修1

‎《相互作用》检测试题 ‎(时间:90分钟　满分:100分)‎ ‎【二维选题表】‎ 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 力的概念及其特点 ‎1(易)‎ 重力、重心的理解 ‎2(易)‎ 弹力的理解、判断及计算 ‎3(易),‎ ‎7(易)‎ ‎6(易),7(易),‎ ‎16(中),17(中)‎ ‎16(中)‎ 摩擦力的理解、分析与计算 ‎4(易),‎ ‎8(易)‎ ‎9(中),10(中),‎ ‎11(中),15(易),‎ ‎18(难)‎ ‎10(中),15‎ ‎(易),18(难)‎ 物体的受力分析 ‎5(易)‎ ‎12(难)‎ 实验 ‎13(中),14(中)‎ 一、选择题(第1～6题为单项选择题,第7～12题为多项选择题,每小题4分,共48分)‎ ‎1.下列说法正确的是(　D　)‎ A.有力作用在物体上,其运动状态一定改变 B.单个孤立物体有时也能产生力的作用 C.作用在同一物体上的力,只要大小相同,作用的效果就相同 D.找不到施力物体的力是不存在的 解析:只有物体所受力的合力不为零,其运动状态才会改变,故A错误;力是物体对物体的作用,孤立的一个物体不能产生力的作用,故B错误;力的大小相同,如果力的作用点和力的方向不同,力的作用效果也不同,故C错误;只要有力,一定能够找到施力物体和受力物体,D 正确.‎ ‎2.下列说法正确的是(　D　)‎ A.重力就是地球对物体的吸引力 B.形状规则物体的重心在其几何中心 C.重力的方向总是垂直向下的 D.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外 解析:重力是地球对物体的吸引而产生的力,不是地球对物体的吸引力,选项A错误;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心,选项B错误;重力的方向总是竖直向下的,选项C错误;物体的重心可能在物体上,也可能在物体外,选项D正确.‎ ‎3.关于弹力,下列说法中正确的是(　C　)‎ A.形变微小时,弹力很小 B.形变量越大,弹力就越大,弹力大小总是与形变量成正比 C.放在水平桌面上的书对桌面的压力是由于书的微小形变而产生的 D.通常所说的压力、支持力和绳的拉力是不同性质的力 解析:弹力的大小由劲度系数和形变量共同决定,形变量小,但劲度系数大,弹力可能很大,选项A错误;在弹性限度范围内,弹簧的弹力与形变量成正比,但其他弹力则不一定,选项B错误;弹力是由于施力物体发生形变产生的,对于书对桌面的压力,书是施力物体,所以选项C正确;压力、支持力和绳的拉力都是弹力,选项D错误.‎ ‎4.关于摩擦力,下列说法正确的是(　B　)‎ A.人走路前进时,地面给人的摩擦力阻碍人前进 7‎ B.擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦力为滑动摩擦力 C.人握竖直杆向上爬,杆给人的摩擦力向下 D.物体受到的最大静摩擦力不会超过其所受的重力的大小 解析:摩擦力既可作为阻力,也可作为动力,人走路前进时,地面给人的摩擦力促使人前进,故A错误;静止的物体也可受到滑动摩擦力,在擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦力为滑动摩擦力,故B正确;人握竖直杆向上爬,根据摩擦力产生的条件可知,杆给人的摩擦力向上,故C错误;物体受到的最大静摩擦力等于静摩擦因数与正压力的乘积,可能会超过其所受的重力的大小,选项D错误.‎ ‎5. 某学生用如图所示的装置开展探究实验,弹簧测力计一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,当用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧测力计的示数为3.0 N,若匀速抽出木板B,弹簧测力计的示数(　C　)‎ A.一定大于3.0 N B.一定小于3.0 N C.一定等于3.0 N D.一定为零 解析:当用力加速抽出木板B时,A物体保持静止,故可知A受B的摩擦力f=F=3.0 N;因A对B物体的压力不变,故A,B间的摩擦力不会发生变化,故匀速拉动时摩擦力也为3.0 N;物体A在弹簧测力计的作用下仍保持静止,故弹簧测力计对A的拉力仍为3.0 N,即弹簧测力计的示数大小仍等于3.0 N,C正确.‎ ‎6.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A的受力,以下说法正确的是(　C　)‎ A.A球仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上 B.A球受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下 C.A球受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上 D.A球受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下 解析:球A受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上;挡板给它一个弹力,水平向右,故选项C 正确.‎ ‎7.足球运动是最具影响力的体育项目,深受青少年喜爱.足球静止在草地上时,则足球(　BC　)‎ A.对草地的压力就是足球受到的重力 B.受到的支持力和草地受到的压力都是弹力 C.受到的支持力是草地发生形变产生的 D.受到的支持力是足球发生形变产生的 解析:压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故A错误.足球受到的支持力和草地受到的压力都是弹力,故B正确;草地发生了形变,从而对足球产生了支持力,故C正确,D错误.