高中物理必修1第3章章末综合检测高中物理练习试题

1高中物理必修一第3章章末综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选错或不答的得0分)图3－41．如图3－4所示，弹簧的劲度系数为k，小球重力为G，平衡时球在A位置．用力F将小球向下拉长x至B位置，则此时弹簧的弹力为()A．kxB．kx＋GC．G－kxD．以上都不对解析：选B.当挂重物G平衡时，设弹簧伸长量为x1，kx1＝G；当用力F向下拉小球又伸长x时，弹簧的弹力F合＝F＋G.所以F合＝F＋G＝k(x1＋x)＝kx1＋kx＝G＋kx.故B正确．图3－52．如图3－5所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()A.32mg和12mgB.12mg和32mgC.12mg和12μmgD.32mg和32μmg解析：选A.三棱柱受重力、斜面的支持力和摩擦力三力平衡，故FN＝mgcosθ＝32mg，Ff＝mgsinθ＝12mg，A选项正确．图3－63．如图3－6所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，则()A．绳OA所受的拉力逐渐增大B．绳OA所受的拉力逐渐减小C．绳OA所受的拉力先增大后减小D．绳OA所受的拉力先减小后增大解析：选D.采用作图法求解，由图可知OA绳受到的拉力先减小后增大，故D正确．2图3－74．如图3－7所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了()A.mgtanθkB.2mgtanθkC.mgtanθ2kD.2mgtanθ2k解析：选C.以A球为研究对象，其受力如图所示．所以F弹＝mgtanθ2，Δx＝F弹k＝mgktanθ2.C项正确．5.图3－8如图3－8所示，用M、N两个测力计通过细绳挂着一重物处于静止，此时α＋β＝90°，然后保持M的读数不变，当α的值由图示逐渐减小时，且使重物仍保持静止，可采用的方法是()A．增大N的读数，减小β角B．减小N的读数，减小β角C．减小N的读数，增大β角D．增大N的读数，增大β角解析：选B.初始时刻，N的读数可以用图中ON的长度代表，M的读数可用OM的长度代表．M的读数不变，M、N的合力OA不变，以O为圆心，OM大小为半径画圆．当α逐渐减小时，M点沿圆弧逆时针移动，由右图可知，新的平行四边形在原四边形的内部，3即ON的长度减小，β减小．答案选B.二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有错选或不答的得0分)6．下列关于力的说法正确的是()A．重力的方向总是垂直接触面向下的B．重心不在物体上的物体不受重力作用C．不存在只是受力而不对外施力的物体D．如果物体运动状态发生变化，则一定受到力的作用解析：选CD.重力的方向竖直向下，A错．任何物体都受重力，B错．根据力的相互性，受力物体同时也是施力物体，C对．力的作用效果之一是改变物体的运动状态，D对．7．(2012·福建龙岩一中高一期末)两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是()A．一定有弹力，但不一定有摩擦力B．如果有弹力，不一定有摩擦力C．如果有摩擦力，则一定有弹力D．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比解析：选BC.弹力是物体发生弹性形变而对与之接触的物体产生的作用力，要产生弹力必须接触，但接触了不一定有弹力，A错误；要有摩擦力必须有弹力和相对运动或相对运动趋势，只有弹力或只有相对运动或相对运动趋势不能产生摩擦力，B、C正确；滑动摩擦力和弹力大小成正比，静摩擦力和弹力的大小没有关系，D错误．8．(2012·广东执信中学高一期中)在水平路面上，一辆卡车上放着一只集装箱随卡车一起运动，下列分析正确的是()A．当卡车启动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动，静摩擦力的方向向前B．当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动，静摩擦力的方向向前C．当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的摩擦力为零D．当卡车刹车时，卡车对集装箱的静摩擦力为零解析：选AC.力对物体的效果是改变物体的运动状态或者形状，所以卡车启动和刹车时，由于集装箱的运动状态被改变，必定受到相应的摩擦力，A正确D错误；处于平衡状态的物体，受合力为零，所以B错误C正确．图3－99．如图3－9所示，用水平力F将同种材料不同质量的物体压在一竖直墙壁上，下列说法正确的是()A．若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大B．若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越大C．若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大D．