20202021学年新教材高中物理第3章单元测试卷含解析鲁科版必修第一册

-1-第3章单元测试卷一、选择题(每小题4分,共40分)1.(2019·福建四地六校统考)如图3-45所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是()。图3-45A.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力答案：C解析：牙膏皮被挤压后不能恢复原状,不属于弹性形变,故A错误;手的作用力作用于牙膏皮上,牙膏被挤出来是因为牙膏受到了牙膏皮的作用力,故B错误;牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦,故C正确;手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于相互作用力,大小相等,故D错误。2.(2019·湖北麻城一中期中考试)如图3-46所示,一根直棒的B端被竖直向上的轻绳OB固定,另一端A搁在水平地面上,棒AB处于静止状态,关于棒AB的受力说法正确的是()。图3-46A.棒的A端受到地面支持力垂直地面向上B.棒的B端受到绳子的拉力沿AB方向斜向上C.棒的A端受到地面的摩擦力水平向左D.棒的A端受到地面的摩擦力水平向右答案：A解析：弹力垂直接触面,知A端弹力垂直地面向上,A正确;绳子的拉力沿绳的方向,知绳子对B端的拉力竖直向上,B错误;没有力使棒AB有相对滑动的趋势,棒不受摩擦力,C、D错误。-2-3.(2019·广东深圳保安中学月考)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图3-47所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则()。图3-47A.b弹簧的伸长量也为LB.b弹簧的伸长量为C.P端向右移动的距离为2LD.P端向右移动的距离为()L答案：B解析：根据两根弹簧中弹力相等可得b弹簧的伸长量为,P端向右移动的距离为L+L,故选项B正确。4.(2019·云南玉溪一中高三月考)如图3-48所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静靠在竖直墙边,然后释放,它们同时沿墙面向下滑,已知mAmB,则物体B()。图3-48A.只受重力一个力B.受到重力和一个摩擦力C.受到重力、一个弹力和一个摩擦力D.受到重力、一个摩擦力和两个弹力答案：A解析：对物体B受力分析,其肯定受到一个重力,因为B在水平方向上平衡,所以其与竖直墙壁之间肯定没有弹力,那么它们之间也没有摩擦力,A、B两物体同时自由下落,它们均处于完全失重状态,A、B两物体间没有弹力,综上分析,物体B只受重力一个力,所以选项A正确。5.(2019·广东湛江一中月考)物体A的质量为1kg,置于水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力F=1-3-N的作用,则能反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像的是图中的(取向右为正方向,g取10m/s2)()。图3-49答案：A解析：开始时,滑动摩擦力方向与速度方向相反,即水平向左,大小为Ff=μmg=2N;当物体的速度减到零时,由于物体受到向左的恒力F=1N的作用,所以物体将受到向右的静摩擦力,大小等于1N,选项A正确。6.(2019·广东华南师大附中联考)如图3-50所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为()。图3-50A.B.C.D.答案：B解析：以四块砖为研究对象,进行受力分析。砖恰好静止不动,则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等,即f1+f2=4mg,又f1=f2=μF,联立两式可得F=,即武警战士施加的水平力为F=,选项B正确。7.(2019·安徽安庆一中月考)如图3-51所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()。-4-图3-51A.μ1MgB.μ1(m+M)gC.μ2mgD.μ1Mg+μ2mg答案：C解析：木块P在长木板ab上滑行,木块受到长木板向左的滑动摩擦力F1=μ2mg作用,根据牛顿第三定律可知,长木板也必定受到木块向右的滑动摩擦力F1'作用,F1'=F1=μ2mg。由于长木板处于静止状态,所以长木板受到地面静摩擦力F2应与F1'平衡,即F2=μ2mg,选项C正确。8.(2019·河北衡水武邑中学月考)(多选)水平的皮带传动装置如图3-52所示,皮带的速度大小保持不变,将一滑块轻轻地放在A点,开始时滑块在皮带上滑动,当它到达位置C时滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端。在传送过程中,滑块受到的摩擦力情况为()。图3-52A.在AC段为水平向左的滑动摩擦力B.在AC段为水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受水平向右的静摩擦力答案：BC解析：在AC段滑块向右加速运动,加速度向右,故合力向右,即滑动摩擦力向右,A错误,B正确;在CB段滑块做匀速直线运动,加速度为零,故合力为零,即摩擦力为零,C正确,D错误。9.(2019·广东香山中学月考)(多选)如图3-53所示,在水平力F作用下,木块A、B保持静止。若木块A与B接触面是水平的,且F≠0。则关于木块的受力个数可能是()。图3-53-5-A.木块A受三个力B.木块A受四个力C.木块B受一个弹力D.木块B受两个摩擦力答案：BD解析：木块A受推力F、重力G、木块B对木块A的支持力和摩擦力,一共四个力,B正确,A错误;木块B受到木块A的压力,倾斜面对B的垂直斜面向右上方的支持力,C错误;木块A对木块B有水平向左的静摩擦力,斜面对木块B有沿斜面向上的摩擦力,D正确。