第三章水平测试卷.docx

第三章　水平测试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．下列关于力的说法，正确的是(　　)
A．有力作用时一定有施力物体，可能没有受力物体
B．力有时能脱离物体而独立存在
C．有受力物体就一定有施力物体
D．只有相互接触的物体才能有作用力
答案　C
2.如图所示，歼－20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。关于飞行中的歼－20战机的受力，下列说法正确的是(　　)

A．战机受到的重力垂直向下
B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力
C．战机向前运动的推力无施力物体
D．战机匀速飞行，它不受重力作用
答案　B
3．一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为α＝30°的固定光滑斜面上。在如图所示的甲、乙、丙三种情况下物体处于平衡状态的是(g＝10 m/s2)(　　)

A．仅甲图 B．仅乙图
C．仅丙图 D．甲、乙、丙图
答案　B
4．某人手握一木棒，将木棒竖直静置于空中，如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．木棒受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于木棒的重力
B．手握棒的力越大，手与棒之间的摩擦力越大
C．手对棒的作用力大于棒的重力
D．棒对手的摩擦力与棒的重力是一对作用力和反作用力
5．如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为(　　)

A. B．F
C.F D．2F
答案　B
6．如图所示为体操男子吊环比赛中某个时刻的模拟图，此时运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定的夹角，左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为F1、F2。则下列判断中正确的是(　　)

A．F1、F2是一对作用力和反作用力
B．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
C．每根吊带受到吊环的拉力大小都等于运动员重力的一半
D．在运动员将两吊带由图示状态再缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的拉力缓慢增大
答案　B
7．如图所示，一个金属小球静止在光滑斜面上，球上有两根细绳A、B悬于水平天花板上，B绳处于竖直位置，则下列说法正确的是(　　)

A．金属小球一定受到4个力的作用
B．金属小球可能受到3个力的作用
C．金属小球一定受到2个力的作用
D．金属小球可能受到沿斜面向上的静摩擦力
答案　C
8.近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量。一系列健康问题与不当的姿势存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头疼和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化，现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型，重心在头部的P点，颈椎OP(轻杆)可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下静止。假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(≈2.45)(　　)

A．4.2倍 B．3.3倍
C．2.8倍 D．2.0倍
答案　B
9．小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　)

A．当θ为120°时，F＝G
B．不管θ为何值，F＝
C．当θ＝0°时，F＝
D．θ越大，F越小
答案　AC
10．科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是(　　)

A．手机受到的支持力大小为Gcosθ
B．手机受到的支持力大于Gcosθ
C．纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ
D．纳米材料对手机的作用力竖直向上
答案　BD
11.将一个F＝10 N的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角，则关于另一个分力F2，下列说法正确的是(　　)

A．F2的方向不可能与F平行
B．F1的大小不可能小于5 N
C．F2的大小可能小于5 N
D．F2的方向与F1垂直时，F2最小
答案　AD
12．如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(　　)

A．Ff不变 B．Ff增大
C．FN不变 D．FN减小
答案　BC
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、实验题(本题共2小题，共12分)
13．(6分)某同学利用如图a装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。

(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m。
(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x＝________ cm。
答案　(1)4　50　(2)10
14．(6分)某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图a所示。

(1)试在图a中作出无实验误差情况下F1和F2的合力的图示，并用F表示此力。
(2)有关此实验，下列叙述正确的是________。
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，须将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图b所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的力)_______ ________。
(4)在以上比较符合实验事实的那位同学的实验中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况)_________________________________。
答案　(1)图见解析　(2)AC
(3)甲同学实验得到的结果
(4)见解析

三、计算题(本题共4小题，共40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

15．(10分)如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10 kg的重物悬挂在空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°。(g取10 m/s2)
(1)画出结点O的受力分析图，标出对应的力及角度；
(2)求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB；
(3)若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD＝OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD。
答案　(1)图见解析　(2)50 N　50 N　(3)100 N
解析　(1)对结点O受力分析如图甲所示，

(2)重物处于平衡状态，有FC＝mg，对O点，根据平衡条件，由几何知识得：
FA＝FCcos30°＝50 N
FB＝FCsin30°＝50 N。
(3)将A点移动到D点后画出O点受力示意图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：FD＝mg＝100 N。

16．(10分)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，求：
(1)弹簧原长为多少？
(2)力F的大小为多大？
答案　(1)l＋　(2)mg
解析　(1)对滑块A，据平衡条件得mgsin30°＝kx，
其中x＝l0－l，解得l0＝l＋。
(2)对A、B构成的整体，
据平衡条件得Fcos30°＝2mgsin30°，解得F＝mg。

17．(10分)如图所示，一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M＝2m的小球。若细线与水平横杆的夹角为θ时，两铁环与小球均处于静止状态，则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大？摩擦力为多大？
答案　2mg　
解析　分析O点的受力情况如图甲所示，
由对称性可知F2＝F3，
由平衡条件知F2sinθ＋F3sinθ＝F1，
分析M的受力情况可得F1＝Mg＝2mg，
所以F2＝F3＝。

分析A环的受力情况如图乙所示，由平衡条件得
水平方向：Ff＝F2′cosθ，且F2′＝F2，得Ff＝
竖直方向：FN＝mg＋F2′sinθ，得FN＝2mg。
18．(10分)用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ，如图甲、乙所示(水平地面粗糙)。

(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A是否都一定要做匀速直线运动？
(2)若木块A在拉力FT的作用下做匀速直线运动，图甲中A、B间的摩擦力是否等于拉力FT?
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N，图甲中弹簧测力计读数为60 N(当A被拉动时)，FT＝110 N，求A、B间的动摩擦因数μ。
答案　(1)图甲中A不必一定要做匀速直线运动，图乙中A一定要做匀速直线运动
(2)不等于　(3)0.4
解析　(1)题图甲中只要木块A相对B滑动即可；题图乙中的木块A一定要做匀速直线运动，因为题图乙中，只有当木块A匀速直线运动时，弹簧测力计的读数才与摩擦力大小相等。
(2)题图甲中，木块A受上、下两个接触面的向左的摩擦力作用，故木块A、B间的摩擦力小于拉力FT。
(3)题图甲中，对木块B研究，
已知Ff＝60 N，FN＝150 N，
根据Ff＝μFN知A、B间的动摩擦因数为
μ＝＝＝0.4。