步步高必修一物理第三章章末检测卷

章末检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分．每小题给出的选项中只有一项符合题目要求．)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B2．两个共点力F1和F2的合力大小为6N，则F1和F2的大小可能是()A．F1＝2N，F2＝9NB．F1＝4N，F2＝8NC．F1＝1N，F2＝8ND．F1＝2N，F2＝1N答案B3．物体在斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反应物体受力情况的是()答案A4．如图1所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是()图1A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面答案B解析以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力的作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．B正确．5．架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图2所示的两种形状，下列说法中正确的是()图2A．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大B．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变C．夏季电线对电线杆的拉力较大D．冬季电线对电线杆的拉力较大答案D解析以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化．冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大．综上，选项D正确．6．为了行车的方便与安全，高大的桥要造很长的引桥．其主要目的是()A．减小过桥车辆受到的摩擦力B．减小过桥车辆的重力C．减小过桥车辆对引桥面的压力D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力答案D解析如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确．7．如图3所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F＝1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A．6N,3NB．1N,1N图3C．0,1ND．0,2N答案C解析A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力．以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，故选项C正确．8．如图4所示，在粗糙水平面上有质量分别为m1和m2的木块1和2，两木块之间用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，两木块与地面图4间的动摩擦因数均为μ.现用水平力向右拉木块2，当两木块一起做匀速直线运动时，两个木块间的距离为()A．L＋μkm1gB．L＋μk(m1＋m2)gC．L＋μkm2gD．L＋μk(m1m2m1＋m2)g答案A解析对木块1进行受力分析，水平方向受到弹簧对它的弹力及滑动摩擦力作用而做匀速直线运动，滑动摩擦力大小为：Ff＝μm1g，弹簧的伸长量为：x＝Ffk＝μkm1g，则两木块间的距离为：L＋μkm1g，A正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分．每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)9．2013年10月24日，中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金，打破挺举、总成绩两项世界纪录．如图5所示，假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化情况为()A．F1增大B．F1不变图5C．F增大D．F不变答案AD解析抓举质量不变，两臂用力的合力F大小等于抓举重力大小，即不变；两手臂间的夹角变大时，由平行四边形定则知，合力不变，两手臂的用力变大．10．如图6所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断()A．若地面光滑，则小车一定受三个力作用B．若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用图6C．若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D．若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用答案BC解析由于F的竖直分力大小可能等于重力，因此地面可能对小车无弹力作用，不论地面光滑与否，小车都不受摩擦力，此时小车仅受重力和F作用，故A选项错误，B选项正确；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用．C正确，D错误．11．如图7所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙壁之间放一光滑球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()A．B对墙的压力减小B．A与B之间的作用力增大图7C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力不变答案ACD解析设物体A对球B的支持力为F1，竖直墙对球B的弹力为F2，F1与竖直方向的夹角θ因物体A右移而减小．对球B受力分析如图所示，由平衡条件得：F1cosθ＝mBg，F1sinθ＝F2，解得F1＝mBgcosθ，F2＝mBgtanθ，θ减小，F1减小，F2减小，选项A对，B错；对A、B整体受力分析可知，竖直方向，地面对整体的支持力FN＝(mA＋mB)g，与θ无关，即A对地面的压力不变，选项D对；水平方向，地面对A的摩擦力Ff＝F2，因F2减小，故Ff减小，选项C对．12．如图8所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块()A．所受合力逐渐增大图8B．所受斜面摩擦力逐渐增大C．所受斜面弹力逐渐增大D．所受斜面作用力逐渐变大答案CD解析物块保持静止状态，所受合力仍为零，A错．开始时摩擦力方向沿斜面向上，力F增大，摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面向下时，力F增大，摩擦力增大，B错．物块所受斜面弹力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，F沿垂直于斜面方向的分力增大，故随着F的增大，物块所受斜面弹力增大，C对．物块所受斜面的作用力大小等于重力与F的合力，由于F增大，物块所受斜面的作用力变大，D正确．三、实验题(本题共2小题，共12分)13．(4分)大量事实表明：弹力的大小跟形变的大小有关．某同学为了探究“弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系”对某一弹簧进行了测试，根据测得的数据绘出了如图9所示的图线．由图可知，图线末端发生了弯曲，这是因为________________________，这根弹簧在正常使用时的劲度系数为________N/m.图9答案超出了弹簧的弹性限度150解析图线末端发生了弯曲的原因是超出了弹簧的弹性限度，注意该图象中横坐标为伸长量，纵坐标为拉力，根据胡克定律得斜率为弹簧的劲度系数，由此可求出k＝150N/m.14．(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、细绳套和一只弹簧测力计．(1)为了完成实验，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(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据在作出F－x图象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10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2.50N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；图10(3)由图得到F合＝________N.答案(1)见解析图53(说明：±2范围内都可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)见解析图(3)3.3(说明：±0.2范围内都可)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劲度系数k，在直线上任取一点，如(6×10－2,3.2)，则k＝3.26×10－2N/m≈53N/m.(2)弹簧测力计的读数为2.10N，选标度合力F合的图示如图所示．(3)经测量，合力F合＝3.3N.四、计算题(本题共4小题，共36分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(6分)木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.A、B、弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动．图11现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图11所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)答案8N9N解析没有施加力F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即FA＝FB＝F弹＝kx＝400×0.02N＝8N木块B受到地面的最大静摩擦力为：FBm＝μGB＝0.25×60N＝15N施加F后，对木块B有：F＋F弹FBm则B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：FB′＝F＋F弹＝9N施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为FA′＝F弹＝8N16．(8分)如图12所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端通过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6N．取g＝10m/s2，求物体受到的摩擦力和支持力．图12答案摩擦力大小为1N，方向沿斜面向下支持力大小为53N，方向垂直于斜面向上解析物体受力情况如图所示．物体重力沿斜面方向向下的分量Gx＝mgsin30°＝5.0N小于弹簧测力计的拉力FT，故摩擦力方向沿斜面向下．根据共点力平衡：FT＝mgsin30°＋Ff，FN＝mgcos30°解得Ff＝1N，方向沿斜面向下，FN＝53N，方向垂直于斜面向上17.(10分)如图13所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小．图13答案(M＋m)gmgtanθ解析选取A、B整体为研究对象，它受到重力(M＋m)g、地面支持力FN、墙壁的弹力F和地面的摩擦力Ff的作用，如图所示，处于平衡状态．根据平衡条件有：FN－(M＋m)g＝0①F＝Ff②由①解得FN＝(M＋m)g再以B为研究对象，它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用，如图所示，处于平衡状态．根据平衡条件有：竖直方向上：FABcosθ＝mg③水平方向上：FABsinθ＝F④由③④解得F＝mgtanθ所以Ff＝F＝mgtanθ18．(12分)如图14所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆的左端用铰链固定，且它所能承受的最大压力为2000N，AC绳所能承受的最大拉力为1000N，α＝30°.为不使支架断裂，求悬挂的重物应满足的条件．答案重物的重力不大于500N图14解析悬绳受到竖直向下的拉力F＝G.在这个拉力作用下，它将压紧水平杆AB并拉紧绳AC，所以应把拉力F沿AB、CA两个方向分解，设两分力为F1、F2，画出力的平行四边形如图所示．由图可知：F1F2＝cos30°＝32.因为AB、AC所能承受的最大拉力之比为F1maxF2max＝20001000＝232，当悬挂重物的重力增加时，对AC绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角支架断裂，计算中应以AC绳中拉力达到最大值为依据，即取F2＝F2max＝1000N，于是得悬挂物的重力应满足的条件为Gmax≤F2sin30°＝500N.