高中物理人教版必修一第三章相互作用综合测试卷.doc

第三章 相互作用综合测试卷
（满分100分，90分钟完成） 班级_______姓名_______
目的要求：
1．掌握共点力平衡问题的分析方法；
2．掌握分析动态平衡问题的方法。

第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得4分，对而不全得2分。选错或不选的得0分。
N
S
N
S
甲
乙
图1
1．如图1所示，将两个相同的条形磁铁吸在一起，置于桌面上，下列说法正确的是 ( )
A．甲对乙的压力大于甲的重力
B．甲对乙的压力等于甲的重力
C．乙对桌面的压力等于甲、乙的总重量
D．乙对桌面的压力小于甲、乙的总重量
F2
图2
2．如图2所示，处在水平面上的物体在右上方的斜拉力F2的作用下而处于静止，则物体所受到的静摩擦力F1与拉力F2的合力方向必 ( )
A．斜向右上方 B．竖直向上
C．斜向左上方 D．无法确定
A
B
0
C
图3
3．三段不可伸长的细绳OA、OB和OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图3所示，其中OB是水平的，A、B两端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳 ( )
A．必定是OA B．必定是OB
C．必定是OC D．无法确定
B
A
图4
4．如图4所示，有两个物体A、B，其重力GA＝5N，GB＝7N，A、B用悬绳挂在定滑轮上，B放在水平地面上，则绳的拉力FT及B对地面的压力FN的值分别是 ( )
A．7N和0 B．1N和2N
C．1N和6N D．5N和2N
θ
F
图5
5．如图5所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为μ，在水平恒定的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体所受的摩擦力是 ( )
A．μmgcosθ B．μ（mgcosθ＋Fsinθ）
α
图6
C．Fcosθ－mgsinθ D．μ（mgcosθ－Fsinθ）
6．如图6所示，在倾角为α的斜面上放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力是 ( )
A．mgcosα B．mgtanα
C．mg／cosα D．mg
7．一个人用竖直向上的拉力去拉一个置于水平地面上的物体，但没有拉动，这时
A．人的拉力一定小于物体的重力
B．人的拉力有可能等于物体的重力的大小
C．水平面对物体一定有竖直向上的弹力
θ
0
图7
E
A
B
G
F
D．水平面对物体可能没有作用力
8．如图7所示，两根水平放置的固定的光滑硬杆OA和OB间的夹角为θ，在两杆上各套轻环E、G并用细绳相连，现用一恒力F沿OB方向拉环G，稳定时细绳的拉力为 （ ）
A．Fsinθ B．F/sinθ

F
图8
C．F/cosθ D．Fcosθ
P
Q
F
R
图9
9．在倾角为30°的斜面上有一重10N的物块，被平行于斜面大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上行，如图8所示。在推力F突然取消的瞬间，物块受到的合力大小为 （ ）
A．8 N B．5 N C．3 N D．2 N
B
O
A
θ
C
图10
10．如图9所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5 N，Q与地面间的滑动摩擦力为10 N， R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现有一水平拉力F作用于P上并使P、Q发生相对运动，则F至少为 （ ）
A．5 N B．10 N C．15 N D．20 N
11．如图10所示，保持θ不变，将B点上移，则BO的拉力将 ( )
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
a
b
c
图11
12．如图11所示，质量为的小球与三根相同的弹簧相连接。静止时三者之间互成角。已知弹簧a、b对小球的作用力均为F，则弹簧c对小球的作用力大小可能为 （ ）
A． B．
C． D．

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空、实验题：本大题共6小题，每小题4分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。
甲
乙
F
丙
图12
13．直角斜面体倾角为θ，质量为M，放在粗糙的水平地面上，质量为的物体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜面体对地面的摩擦力大小为______。
14．质量相同的甲和乙叠放在水平桌面丙上，如图12所示，用水平恒力F拉乙，使物体甲和乙一起匀速运动。设甲和乙之间的摩擦力为F1，乙与丙之间的摩擦力为F2，则F1=______，F2=______。
θ
F
图13
15．如图13所示，质量m=2kg的物体，与地面间的动摩擦因数μ=0.5，要使物体向右匀速运动，拉力F为 。(已知F与水平面夹角θ=37°)
F
θ
图14
16．如图14所示，一个质量为m=2 kg的物体，与斜面间的最大静摩擦力为Ff=3.2 N，斜面倾角为θ=37°，要使物体静止在斜面上，沿斜面向上加的最小力F为 N。
17．如图15所示，m1与m2叠放在水平桌面上，在F作用下向右做匀速运动，m2对m1的摩擦力为 。地面对m2的摩擦力为 。(滑轮质量和绳与滑轮的摩擦均不计)。
m1
m2
图15
F
18．一个物体置于粗糙的斜面上，受到一个平行于斜面的力F的作用，当F＝100 N且沿斜面向上或且沿斜面向下时，物体都能在斜面上做匀速直线运动。当物体不受力F作用时，物体在斜面上受到的摩擦力＝___。
三、计算题：本大题共2小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
图16
F
19．（12分）如图16所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量为的光滑球沿墙壁匀速拉起来。起始时绳与墙的夹角为30°，终了时绳与墙的夹角为60°，在这过程中，拉力F的最大值为多少？最小值为多大？球对墙的压力的大小在这个过程中的是怎样变化的（）？

