通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版知识点总结(超全).docx

通用版带答案高中物理必修一第三章相互作用力微公式版知识点总结(超全)1单选题1、质量分别为2kg、1kg、2kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止，现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2，该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（）A6cmB8cmC10cmD12cm答案：D当F=0时，对b，根据受力平衡得kx1=mbg解得x1=2cm当c木块刚好离开水平地面时，对c根据平衡条件得kx2=mcg解得x2=4cm当c木块刚好离开水平地面时，对b根据平衡条件得kx3=mb+mcg解得x3=6cm该过程p弹簧的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=12cm故选D。2、如图所示，俄国寓言故事天鹅、大虾和梭鱼中说：“有一次，天鹅、大虾和梭鱼，想把一辆大车拖着跑，他们都给自己上了套，拼命地拉呀拉呀，大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是（）A因为大车太重了，所以不动B因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了，所以拉不动大车C大车其实运动了，只是因为移动距离太小，看不出来D因为大车所受的合力为零答案：D大车处于静止状态，故大车所受合力为零。故选D。3、两个共点力F1、F2的合力的最大值为7N，最小值为1N。当F1、F2的夹角为90时，合力大小为（）A5NB52NC6ND8N答案：A由题意知F1F27N，F1F21N故F14N，F23N夹角为90时F合F12+F225N故选A。4、如图所示，在大小均为F的两个水平力的作用下，长方体物块A、B相对于水平地面保持静止，下列说法正确的是（）AA、B间的摩擦力大小为F，B与水平地面间的摩擦力大小也为FBA、B间的摩擦力大小等于F，B与水平地面间的摩擦力为零CA、B间的摩擦力大小为2F，B与水平地面间的摩擦力大小为FDA、B间的摩擦力大小为2F，B与水平地面间的摩擦力为零答案：B以物块A为对象，根据A在水平方向上受力平衡可知，B对A的摩擦力fBA与水平力F平衡，则有fBAF以物块AB为整体，由于作用在物块A上的水平力F，与作用在物块B上的水平力F大小相等，方向相反。且水平方向受力平衡可知，设地面对B的摩擦力为f地，则有F-F+f地=0所以f地=0即B与水平地面间的摩擦力为零。故B正确，ACD错误。故选B。小提示：“共同体”模型一般都需要同时采用整体法和隔离法进行受力分析。5、一只鱼鹰发现河中的鱼，假设其沿图中虚线斜向下匀速俯冲。则空气对鱼鹰的作用力可能是（）AF1BF2CF3DF4答案：C由题知鱼鹰沿图中虚线斜向下匀速俯冲，即处于平衡状态，所以合外力为零，所以空气对鱼鹰的作用力与其重力等大反向。故选C。6、两个共点力的合力大小为12N，其中一个分力的大小为7N，则另一个分力的大小不可能为（）A4NB6NC18ND10N答案：A4N、7N的合力大小范围为3NF合11N，6N、7N的合力大小范围为1NF合13N，18N、7N的合力大小范围为11NF合25N，10N、7N的合力大小范围为3NF合17N。选不可能的，故选A。7、如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法不正确的是（）A地面所受M的压力不变B地面对M的摩擦力逐渐增大C开始时拉力F最大，且为3G，以后逐渐减小为0DE、M间的压力开始时最大，且为2G，以后逐渐减小到G答案：BA取整体为研究对象，地面所受M的压力不变，总等于二者的总重力，A正确，不符合题意；CD圆柱体E受重力G、拉力F、半圆柱体的支持力N作用处于平衡状态，这三个力构成封闭三角形，如图所示开始时N与竖直方向成60角，对应图中的最大三角形，此时拉力F和半圆柱体的支持力N都最大，其大小分别为Fm=Gtan60=3GNm=Gcos60=2G随着E向上移动，三角形逐渐减小，拉力F、半圆柱体的支持力N都逐渐减小，当E移动到M顶端时，F减小到零，N减小到G，故开始时拉力F最大，且为3G，以后逐渐减小为0，E、M间的压力开始时最大，且为2G，以后逐渐减小到G，CD正确，不符合题意；B取整体为研究对象，地面对M的摩擦力等于拉力F，所以摩擦力随拉力F的减小而减小，B错误，符合题意。故选B。8、如图所示，两根相同的轻质弹簧一端分别固定于M、N两点，另一端分别与轻绳OP、OQ连接于O点。现用手拉住OP、OQ的末端，使OM、ON两弹簧长度相同（均处于拉伸状态），且分别保持水平、竖直。最初OP竖直向下，OQ与OP成120夹角。