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第三单元 相互作用——力
提分小卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共10个小题,第1~7小题为单选,8~10小题为多选,每小题5分,共50分)。
1.(2015·江苏高三单元测试)下列说法中正确的是 ( )
A.所谓参考系就是静止不动的物体
B.在乒乓球比赛中,运动员不可以把球看成质点
C.形状规则的物体的重心,一定在其几何中心上
D.物体的速度改变量越大,其加速度就一定越大
【答案】B
【详解】
A.参考系的选取是任意的,A错误;
B.在乒乓球比赛中,运动员需要研究乒乓球的旋转,所以不可以把球看成质点。B正确;
C.形状规则、质量分布均匀的物体,重心在几何中心,C错误;
D.由加速度定义式 可知,加速度与速度的该变量无关,与速度的变化率有关,D错误。
故选B。
2.(2018·全国高一单元测试)如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=5N,则
弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.5N,0 B.0,5N C.10N,5N D.5N ,5N
【答案】D
【详解】
对A为研究对象,由重物平衡得到,弹簧的拉力大小
学科网(北京)股份有限公司则弹簧秤A的读数为5N;对B为研究对象,由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小
则弹簧秤B的读数为5N,故ABC错误D正确。
故选D。
3.(2021·湖南高一期末)如图,用水平力F将重力等于G的木块压在竖直墙面上,使木块静止.
下列判断正确的是
A.由于木块静止,所以 F=G
B.若撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块受滑动摩擦力大小等于mg
C.减小压力F,墙和木块间的静摩擦一定减小
D.增大压力F,墙和木块间的静摩擦力不变
【答案】D
【详解】
ACD.对物体受力分析,受推力F、重力G,由于物体保持静止,处于平衡状态,合力为零,故受
墙壁对其垂直向外的支持力N,还有竖直向上的静摩擦力f,根据平衡条件,有
F=N
f=G
即静摩擦力与重力平衡,与推力无关,重力与F也无关,故AC错误,D正确;
B.若撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块受滑动摩擦力大小等于0,选项B错误.
4.(2020·胶州市实验中学高一月考)将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分
力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时( )
A.有无数组解
B.有两组解
C.有唯一解
D.无解
【答案】B
【详解】
已知一个分力有确定的方向,与 成 夹角,知另一个分力的最小值为 ,而另一个分
学科网(北京)股份有限公司力大小大于 小于 ,所以分解的组数有两组解.如图.故 正确, 、 、 错误.
故选 .
5.(2020·全国高一单元测试)两个共点力F 、F 大小不同,不共线,它们的合力大小为F,则(
1 2
).
A.F 、F 同时增大一倍,F可能保持不变
1 2
B.F 、F 同时增加 10N,F也增加10N
1 2
C.F 增加 10N,F 减少10N,F一定不变
1 2
D.若 F ,F 中的一个增大,F可能减小
1 2
【答案】D
【详解】
A.根据平行四边形定则, F、F 同时增大一倍,F也增大一倍,所以A错误;
1 2
B.F、F 同时增加10N,根据平行四边形定则合成之后,合力的大小增加不一定是10N ,故B错误;
1 2
C.F 增加10N,F 减少10N,F一定变化,故C错误;
1 2
D.F、F 中的一个增大,根据平行四边形定则合成之后,合力的大小不一定增大,可能减小故D
1 2
正确
6.(2012·江苏高三单元测试)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和
托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使总
质量减少到0.3kg时,将会出现的情况是(g=10m/s2) ( )
A.弹簧测力计的读数将变小 B.A仍静止不动
学科网(北京)股份有限公司C.A对桌面的摩擦力不变 D.A所受的合力将要变小
【答案】B
【详解】
木块A处于静止状态,取走砝码前:所受摩擦力大小为
方向向左,说明最大静摩擦力大于4N,取走砝码后
取走部分砝码之后,所以物体依然静止,则弹簧秤示数不变,A受合力为仍为0,保持不变。
故选B。
7.(2018·全国高一单元测试)在同学利用钩码来探究共点力合成的规律,下图中OE是橡皮条,
甲图按两个互成角度的方向牵拉,乙图是一个拉力作用于橡皮条上,下列说法正确的是( )
A.甲步骤中两个拉力的方向必须是相互垂直
B.甲、乙步骤中,橡皮条拉伸方向EO必须水平
C.甲、乙两步骤必须将橡皮条拉到相同位置O点
D.甲步骤完成后,可更换橡皮条,继续进行乙步骤实验
【答案】C
【详解】
A.本实验探究共点力合成的规律,研究合力与分力的关系,而合力与分力效果相同,对两个拉力
的方向没有要求。故A错误;
B.橡皮条拉伸方向不一定要水平,只要橡皮条两次拉到相同位置O点就行。故B错误;
C.两次将橡皮条拉到相同位置O点,两个拉力与一个拉力效果相同。故C正确;
D.不同的橡皮条,劲度系数不同,同一次实验不得更换橡皮条。故D错误。
故选C。
8.(2019·全国)如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过支架前后调节
从而可将灯头进行前后调节,下列对于台灯的受力分析正确的是( )
学科网(北京)股份有限公司A.台灯受到水平向左的摩擦力
B.若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大
C.支架对灯头的支持力方向竖直向上
D.整个台灯所受的合外力为零
【答案】CD
【详解】
AD.以整个台灯为研究对象,台灯受到重力和桌面的支持力,且处于平衡状态,故选项A不合题意,
选项D符合题意.
