20202021学年新教材高中物理第3章单元综合练习含解析鲁科版必修第一册

-1-第3章单元综合专题突破专练专题1重力及重心1.(2019·安徽寿县一中月考)如图3-1所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()。图3-1A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的作用效果是使车轮和地面间产生弹力C.物体重心的位置只与物体的质量分布有关D.重心一定在物体上答案：A解析：物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,所以A正确;重力的效果是使轮胎和地面发生形变,B错误;物体重心的位置还与物体的形状有关,故C错误;重心不一定在物体上,所以D错误。2.(2019·湖南汩罗市一中周测)(多选)玩具汽车停在模型桥面上,如图3-2所示,下列说法正确的是()。图3-2A.汽车的重力,是桥梁发生了弯曲的原因B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变答案：AC解析：汽车重力的效果是使桥和汽车轮胎发生形变,A正确;汽车与桥面相互挤压,都发生了形变,B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C正确,D错误。-2-3.(2019·陕西西安质检)如图3-3所示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作,两个演员均保持静止状态,左侧演员的身体保持伸直,且与水平方向成30°角。已知左侧演员所受的重力大小为G,则右侧演员对左侧演员的作用力大小为()。图3-3A.GB.√GC.√GD.G答案：D解析：左侧演员处于平衡状态,受到的力除了自身重力之外,就是右侧演员对他的作用力,故右侧演员对左侧演员的作用力大小为G,故D正确。4.在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用。我国西安半坡出土了一件距今约5000年的尖底陶瓶,如图3-4所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水。试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的。图3-4答案：当汲水瓶空着时,由于瓶的重心高于绳的悬点,它就会倾倒;把它放到水里,水就会自动流进去,当瓶中汲入适量的水时,瓶的重心降到绳的悬点以下,一提绳,汲水瓶就会被直立着提上来。如果瓶中的水太满,瓶的重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水倒出。5.(2019·湖北沙洋周测)如图3-5所示,运输货车的制造标准是当货车侧立在倾角为30°的斜坡上时,仍不至于翻倒。也就是说货车所受重力的作用线必须落在两个车轮之间,如果车轮间的距离为d=2.0m,车的重心在车的中轴线上,则车身的重心不能高出坡面多少米?图3-5答案：如图所示,过车轮A作一条竖直直线,交中轴线于B点,过B点作坡面的垂线BC。设重心-3-高出坡面h,由三角函数关系有𝑑=htan30°,代入数据解得h=√m。专题2弹力及其有无的判断6.(2019·湖南师大附中周测)(多选)如图3-6所示,小球A的重力为G=20N,上端被竖直悬线挂于O点,下端与水平桌面相接触,悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为()。图3-6A.0,GB.G,0C.𝑑,𝑑D.G,G答案：ABC解析：球A处于静止状态,球A所受的力为平衡力,即悬线对球的拉力FT及桌面对球的支持力FN的合力与重力G平衡,即FT+FN=G,若悬线恰好伸直,则FT=0,FN=G,A正确;若球刚好离开桌面,则FN=0,FT=G,B正确;也可能FN=FT=𝑑,C正确。7.(2019·北京海淀区质检)(多选)如图3-7所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是()。图3-7A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直于斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直于斜面向上答案：BC-4-解析：F大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大时墙才会对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落,故C正确,D错误。8.(2019·上海七宝中学学业水平测试)(多选)射箭,俗称箭术(Archery),是利用弯弓的弹力将箭射出,在一定的距离内比准确性的体育运动项目。远在1万年前的中石器时代,人类就发明了弓箭来狩猎捕鱼。以后很长时间,弓箭又是用于战争的武器之一,现在弓箭作为人们喜欢的体育运动已进入奥运项目。如图3-8是一箭术爱好者正在射箭。关于射箭,下列说法正确的是()。图3-8A.弓的弦发生了形变,说明人给弦施加了拉力B.拉弓时箭发生了微小的形变,对弓产生向左的弹力C.箭被弹射而出,说明弦对箭施加了力D.弦恢复原状过程中,箭受到的弹力不断减小答案：ACD解析：人的手拉弦时,对弦施加向左的拉力,知A正确;拉弓时箭和弦间没有相互作用力,箭也没有发生形变,当人松开手,弦恢复形变时对箭施加了向右的力,箭的运动状态发生了变化,知B错误,C正确;箭加速时,人的手并没有接触箭,人并没有对箭施加力,人只是使弦贮存了能量,弦的形变越小,对箭的作用力越小,知D正确。9.(2019·湖南涟源一中周测)如图3-9所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是()。图3-9-5-A.甲球受到两个弹力的作用B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用D.丁球受到两个弹力的作用答案：C解析：甲球受水平面的弹力,斜面对甲球无弹力,乙球受水平面的弹力,乙与另一球之间无弹力,丙球受右侧球的弹力和球壳的弹力作用,丁球受竖直细线的拉力,倾斜细线的拉力刚好为零,故C正确,A、B、D错误。10.