现使OP、OQ的夹角不变，在保持O点不动的情况下，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转70。已知弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则在两轻绳旋转的过程中（）AOP上的作用力一直减小BOQ上的作用力一直减小COP上的作用力先增大后减小DOQ旋转至水平位置时，OQ上作用力最大答案：A初状态系统平衡时，两弹簧弹力相等，合力与两弹簧夹45斜向左上方，则由O点受力平衡知：OP、OQ两绳拉力合力斜向下与OP夹45角。保持O点不动，则两弹簧伸长状态不变，合力不变，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转70，此过程OP、OQ合力不变，而两力夹角不变，根据力三角形法可作图如下：红线表示OQ拉力，蓝线表示OP拉力。由图可以看出，在旋转70的过程中，表示OP的拉力TOP长度一直在减小，说明OP上的作用力一直减小；表示OQ的拉力TOQ长度线增大后减小，说明上的作用力先增大后减小；当OQ旋转至水平位置时，OQ对应的圆周角为180-60-45=7590说明此时OQ拉力不是最大值。故A正确，BCD错误。故选A。9、一学校物理项目学习小组研究悬索桥的受力特点，实际的悬索桥在工程上是复杂的，他们进行了合理简化，悬索桥的简化模型如下：吊桥六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为9m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即AA=DD=2m），BB=EE，CC=PP，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向成45角，若钢杆钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量m，每根钢杆拉力均为T。以下说法正确的是（）A每根钢杆拉力大小为16mgB每对钢缆AD中拉力大小为13mgC每对钢缆CM中拉力大小为22mgDBB的长度为6m答案：CA桥面总质量m，每根钢杆拉力均为T，由平衡条件可得12T=mg解得T=mg12故A错误；C对整体受力分析如图，由平衡条件可得2TMCsin45=mg解得TMC=mg2sin45=2mg2故C正确；B对左边的悬索受力分析如图所示，由平衡条件可得TAD=TMCcos45=mg2故B错误；D对A点受力分析如图所示，由平衡条件可得tan=16mgTAD=13由几何关系可得BB=AA+ABtan=（2+913）m=5m故D错误。故选C。10、如图将光滑的重球放在斜面上，被竖直的挡板挡住而静止，设球对斜面的压力为N1，对挡板的压力为N2，当挡板从竖直缓慢地转到水平位置的过程中（）AN1变小，N2变大BN1变大，N2变小CN1变小，N2先变小后变大DN1和N2都变小答案：C以球为研究对象，受力分析如图小球受到重力G、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2，N1与N1是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，N2与N2是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，由平衡条件得知，N1和N2的合力与重力G大小相等、方向相反，作出多个位置N1和N2的合力，如图，由图看出，N1逐渐减小，N2先减小后增大，当N1和N2垂直时，N2最小，根据牛顿第三定律得知，N1逐渐减小，N2先变小后变大，故C正确，ABD错误。故选C。11、在某次救援中消防员利用三脚架向井底的被困人员提供物资，三脚架简化图如图所示。支架质量不计，每根支架与竖直方向均成30夹角。已知绳索及所挂载物资总质量为m，则在物资平稳匀速下降过程中，每根支架的弹力大小为（）AmgBmg3C3mg6D23mg9答案：D一根支架在竖直方向上的分力为F1=Fcos30根据平衡条件，在竖直方向上3F1=3Fcos30=mg解得F=239mg故选D。12、如图甲所示，质量为M、倾角为的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，将一竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑。若将一斜向下的力F作用在A上时，A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于水平面对劈的摩擦力f及支持力FN的结论正确的是（）Af=0，FNMgCf方向向右，FNMgDf方向向右，FNMgB正确，ACD错误。故选B。