2019高中物理第三章研究物体间的相互作用过关检测粤教版必修1.docx

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1、1第三章过关检测(时间:60 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10小题,每小题 5分,共 50分)1.两个大小相等的共点力,当它们间的夹角为 120时,合力大小为 F,则当它们间夹角为90时,合力大小为 ( )A.F B. F C.2F D. F222答案 B解析 大小相等的两个共点力夹角为 120时,合力大小为 F,由平行四边形定则可知, F1=F2=F,即合力 F的大小与其两个分力大小相等;当 F1与 F2间夹角为 90时,合力大小为 F,B选项2正确 .2.一根轻质弹簧一端固定,用大小为 F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为 l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为 l2

2、.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A. B. C. D.F2-F1l2-l1 F2+F1l2+l1 F2+F1l2-l1 F2-F1l2+l1答案 C解析 根据胡克定律得 F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),解得 k= .F2+F1l2-l13.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为 m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成 30,则每根支架中承受的压力大小为( )A. mg B. mg13 23C. mg D. mg36 239答案 D解析 由平衡条件得 3Fcos 30=mg,解得 F= mg,故 D项正确 .2394.如图所示,物块

3、 A静置于固定的斜面上, A所受的重力为 G、支持力为 FN、摩擦力为 f.下列说法正确的是( )2A.G与 FN的合力方向水平向左B.物块对斜面的作用力竖直向下C.减小斜面倾斜角, f保持不变D.FN和 f是一对作用力和反作用力答案 B解析 物体在重力 G、支持力 FN和摩擦力 f的作用下平衡,任一力与其他两力的合力大小相等、方向相反,选项 A错误,B 正确;减小斜面倾角, f变小,C 项错误; FN与物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力,D 项错误 .5.(2017全国 )一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳

4、的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A.86 cm B.92 cmC.98 cm D.104 cm答案 B解析 设开始时两段弹性绳的夹角为 ,弹性绳的拉力为 FT,根据平衡条件可得 2FTcos =mg,cos =0.6,得 FT= mg;弹性绳的两端移到同一点时,设弹性绳的拉力2 2= (12) 2-(0.82) 212 56为 FT,则 2FT=mg,得 FT= mg;设弹性绳第一次伸长量 x,第二次伸长量 x,根据胡克定律,12有 mg=kx, mg=kx,x=0.2 m,联立

5、解得 x=0.12 m,所以弹性绳的总长 l=80 cm+12 cm=92 cm,B56 12正确 .6.(多选)下列说法正确的是( )A.人走路时,人受到静摩擦力的作用B.猴子抓住竖直的竹竿匀速向上爬时,所受摩擦力的方向是向下的C.减小物体间的接触面积可以减小摩擦力D.在冰面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为人与冰面间的静摩擦力增大了答案 AD37.(多选)物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是( )A.5 N、7 N、8 NB.2 N、3 N、6 NC.1 N、5 N、10 ND.1 N、10 N、10 N答案 AD8.(多选)如图所示, A、

6、B两物体均处于静止状态,关于 B物体的受力情况,下列说法中正确的是( )A.B物体可能受三个力,也可能受四个力B.B物体一定受到四个力C.B物体必受到地面的静摩擦力作用D.B物体可能不受地面的支持力作用答案 BC解析 对 B受力分析, B受到重力、地面的支持力和摩擦力、绳子的拉力四个力的作用,选项B、C 正确 .9.(多选)如图所示,质量分别为 m1、 m2的 A、 B两物体通过轻弹簧连接,在力 F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动( A在地面, B在空中),力 F与水平方向成 角 .则 A所受支持力 FN和摩擦力 f表达正确的是( )A.FN=m1g+m2g-Fsin B.FN=m1g+m

7、2g-Fcos C.f=Fcos D.f=Fsin 答案 AC解析 用整体法分析受力可知正确选项为 A、C .410.(多选)(2017 全国 )如图,柔软轻绳 ON的一端 O固定,其中间某点 M拴一重物,用手拉住绳的另一端 N,初始时, OM竖直且 MN被拉直, OM与 MN之间的夹角为 ( ).现将重物2向右上方缓慢拉起,并保持夹角 不变 .在 OM由竖直被拉到水平的过程中( )A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小答案 AD解析 方法一:受力分析如图 .设 OM与竖直方向夹角为 ,M点绕 O点做圆周运动,沿切线方向: FM