‎ ‎8.关于摩擦力,下列说法正确的是(　AC　)‎ A.运动的物体可能受到静摩擦力作用,静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用 B.摩擦力的存在依赖于弹力,所以有弹力必定有摩擦力 C.一个物体可以同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用 7‎ D.摩擦力的方向可能与运动方向相同,也可能相反,但一定与运动方向在同一直线上 解析:发生静摩擦力的两个物体间是相对静止的,这两个物体可相对地面一起运动.存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动,相对地面可有一个物体静止,故A对.弹力的产生条件为:接触、发生弹性形变.而摩擦力产生的条件除以上两点外,还要有相对运动或相对运动趋势.故摩擦力的存在依赖于弹力,但有弹力不一定有摩擦力,故B错.一个物体可能同时与多个物体接触,故一个物体可以同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用,故C对.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,故与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成任意夹角,故D错.‎ ‎9.如图所示,在水平地面上叠放着两个长方形物体A,B,有一水平拉力F作用于物体B上,使两物体以相同的速度一起做匀速直线运动.由此可知,A,B间的动摩擦因数μ1和B与地面间的动摩擦因数μ2有可能是(　BD　)‎ A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0‎ C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0‎ 解析:对整体分析,整体在水平方向上受拉力和滑动摩擦力平衡,可知B和地面间的摩擦力不等于0,则B和地面间的动摩擦因数μ2一定不等于0.对A分析,因为A做匀速直线运动,知B对A的摩擦力为零,则A,B间的动摩擦因数可能为零,也可能不为零,故B,D正确,A,C错误.‎ ‎10.如图所示,一木箱重为200 N,静止放在水平地面上,一小孩用80 N的水平力推该木箱,木箱不动;当小孩用100 N的水平力推木箱,木箱恰好能被推动;当木箱被推动之后,小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进,下列说法正确的是(　AD　)‎ A.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.45‎ B.木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 N C.木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 N D.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为90 N 解析:由题设条件可知:‎ 木箱受到的最大静摩擦力fmax=100 N,‎ 滑动摩擦力f=90 N,f=μN=μmg,‎ 所以μ===0.45,‎ 所以选项A,D正确,B,C错误.‎ ‎11.如图(甲)所示,重为G的物体在水平向右的压力F作用下静止在竖直墙上,F随时间t均匀减小,如图(乙)所示,物体与墙的最大静摩擦因数为μ,物体始终静止.设墙对物体的弹力为N,物体与墙的最大静摩擦力为fm,物体受到的摩擦力为f,下列图象能正确表示各力随时间变化的是(　AB　)‎ 7‎ 解析:对水平方向上分析可知,物体受到的墙面的支持力一直与压力大小相等,方向相反,故变化规律与F的规律相同,故A正确;最大静摩擦力fm=μF,故说明最大静摩擦力也随着压力的减小而减小,故变化规律与F规律相同,故B正确;物体保持静止,则说明物体处于平衡状态,摩擦力一直等于重力,故C错误;静摩擦力与压力无关,大小一直等于重力,故D错误.‎ ‎12. 物体b在水平推力F作用下将物体a挤压在竖直墙壁上,如图所示,a,b处于静止状态.关于a,b两物体的受力情况,下列说法正确的是(　AB　)‎ A.a受到两个摩擦力的作用 B.a共受到五个力的作用 C.b共受到三个力的作用 D.墙壁对a的摩擦力的大小随F的增大而增大 解析:以整体为研究对象,如图(甲)所示,物体受到重力、水平推力F、墙对物体水平向右的弹力N1、墙壁对物体的摩擦力f1,由于物体处于静止状态,所以摩擦力f1=Gab,不随F的增大而增大,选项D错误;隔离b为研究对象,如图(乙)所示,b受到重力Gb、水平推力F、a对b水平向右的弹力N2和a对b向上的摩擦力f2四个力的作用,选项C错误;再隔离a,如图(丙)所示,a受到重力Ga、水平方向上的两个弹力N1和N2′、b对a向下的摩擦力f2′和墙壁对a向上的摩擦力f1五个力的作用,故选项A,B正确.‎ 二、非选择题(共52分)‎ ‎13.(6分)‎ ‎(1)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,使用两根不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示,下列表述正确的是　　　 　. ‎ A.a的原长比b的长 7‎ B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 ‎(2)如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图 ‎ ‎①弹簧的劲度系数是　　 　　N/m; ‎ ‎②当弹簧受F=600 N的拉力作用时(在弹性限度内),弹簧伸长量为 x=　　　　cm. ‎ 解析:(1)由图象可知,直线与横轴交点的坐标为弹簧的原长,可知a的原长比b的短,选项A错误;根据F=kx可知,直线的斜率等于弹簧的劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,选项B正确,C错误;由图象可知弹力与弹簧的伸长量成正比,但是与长度不成正比,选项D错误.