13、如图所示，用根长为L的细绳一端固定在O点，另端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30角且绷紧，小球处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）A3mgBmgC12mgD33mg答案：C以小球为研究对象，分析受力，如图根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小。根据平衡条件得，F的最小值为Fmin=Gsin30=12mg故选C。14、弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中的一个关键动作。如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（）A2sin2BF2cos2CF2tan2DF2cot2答案：D设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为F1，已知它们之间的夹角为，F即为它们的合力的大小，作出平行四边形定则如图所示，有F1cos2=F2则脚掌对地面竖直向下的压力为FN=F1sin2=F2cot2由牛顿第三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力为FN=F2cot2故D正确；ABC错误。故选D。15、如图所示为常见的一款手机支架，支架放水平桌面上，手机放在支架上时（）A支架对桌面的压力等于手机的重力B手机一定受到摩擦力的作用C支架一定不受到桌面的静摩擦力D手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力答案：CA支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力，大于手机的重力，A错误；B由图可知，若没有摩擦力，支架对手机的支持力的合力与手机重力也可以平衡，B错误；C支架在水平面上，桌面对支架的支持力与支架和手机的总重力平衡，不受静摩擦力，C正确；D手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，D错误。故选C。多选题16、如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是（）A塞子喷出时，塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B塞子喷出时，塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力D若增大试管内水的质量，则可以增大小车整体的惯性答案：CDAB根据牛顿第三定律，塞子受到的冲击力等于小车受到的冲击力，故AB错误；C塞子没有喷出之前，系统对地面的压力等于系统的重力，塞子喷出的瞬间，冲击力的竖直分力大于塞子的重力，说明地面受到的压力变大，故C正确；D质量越大，惯性越大，故D正确。故选CD。17、如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g，则（）AA对地面的压力等于（Mm）gBA对地面的摩擦力方向向左CA对B的支持力大小为R+rRmgD细线对B的拉力大小为rRmg答案：ACAB对A、B整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件知，支持力等于整体的重力，根据牛顿第三定律知，整体对地面的压力与地面对整体的支持力大小相等，故A对地面的压力等于（Mm）g，故A正确，B错误；CD对B受力分析，如图所示，根据平衡条件得FmgcosFTmgtan其中cosRR+rtan(R+r)2-R2R故FR+rRmgFTmg(R+r)2-R2R故C正确，D错误。故选AC。18、如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3N。要使A静止，需加一水平向左的力F1，则F1的取值可以为（）A3NB8NC10ND13N答案：BC当A所受最大静摩擦力方向向左时，F1有最小值为F1min=GB-fAmax=5N当A所受最大静摩擦力方向向右时，F1有最大值为F1max=GB+fAmax=11N所以F1的取值范围是11NF15N故AD不可能，BC可能。故选BC。19、如图所示，重量分别为30N和20N的小球P、Q用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，现对小球P施加大小恒为30N、方向可以改变的外力F，当两小球处于静止状态时，悬线OP与竖直方向的夹角的值可能是（）A0B30C37D45答案：ABC两小球处于静止状态，对整体为研究对象，受力分析，受整体重力、OP绳子拉力、外力F，三个力共点力平衡。重力大小方向均不变，外力F大小不变，方向可变，由三角形定则可知，当外力F与绳子拉力T垂直时，最大。由几何关系可知sin=FG1+G2=30N50N=0.6故悬线OP与竖直方向的夹角的最大值为37，不可能是45。故选ABC。