10.(2019·河南郑州高三模拟)(多选)如图3-54所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦。当两球静止时,Oa绳与杆的夹角也为θ,Ob绳沿竖直方向,则下列说法正确的是()。图3-54A.a球受到2个力的作用B.a球可能受到3个力作用C.b球可能受到2个力的作用D.b球可能受到3个力作用答案：BC解析：因为Ob绳沿竖直方向静止,根据二力平衡原理知,球b和杆之间没有作用力,若有则Ob必须倾斜,知C正确,D错误;若球a和杆之间没有作用力,则球a将要向下摆动,故球a可能受三个力作用,A错误,B正确。二、实验题(每小题12分,共24分)11.(2019·江苏张家港外校月考)借助计算机,力传感器的挂钩与其他物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出。为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关,某同学在老师的指导下做了一系列实验:将滑块平放在长木板上,用力传感器沿长木板水平拉滑块,改变拉力直到将滑块拉动;再在长木板上铺上毛巾,并在滑块上放上砝码,重复前一个过程,得到的图线分别如图3-56甲、乙所示。图3-55-6-图3-56(1)由图线乙知:在t1~t2这段时间内,滑块的运动状态是(选填“运动”或“静止”),滑块受到的最大静摩擦力为(选填“F1”或“F2”)。答案：静止F1解析：由题图可知:在t1~t2这段时间内,摩擦力不断增大,物体受到的摩擦力是静摩擦力,因此滑块的运动状态是静止的;由图示可知,滑块受到的最大静摩擦力为F1。(2)结合甲、乙两图线,(选填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和压力均有关的结论。答案：不能解析：实验中没有控制变量,因此不能得出最大静摩擦力与压力有关或与接触面的粗糙程度有关的结论。12.(2019·云南昆明模拟)在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中,所用装置如图3-57甲所示,将轻弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,其伸长量通过刻度尺测得,某同学的实验数据列于表中:伸长量x/(×0-2m)2.004.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50图3-57(1)以x为横坐标、F为纵坐标,在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线。答案：如图所示-7-解析：描点作图。(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为。(保留三位有效数字)答案：75.0N/m解析：根据解析(1)中图像,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹力与伸长量成正比,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,k==75.0N/m。三、计算题(共36分)13.(12分)(2019·湖北麻城一中周测)如图3-58所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,静止叠放在水平地面上,A、B间最大静摩擦力为1N,B与地面间动摩擦因数为0.1,重力加速度为g取10m/s2。请回答下列问题:图3-58(1)请画出物体B的力的图示;答案：木块A与木块B之间没有摩擦力,力的图示如图所示。(2)若用水平力F作用于B,使A、B相对地面静止,求力F满足的条件。答案：以AB为研究对象,根据二力平衡条件,竖直方向有:FN=(m+M)g=30N,水平方向有:F≤μFN,解得F≤3N。-8-14.(12分)(2019·安徽马鞍山二中周测)如图3-59所示,放在水平地面上的物体A的重力G=100N,右侧连着一轻质弹簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=2500N/m。可近似认为物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用力拉弹簧,则:图3-59(1)当弹簧伸长1cm时,求弹簧弹力F1和物体所受的摩擦力f1的大小;答案：由胡克定律知:F1=kx1=2500N/m×0.01m=25N,f=μFN,FN=G,则f=μG=40N,因为F1f,所以物体仍静止,即f1=25N。(2)当弹簧伸长2cm时,求弹簧弹力F2和物体所受的摩擦力f2的大小。答案：由胡克定律知:F2=kx2=2500N/m×0.0m=50N。F2f,所以物体运动,即f2=40N。15.(12分)(2019·江西九江质检)如图3-60所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。求:图3-60(1)这时两弹簧的总长。答案：设上面弹簧受到的弹力为F1,伸长量为x1,下面弹簧受到的弹力为F2,伸长量为x2,由物体的平衡条件及胡克定律有F1=(m1+m2)g,x1k1=(m1+m2)g,F2=m2g,x2k2=m2g,所以总长为L=L1+L2+x1+x2。即L=L1+L2+(+。(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到物体m2的压力大小。答案：要使两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,必须是上面弹簧伸长x,下面弹簧缩短x。对m2有FN=k2x+m2g,对m1有m1g=k1x+k2x,FN=m2g+m1g。-9-由牛顿第三定律,得平板受m2的压力大小FN'=FN=m2g+m1g。