若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大解析：选BC.物体静止时，物体受静摩擦力，大小等于其重力，与水平力F无关，物体质量越大，所受静摩擦力越大，故选项A错误，B正确；物体向下滑动时，受到滑动摩擦力作用，大小为Ff＝μFN＝μF，故F越大，摩擦力越大；且与物体的质量无关，故选项C正确，D错误．4图3－1010．如图3－10所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为()A．FsinθB．FcosθC．μ(Fsinθ＋mg)D．μ(mg－Fsinθ)解析：选BC.先对物体进行受力分析，如图所示，然后对力F进行正交分解，F产生两个效果：使物体水平向前F1＝Fcosθ，同时使物体压紧地面F2＝Fsinθ.由力的平衡可得F1＝Ff，F2＋mg＝FN，又滑动摩擦力Ff＝μFN，即可得Ff＝Fcosθ＝μ(Fsinθ＋mg)．故选项B、C均正确．三、实验题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11．(2011·高考安徽卷)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图3－11上标出(g＝9.8m/s2)图3－11(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.解析：(1)应使尽量多的点在同一条直线上．(2)由胡克定律F＝kx，得k＝ΔFΔx.答案：(1)如图所示(2)0.248～0.26212.图3－12某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，把橡皮条一端固定，另一端用A、5B两个弹簧测力计同时拉着使结点达到O点位置，此时两弹簧测力计的读数分别为FA＝3.4N和FB＝4.2N，其位置记录如图所示．若仅用一个弹簧测力计C拉着，也把结点拉到O点位置，读得弹簧测力计的读数为FC＝6.2N，其位置如图3－12所示．请作出本实验所需图．答案：力的图示如图所示四、计算题(本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图3－13所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为多大？图3－13解析：将物块重力产生的效果沿ac、bc两绳分解如图所示，由力的平行四边形的几何关系得：Fac＝mgcos30°＝32mgFbc＝mgcos60°＝12mg.答案：32mg12mg14．(8分)图3－14如图3－14所示，质量分别为m1＝4kg、m2＝6kg的物体用轻质弹簧相连，用一水平力F作用在m1上，拉着它们一起沿水平地面匀速直线运动．已知弹簧原来l0＝20cm，劲度系数k＝6N/cm，m1、m2与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4，g＝10m/s2.求：(1)F的大小．(2)m1、m2的距离．解析：(1)m1、m2受到的摩擦力分别为：Ff1＝μFN1＝μm1g＝0.4×4×10N＝16NFf2＝μFN2＝μm2g＝0.4×6×10N＝24N由平衡条件得：F＝Ff1＋Ff2＝40N.(2)对m2：弹簧弹力FN＝Ff2＝24N.由FN＝k(l－l0)得：6l＝FNk＋l0＝246cm＋20cm＝24cm.答案：(1)40N(2)24cm15．(10分)质量m＝5.0kg的物块放在木板上，当木板与水平方向夹角为37°时，物块恰能沿木板匀速下滑．求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)(1)物块与木板间的动摩擦因数μ多大？(2)当木板水平放置时，用水平拉力使物块沿木板匀速滑动，给物块施加的力应多大？解析：(1)物块在斜面上受重力mg、支持力FN、摩擦力F作用，将mg正交分解，物体匀速下滑，故：F＝mgsin37°，FN＝mgcos37°，又因F＝μFN，故μ＝tan37°＝0.75.(2)当木板水平时，F′＝μFN′＝μmg＝37.5N故所需施加的拉力为37.5N.答案：(1)0.75(2)37.5N图3－1516．(12分)如图3－15所示，两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，m放在水平面上，M重20N，M、m均处于静止状态，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，求：(1)OA、OB对M的拉力大小．(2)m受到水平面的静摩擦力的大小和方向．解析：(1)M受到三个力的作用处于静止状态：重力GM，绳的拉力FOA、FOB，由图易知FOA、FOB分别与竖直方向成60°、30°角．由平衡条件知：GM′＝GM＝20NFOA＝GM′cos60°＝20×0.5N＝10NFOB＝GM′cos30°＝20×32N＝103N.(2)分析m，因FOA＜FOB，m相对水平面有向右运动的趋势，则m受到的静摩擦力方向向左大小为Ff＝FOB－FOA＝(103－10)N≈7.32N.7答案：(1)10N103N(2)7.32N向左