‎ ‎(2)弹簧的劲度系数为k== N/m=2 000 N/m;由图象可知,当弹簧受F=600 N的拉力作用时(在弹性限度内),弹簧伸长量为x=‎30 cm.‎ 答案:(1)B(2分)　(2)①2 000(2分)　②30(2分)‎ ‎14.(6分)如图所示,(甲)、(乙)两图是用同一套器材测量铁块P与长金属板间的动摩擦因数的两种方法.(甲)图把金属板固定在水平桌面上,用手通过弹簧测力计向右用力F拉P,使P向右运动;(乙)图把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,使金属板向左运动.‎ ‎(1)这两种方法　　　 　[填“(甲)”或“(乙)”]更合理一些. ‎ ‎(2)(乙)图为合理操作中弹簧测力计指针的位置,则铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是　　　　N;若铁块P质量为‎1 kg,金属板质量为‎2 kg,则铁块P与金属板间的动摩擦因数为　　 　　. ‎ 解析:(1)(甲)图中,只有当弹簧拉着铁块匀速前进时,弹簧的读数才等于铁块所受滑动摩擦力大小,(乙)图中无论铁块加速、减速还是匀速运动,铁块均处于平衡状态,铁块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数,故相比较而言,(乙)图中物体更容易控制平衡状态,便于读数,因此方法好.‎ ‎(2)弹簧测力计的最小分度为0.1 N,可知(乙)图的读数为2.40 N 根据摩擦力大小和支持力大小关系f=μFN=μG,若实验测得滑动摩擦力为f,则动摩擦因数μ===0.240.‎ 答案:(1)(乙)(2分)‎ 7‎ ‎(2)2.40(2分)　0.240(2分)‎ ‎15.(8分)一木块静止在水平地面上,已知木块重力为10 N,木块与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为2.2 N;‎ ‎(1)用1.5 N的水平力向右拉木块时,木块受摩擦力大小和方向;‎ ‎(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?‎ ‎(3)用5 N的水平力向右拉木块,一段时间后,突然拉力大小变为1.5 N,方向与原来方向相反,求此时木块受到的摩擦力大小和方向.‎ 解析:(1)用1.5 N的水平力拉木块时,木块静止,木块受静摩擦力为1.5 N,方向向左;(3分)‎ ‎(2)要使木块由静止开始运动,至少要用2.2 N的水平拉力.(2分)‎ ‎(3)用5 N的水平力向右拉木块,木块向右运动,滑动摩擦力为f=μN=μG=0.2×10 N=2 N,方向向左;一段时间后,突然拉力大小变为1.5 N,方向与原来方向相反,故此时木块受到的摩擦力仍为2 N,方向向左.(3分)‎ 答案:(1)1.5 N　方向向左　(2)2.2 N　‎ ‎(3)2 N　方向向左 ‎16.(10分)原长为‎16 cm的轻质弹簧,当甲、乙两人同时用100 N的力由两端反向拉时,弹簧的长度变为‎18 cm,则:‎ ‎(1)此弹簧的劲度系数为多少?‎ ‎(2)若将弹簧的一端固定在墙上,另一端由甲一人用200 N的力拉,这时弹簧的长度变为多少?(注:以上都是在弹性限度内操作)‎ 解析:(1)由F1=k(l1-l0)‎ 得k== N/m=5×103 N/m.(5分)‎ ‎(2)由F2=k(l2-l0)得 l2=+l0=(+16×10-2) m=‎0.20 m=‎20 cm.(5分)‎ 答案:(1)5×103 N/m　(2)‎‎20 cm ‎17.(10分)一轻质弹簧弹力F和弹簧长度l大小的关系如图所示.求:‎ ‎(1)弹簧的劲度系数;‎ ‎(2)弹簧长为‎12 cm时弹力的大小.‎ 解析:(1)当F=0时,弹簧处于原长状态,由图读出F=0时,l=‎10 cm,‎ 即弹簧的原长为l0=‎10 cm.(2分)‎ 由图知F=10 N,l=‎5 cm或‎15 cm.‎ 则弹簧被压缩的长度 x=l0-l=‎10 cm-5 cm=‎5 cm=‎0.05 m或x=l-l0=‎0.05 m.‎ 根据胡克定律F=kx 得k== N/m=200 N/m;(4分)‎ 7‎ ‎(2)当弹簧长度是‎12 cm时,伸长了x′=‎12 cm-10 cm=‎0.02 m,‎ 弹力的大小为F′=kx′=200×0.02 N=4 N.(4分)‎ 答案:(1)200 N/m　(2)4 N ‎18.(12分)一物体放在水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了‎3 cm;当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了‎2 cm;当用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了‎10 cm,已知该弹簧始终处于弹性限度内,劲度系数k=200 N/m.求:‎ ‎(1)物体所受的最大静摩擦力;‎ ‎(2)物体和地板间的动摩擦因数.‎ 解析:(1)物体刚开始运动时的摩擦力即为最大静摩擦力fmax,则有 fmax=kx1(2分)‎ 解得fmax=6 N.(2分)‎ ‎(2)物体匀速运动时,摩擦力f=kx2(2分)‎ 测重力时,mg=kx3(2分)‎ 又根据f=μN(1分)‎ N=mg(1分)‎ 联立解得μ=0.2.(2分)‎ 答案:(1)6 N　(2)0.2‎ 7‎