A
B
C
F
θ
θ
图17
20．（16分）如图17所示，物体质量为，两根轻绳AB和AC的一端系于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围。



参考答案
一、选择题：
1．【答案】AC
【点拨】甲受到重力、乙对甲的吸引力和乙对甲的支持力三个力作用，由力的平衡条件得知：乙对甲的支持力大于甲的重力；由牛顿第三定律知，甲对乙的压力大于甲的重力，A正确。以甲和乙的整体为对象，受到重力和桌面的支持力二个力的作用且平衡，则C正确。
2．【答案】B
F1
F2
G
FN
θ
【点拨】物体受力如图所示，将力F2沿水平方向和竖直分解为，，由力的平衡条件得知，物体所受到的静摩擦力F1与F2沿水平方向分力合力为零，故物体所受到的静摩擦力F1与拉力F2的合力方向竖直向上。B正确。
3．【答案】A
【点拨】对O点来说，受到三个拉力作用而平衡，设OA与竖直方向的夹角为θ，则由力的平衡条件得：。当逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是OA。A正确。
4．【答案】D
【点拨】由于物体处于静止状态，则绳对A的拉力FT＝GA＝5N；由力的平衡条件知地面对B的支持力应为：。故D正确。
5．【答案】BC
【点拨】由物体受力和力的平衡条件得：，，且。可知B、C正确。
6．【答案】C
【点拨】小球静止时受到重力G、竖直的木板的支持力F1和斜面对小球的支持力F2作用，由力的平衡条件得：。则由牛顿第三定律得，小球对斜面的压力C正确。
7．【答案】BD
【点拨】由于物体处于静止不动，则人对物体的拉力大小可能等于或小于物体的重力，由力的平衡条件得知，水平面对物体可能没有作用力。故BD正确。
8．【答案】B
【点拨】因稳定时细绳EG应与OA垂直，环G此时受到三个力作用而平衡，则。故B正确。
9．【答案】A
【点拨】由于物体匀速运动，所受合力为零，当推力F突然取消的瞬间，物块所受到的重力和滑动摩擦力不变，则受到的合力大小为8 N。A正确。
10．【答案】D
【点拨】如果P、Q刚好发生相对运动，则P物体在水平方向受到向右的拉力F、向左绳子的拉力T和Q对P向左的摩擦力三个力作用而做匀速运动，则有；而对Q来说，在水平方向受到绳子向左的拉力T、P对Q向右的摩擦力和地面对Q向右的摩擦力三个力作用，即：。由此解得：。
F2
F1
F3
F2
F1
F3
乙
F2
F1
F3
丙
甲
11．【答案】C
【点拨】结点O在三个力作用下平衡，受力如图甲所示，根据力的平衡条件可知这三个力必构成一个闭合的三角形，如图乙所示，由题意知C绳的拉力F3大小和方向均不变，A绳的拉力F1方向不变，只有B绳的拉力F2在变化，变化如图丙所示，则只有当OA⊥OB时，B绳的拉力F2最小，故C选项正确。
12．【答案】ABCD
【点拨】以小球为研究对象，它受到重力和三个弹簧的作用力而处于平衡状态，若a、b两弹簧处于压缩状态，则有；若a、b两弹簧处于拉伸状态，则有；若三弹簧均处于拉伸状态时，则有；若当时，有。故ABCD都正确。
二、填空、实验题：
13．【答案】0
【点拨】利用整体法可知，质量为的物体沿斜面匀速下滑时，斜面体仍处于静止，则斜面体对地面的摩擦力大小为0。
14．【答案】0； F
【点拨】物体甲和乙一起匀速运动，则由力的平衡条件知甲和乙之间的摩擦力为0；以甲和乙为整体，则地面对乙的摩擦力为F。
15．【答案】8.91N
【点拨】由于物体受到重力G、地面的支持力FN、拉力F和滑动摩擦力Ff四个力作用。由力的平衡条件得：

；
解得：。
16．【答案】8.56 N
【点拨】物体静止在斜面上，且在加上F力作用后具有向下的运动趋势时，则由力的平衡条件得沿斜面向上加的最小力F为：。
17．【答案】； F
【点拨】由力的平衡条件知，绳子的拉力为，绳子对m1的拉力与m2对m1的摩擦力是一对平衡力，则m2对m1的摩擦力为；以m1和m2的整体来说，在水平方向受到拉力F和地面对m2的摩擦力二个力作用，其合力为零，则地面对m2的摩擦力为F。
18．【答案】40 N
【点拨】当F＝100N且沿斜面向上时，由力的平衡条件得：，当 且沿斜面向下时有：。解得：。当物体不受力F作用时，由力的平衡条件得：。
三、计算题：
19．【答案】40； ； 增大。
【解析】球受到重力G、支持力FN和拉力F三个力作用，且合力为零。由矢量三角形知，拉力，当时，F有最大值；当时，F有最小值。在此过程中，FN的变化是在不断增大。
20．【答案】
TB
TC
F
G
【解析】对球进行受力分析，由力的平衡条件得：
，；
故和。
由上可知，当时，；当时，。