(2019·安徽合肥一中月考)如图3-10所示,球A、B、D以及木块C表面都是光滑的,各接触面也都是光滑的,A、B、C和D四个物体都处于静止状态,则下列说法正确的是()。图3-10A.球B受三个力作用B.球A受三个力作用C.方块C可能受两个力作用D.球D一定受四个力作用答案：C解析：连接球A的绳子是竖直的,球A受两个力作用,B错误;斜面对球B没有弹力作用,否则球B将向右方运动,A错误;木块C可能仅受弹簧弹力与重力,仅与上方水平面接触,但不发生挤压,C可能受两个力作用,C正确;球D可能受两个力、三个力或四个力作用,D错误。11.(2019·安徽滁州中学周测)在水平地面上固定有一倾斜的木板,现有一光滑的小球置于如图3-11所示位置,小球处于静止状态。请画出小球的受力图,并说明理由。图3-11答案：小球受重力mg和地面的支持力F,受力如图所示。因为小球光滑,不可能有摩擦力,若小球受到倾斜木板的压力FN,则小球必定会向右运动离开木板,这与题目情景相矛盾,故小球不可能受木板的压力。-6-12.(2019·北京101中学月考)如图3-12所示,小球A和小球B用三根等长细绳连接起来,构成一个正三角形。现将O点固定在天花板上,在水平拉力F作用下,两球在竖直平面内处于静止状态,其中绳OB竖直,请问A球受几个力?并说明理由。图3-12答案：A球受三个力,绳子OA的拉力、水平拉力F、竖直向下的重力。以B球为研究对象,因为绳子OB竖直,B球只受重力和竖直的绳子的拉力,这两个力平衡,AB段绳子没有弹力,若AB段绳子有弹力,B球将要向右侧偏移。专题3胡克定律及弹簧模型13.(2019·广东东莞中学月考)(多选)如图3-13所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据F-L图像判断,正确的结论是()。图3-13A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.2m时,弹力的大小为4N答案：BC解析：由题图可知,弹簧的原长为6cm,弹簧的劲度系数为k=Δ𝑑Δ𝑑=×0-N/m=100N/m,当弹簧伸长量为0.2m时,弹力的大小为F=kΔx=20N。14.(2019·广东揭阳一中月考)(多选)如图3-14甲所示,一根劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧A竖直悬挂,当在其下端挂上一个重物G时,弹簧伸长了Δx1=6cm。现将相同的两根轻质弹簧A并接起来当作一根新弹簧B,如图3-14乙所示,挂上相同重物G,弹簧伸长了Δx。如图3-14丙所示,若将两根相同的弹簧串接起来,当作另一根新弹簧C,则下列说法正确的是()。-7-图3-14A.弹簧B伸长量Δx2=6cmB.弹簧B伸长量Δx2=3cmC.弹簧C的劲度系数为k=100N/mD.弹簧B的劲度系数是弹簧C劲度系数的4倍答案：BD解析：弹簧B由两根弹簧组成,当吊物体G时,每根弹簧承受的拉力为𝑑,由胡克定律知弹簧伸长量为3cm,故A错误,B正确;弹簧B的劲度系数kB=𝑑Δ𝑑=𝑑Δ𝑑=2kA,弹簧C由两根弹簧串接而成,当吊物体G时,每一根弹簧伸长Δx=Δx1,所以弹簧C伸长总量Δx3=Δx1,弹簧C的劲度系数kC=𝑑Δ𝑑=𝑑𝑑=50N/m,故kB=4kC,故C错误,D正确。该题体现了比值定义法的运用。15.(2019·广东深圳平冈中学月考)如图3-15所示,质量均为m的木块A和B,用一根劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为()。图3-15A.𝑑𝑑𝑑B.𝑑𝑑𝑑C.𝑑𝑑𝑑D.𝑑𝑑𝑑答案：B解析：系统最初静止时,以木块A为研究对象得弹簧的压缩量x1=𝑑𝑑𝑑。B刚好离开地面时,以木块B为研究对象得弹簧的伸长量x2=𝑑𝑑𝑑。A上升的高度h=x1+x2=𝑑𝑑𝑑,故B正确。16.(2019·安徽六安一中月考)一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20m,它们的下端固定在地面上,而上端自由,如图3-16甲所示。当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图3-16乙所示,则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1,小弹簧的劲度系数为k2)()。-8-图3-16A.k1=100N/m,k2=200N/mB.k1=200N/m,k2=100N/mC.k1=100N/m,k2=300N/mD.k1=300N/m,k2=200N/m答案：A解析：当压力小于20N时,只压缩大弹簧,所以0~0.2m过程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数,k1=Δ𝑑Δ𝑑=100N/m。但压缩量为0.3m时,大弹簧被压缩了0.3m,而小弹簧被压缩了0.1m,则F=k1×0.3m+k2×0.1m=50N,得k2=200N/m,选项A正确。17.(2019·山东省实验中学月考)如图3-17所示,一根轻质弹簧没有挂重物时,其自由端B正对刻度尺的零刻度线,挂上100N的重物时,正对着刻度线20。在弹性限度内,试问:图3-17(1)当弹簧挂50N重物时,自由端所对刻度尺的刻度是多少?答案：由装置可知,弹簧和刻度尺构成了一个弹簧测力计。零刻度线到刻度线20之间有20个小分度,设每小分度长为x0m。当挂100N重物时,由胡克定律有F=kx1,其中x1=20x0,得弹簧劲度系数k=𝑑𝑑=5𝑑0N/m。当挂50N重物时,由胡克定律有F2=kx2,解得x2=10x0,自由端正对刻度线10。(2)若自由端对应的刻度线是18,这时弹簧下端挂了多重的物体?答案：当自由端正对刻度线18时,由胡克定律知,𝑑𝑑=𝑑𝑑,其中x3=18x0,解得F3=90N。专题4静摩擦力的被动性-9-18.(2019·广东深圳部分学校联考)(多选)如图3-18所示,用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起,水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻F减小为零。图3-19中物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是()。图3-18图3-19答案：AD解析：物体开始做匀速直线运动,说明物体所受水平向右的拉力F与向左的滑动摩擦力等大、反向。当F减小时,物体