20、如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速率v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为，传送带左右距离足够长，重力加速度为g。当滑块速度达到v0时突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是（）A滑块始终没有受到静摩擦力作用B滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力大小为mgC滑块受到的摩擦力一直不变D传送带减速时滑块受到的摩擦力大小可能变为ma答案：BDB滑块刚放上传送带时，受到水平向右的滑动摩擦力Ff=mg故B正确；ACD若传送带的加速度ag则滑块和传送带一起匀减速至停止，滑块受到的静摩擦力Ff=ma故AC错误，D正确。故选BD。21、在“研究共点力的合成”的实验中，下列操作对减小实验误差有益的是（）A两细绳取等长B标记同一细绳方向的两点尽量远些C拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行D两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力大小尽量相差得大些答案：BCAB标记同一细绳方向的两点尽量远些，这些措施都有益于减小力方向的测量误差，但两细绳没有必要取等长，A错误，B正确；C实验过程中，拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行，从而避免因摩擦而造成的误差，C正确；D两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力大小尽量相差得大些，这样会造成一个弹簧测力计的示数较小，不利于减小测量力大小的相对误差，D错误；故选BC。22、某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（）A保持角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小B保持F水平，逐渐缓慢增大角，则F、FT都逐渐增大C保持角不变，逐渐缓慢增大角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大D只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小答案：BCA如图所示对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，角不变，角减小到90时，F最小，因此角减小的过程中，FT逐渐减小，F先减小后增大，故A错误；B保持F水平，则F=mgtan，FT=mgcos角增大时F、FT都逐渐增大，故B正确；C保持角不变，增大角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图F水平时FT最大，FT水平时F最大，所以FT逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；D只增加细线的长度，对F、FT没有影响，故D错误。故选BC。23、如图甲所示，一物块静止在倾角为的固定斜面上，现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用，物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a、b、F0均为已知量。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A由图可求出物块的质量B由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数CF小于F0时物块保持静止状态DF大于F0后物块做匀变速运动答案：ABCA设物块的质量为m，当推力F0时，物块所受的摩擦力为amgsin可以得出物块的质量magsin故A正确；B当推力F增大到F0时，物块开始滑动，所受的摩擦力为bmgcos可得出物块与斜面之间的动摩擦因数bmgcosbtana故B正确；CF小于F0时，摩擦力仍在增大，物块保持静止状态，故C正确；DF大于F0后物块开始运动，滑动摩擦力不变，随着F的增大，根据平行四边形定则，物块所受合力逐渐变大，故F大于F0后物块做非匀变速运动，故D错误。故选ABC。24、生活和工作中，人们经常需要登高，如图所示的“人字梯”移动方便，高度可根据两边支撑腿之间的角度变化调节，所以人们经常使用。现有一人站在两支撑腿等长的“人字梯”的最高处，以下说法正确的是（）A两边支撑腿之间的角度增大，“人字梯”对地面的压力增大B两边支撑腿之间的角度增大，“人字梯”对地面的压力不变C两边支撑腿之间的角度增大，“人字梯”支撑腿受到的压力增大D两边支撑腿之间的角度增大，“人字梯”支撑腿受到的压力不变答案：BCAB当人站在“人字梯”上时，人与梯子的总重力不变，故无论梯子两边支撑腿之间的角度如何变化，梯子对地面的压力始终等于总重力，A错误，B正确；CD由于人对梯子的压力大小不随梯子两边支撑腿之间的角度变化，根据力的分解可知，两边支撑腿上产生的分力随着夹角的增大而增大，D错误，C正确。