8、Ncos(- 90)=mgsin ,沿半径方向: FOM=FMNsin(- 90)+mgcos ,故 FMN= ,随 增大而增大,A 正确 .mgsincos( -90)FOM= sin(- 90)+mgcos mgsincos( -90)=mgsin sin( -90)+mgcos cos( -90)cos( -90)= cos(- 90- ),当 =- 90时存在极大值,故 FOM先增大再减小,Dmgcos( -90)项正确 .方法二:利用矢量圆,如图 .5重力保持不变,是矢量圆的一条弦, FOM与 FMN夹角即圆心角保持不变,由图知 FMN一直增大到最大, FOM先增大再减小,当 OM与

9、竖直夹角为 =- 90时 FOM最大 .二、非选择题(共 50分)11.(8分)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系 .(1)为完成实验,还需要的实验器材有 . (2)实验中需要测量的物理量有 . (3)图乙是弹簧所受弹力 F与弹簧伸长量 x的 F-x 图线,由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是由于 . 答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力及与外力对应的长度 (3)200 自身重力12.(8分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一

10、点,两个细绳套系在橡皮条的另一端 .用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示 .请将以下的实验操作和处理补充完整: 用铅笔描下结点位置,记为 O;6 记录两个弹簧测力计的示数 F1和 F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线; 只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置 O,记录测力计的示数 F3, ; 按照力的图示要求,作出拉力 F1、 F2、 F3; 根据力的平行四边形定则作出 F1和 F2的合力 F; 比较 的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验

11、 . 答案 沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线 F 和 F3解析 确定力的方向时,不要用铅笔沿细绳方向画线,而应沿细绳(套)的方向描出几个点,再用刻度尺把这些点连成直线,即可确定力的方向; 根据题意, F3为合力的实际值, F为合力的理论值,比较 F和 F3,若误差较小,即可验证力的平行四边形定则;若有较大差异,应分析原因,再次进行实验 .13.(10分)在倾角为 30的光滑斜面上放着一个质量 m=2 kg 的物体 A,由轻绳与质量为 m0的物体 B相连,如图所示, A和 B都处于静止状态,求 B物体的质量 .(g取 10 N/kg)答案 1 kg解析 将 A物体

12、所受的重力分解为沿斜面向下的分力 GA1和垂直斜面向下的分力 GA2,则GA1=mgsin 30=2100.5 N=10 N,它与绳子对 A物体的拉力 FT平衡,所以 FT=GA1=10 N;对于物体 B:绳子拉力 FT与重力 GB=m0g平衡,因此 GB=FT=10 N,即 m0g=FT,所以 m0= =1 kg.FTg14.(12分)一个物体 A的重力为 G,放在粗糙水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为 ,如图所示,拉力与水平方向的夹角为 ,且拉动物体做匀速直线运动,求拉力 F的大小 .答案Gcos + sin解析7物体受到四个力作用,分别为拉力 F、重力 G、支持力 FN、摩擦力 f,

13、如图所示,将 F分解为Fx、 Fy.由图可知Fx=Fcos ,Fy=Fsin ,FN=G-Fy,f=F N,Fx=f由以上各式得Fcos = (G-Fsin )解得 F= .Gcos + sin15.(12分)如图所示,在倾角 = 37的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个 m=2 kg的光滑圆球,处于平衡状态 .(1)试画出球体的受力图 .(2)求出球体对挡板和斜面的压力 .(sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度 g取 10 N/kg)答案 (1)见解析 (2)15 N 25 N解析 (1)球体受力如图所示球受到斜面的支持力为 FN1,球受到挡板的压力为 FN2.(2)小球的受力分析如图所示,由共点力的平衡条件可得FN2=FN1sin 37G=FN1cos 37根据牛顿第三定律,球对挡板的压力FN2=FN2球体对斜面的压力FN1=FN18联立以上各式解得 FN2=15 N,方向水平向左;FN1=25 N,方向垂直于斜面向下 .