B.若将灯头向前调一点(台灯未倒),台灯仍然处于平衡状态,故桌面对台灯的支持力大小不变,故
选项B不合题意.
C根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上,故选项C符合题意.
9.(2020·四川省绵阳江油中学高一月考)如图所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角,
若将拉力F沿水平和竖直方向分解,则下列说法正确的是( )
A.水平分力为Fcosα
B.竖直分力为Fsinα
C.水平分力为Ftanα
D.竖直分力为Fcotα
【答案】AB
【详解】
将F分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则,水平方向上分力 .竖直方向
学科网(北京)股份有限公司的分力: ,AB正确.
10.(2020·江苏省滨海中学)如图a为我们生活中斧子劈开树桩的实例,树桩容易被劈开是因为
楔形的斧锋在砍进木桩时会产生很大的侧向压力.为了分析斧子对木桩的侧向压力,可简化成如图
b所示,已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F,斧子楔形的夹角为 ,不计斧子
的重力,则
A.斧子对木桩的侧向压力大小为
B.斧子对木桩的侧向压力大小为
C.当斧锋夹角 越大时,斧子对木桩的侧向压力越大
D.当斧锋夹角 越小时,斧子对木桩的侧向压力越大
【答案】AD
【详解】
AB.选斧子为研究对象,斧子受到的力有:竖直向下的F、和两侧给它的与斧子的斜面垂直的弹力,
由于斧子处于平衡状态,所以侧给它的与斧子的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,
力F的分解如图
则
F=F sin
1
学科网(北京)股份有限公司所以:F= ,故A正确,B错误;
1
CD.根据以上公式分析,当斧锋夹角θ越小时,斧子对木桩的侧向压力越大,故C错误,D正确;
故选AD。
第II卷(非选择题)
二、实验题(每空2分,共6分)
11.(2021·全国高一课时练习)某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直
木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系
统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力 、 、和 ,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是____________
A.钩码的个数 ,
B.钩码的个数 ,
C.钩码的个数 , ,
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是____________
A.标记结点O的位置,并记录 、 、 三段绳子的方向
B.量出 、 、 三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中__________(选填“甲”或“乙”)是正确的。
学科网(北京)股份有限公司【答案】C A 甲
【详解】
(1)[1] 对O点受力分析
OA、OB、OC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于OD,因此三个力的
大小构成一个三角形
A.以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,A错误;
B.以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,B错误;
C.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等边三角形,C正确。
故选C。
(2)[2] 为验证平行四边形定则,必须做受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其
次要做出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出
发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
故选A。
(3)[3] 以O点为研究对象,F 的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F、F 的理
3 1 2
论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际。
三、解答题(共3小题,12题12分,13题15分,14题17分)
12.(2021·全国高一课时练习)请设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法,画出示意图,
说明测量方法,写出测量的计算式。
学科网(北京)股份有限公司【答案】见解析
【详解】
将一物块用纸包好,用弹簧秤测出其重力G,将物块放在水平桌面上,用弹簧秤拉着物块做匀速直
线运动,读出弹簧秤的读数F,如图所示
由二力平衡可知,此时物块受到的支持力N等于G,滑动摩擦力 等于F,可得动摩擦因数为
13.(2018·平泉市第二中学高一单元测试)如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在B
的上面,A的右端通过水平轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上,用力 向左拉动B,使它向左
匀速运动,这时弹簧秤的读数恒为 ,已知A、B两物体的质量分别为 , ,
,求:
(1)A、B间摩擦因数;
(2)B与地面间的摩擦因数。
【答案】(1) (2)
【分析】
本题通过对于摩擦力的有关概念和规律的认识,来考查对于概念和规律的理解能力和推理能力。木
块虽然处于静止,但木块和长木板间有相对运动,木块与长木板间的摩擦力是滑动摩擦力。木块处
所受的滑动摩擦力跟弹簧秤的拉力相平衡。
【详解】
由于木板匀速,木块A静止,则木块A的滑动摩擦力的大小与弹簧弹力相等,故
解得
学科网(北京)股份有限公司由于木板向左做匀速运动对木板受力分析有,水平方向
解得木板B与地面间的摩擦因数
【点睛】
考查滑动摩擦力的公式的应用,学会对物体受力分析,及受力平衡的条件的运用,并注意正确计算。
14.(2019·全国高一单元测试)如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一质量不计的弹
簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为
0.2。逐渐增大F,当弹簧长度为12 cm时,物体刚好被拉动(g=10 m/s2) 。试求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)当弹簧拉长到11 cm时,物体所受的摩擦力;
(3)当弹簧拉长到13 cm时,物体所受的摩擦力 (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 。
【答案】(1)200N/m; (2)2N; (3)4N
【详解】
(1)物体刚好被拉动时,由平衡条件得
代入解得
(2)若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
可知物体没动,则所受的静摩擦力为
(3)若将弹簧拉长到13cm时,弹簧弹力
学科网(北京)股份有限公司物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为
【点睛】
对于摩擦力问题,首先要根据物体的受力情况,判断物体的状态,确定是何种摩擦力,再选择解题
方法。静摩擦力由平衡条件求解,而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解。
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