故选BC。25、如图所示，拉力器上装有三根相同的弹簧，弹簧的自然长度为0.40m，某人每只手用600N的拉力把它拉至1.40m（在弹簧的弹性限度内），则（）A拉力器受到的拉力为1200NB每根弹簧产生的弹力为200NC每根弹簧的劲度系数为200N/mD每根弹簧的劲度系数为600N/m答案：BCA每只手用600N的拉力向相反方向拉动拉力器，说明拉力器受到的拉力为F=600N，故A错误；B三根弹簧并列，每根弹簧产生的弹力为F弹=6003N=200N故B正确；CD弹簧伸长量为x=1.40m-0.40m=1m根据胡克定律F弹=kx可得每根弹簧的劲度系数为k=F弹x=2001N/m=200N/m故C正确，D错误。故选BC。填空题26、如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的距离，以抬高重力大小为G的重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120时N点受到螺纹轴的作用力为_；MP和PN夹角为60时N点受到螺纹轴的作用力为_。（不计支持臂和螺纹轴所受的重力）答案：3G33G1根据题意，当两臂间的夹角为120时，由平衡条件有2N1cos60=G解得，两臂受到的压力为N1=G对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为F1=2N1cos30=3G2根据题意，当两臂间的夹角为60时，由平衡条件有2N1cos30=G解得，两臂受到的压力为N2=33G对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为F2=2N2cos60=33G27、伽利略曾用滴水计时器研究物体的运动规律，我们可以利用输液瓶滴液等时性的特点，借助医院打点滴的输液瓶设计滴水计时器，固定在电动车靠近地面处，来研究电动车启动过程速度随时间变化的规律，如图所示。经过测量得知：在某一状态下，输液瓶滴下21滴水用时4.00s（从第1滴落地开始计时到第21滴落地结束计时）。从清晰可见的位置开始测量，前12滴水的落点到第1滴水落点的距离如表所示：编号123456x/m00.120.310.580.941.38编号789101112x/m1.92.493.163.904.705.55回答下列问题（计算结果均保留三位有效数字）：（1）从滴水计时器第1滴水落地到第5滴水落地的过程中，电动车的平均速度为v1=_m/s。（2）滴水计时器第4滴水落地时，电动车的瞬时速度v4=_m/s。（3）如果电动车启动过程可以看作匀加速直线运动，则电动车的加速度a=_m/s2。答案：1.181.581.94（1）1相邻水滴落地的时间间隔t=4.0021-1s=0.20s从滴水计时器第1滴水落地到第5滴水落地的过程中，电动车的平均速度v1=x15t15=0.9440.20m/s=1.18m/s（2）2滴水计时器第4滴水落地时电动车的瞬时速度，可以近似用第3、5滴水落地时间内的平均速度表示，所以滴水计时器第4滴水落地时，电动车的瞬时速v4=x35t35=0.94-0.3120.20m/s=1.58m/s（3）3如果电动车启动过程可以看作匀加速直线运动，根据逐差法可知，电动车的加速度a=xT2=4.70-1.38-1.38-050.202m/s2=1.94m/s228、如图所示，物体A和B处于静止状态，重力分别为9N和4N，不计弹簧测力计和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧测力计的读数是_。答案：4N解：由二力平衡条件，可知题图细线中的拉力大小等于B的重力，而弹簧两侧受力相等，弹簧测力计的读数等于弹簧测力计受到的拉力，所以读数为4N。29、重400N的沙发静置在水平地板上，当小李用50N的水平推力推沙发时，沙发静置不动，则沙发与地板间的摩擦力为：_N；当小李用100N的水平推力推沙发时，沙发做匀速直线运动，则沙发与地板间的动摩擦因数为：_。答案：500.251当小李用50N的水平推力推沙发时，沙发静置不动，则静摩擦力，根据二力平衡摩擦力为50N2当小李用100N的水平推力推沙发时，沙发做匀速直线运动，则Ff=100N根据Ff=FN=mg解得=0.2530、小辰发现自己买的橡皮擦材质较硬，擦字时不易擦干净，这是因为物体表面越_,摩擦力越小的缘故。为了也能擦干净字迹，他需要用很大的力气，这是通过_来增大摩擦力的。答案：光滑增大压力1劣质橡皮质硬，表面光滑，在压力相同的情况下，接触面越光滑，摩擦力越小，所以较难将字擦干净；2用橡皮轻轻擦字没擦干净，在稍加用力时，接触面的粗糙程度没有改变，压力增大了，所以摩擦力也增大，可以达到擦干净字的目的。28