2022-2023学年人教版（2019）必修一第三章 相互作用--力 单元测试卷（含答案）

第三章 相互作用--力 单元测试卷 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1、2021年7月20日，速度可达600km/h的磁悬浮列车在青岛下线投入使用。下列说法正确的是( ) A.“600km/h”约为2160m/s B.磁悬浮列车行驶时不受空气阻力 C.此磁悬浮列车的最大速度比高铁的大 D.题中“600km/h”指的是全程平均速度的大小 2、图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为、、。其中、两绳的夹角为60°，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是( ) A.一定小于 B.与是一对平衡力 C.与大小相等 D.与合力大小等于 3、在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，根据实验数据得到a，b两根弹簧的图像如图所示，下列说法正确的是( ) A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.弹性限度内施加同样大的力，a的形变量比b的大 D.弹性限度内，两弹簧的弹力都与弹簧的长度成正比 4、若两个共点力大小分别为，则它们合力的最小值和最大值分别是( ) A. B. C. D. 5、如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着静止在竖直墙面上。当推力F的大小增加到3F时，则( ) A.木块所受墙面的摩擦力变小 B.木块所受墙面的摩擦力变大 C.木块所受墙面的弹力不变 D.木块所受墙面的弹力增加到原来的3倍 6、如图所示，置于水平桌面上的弹簧秤，左端通过细线与固定木板相连，右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块，则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为( ) A.0,0 B.0,4.0 N C.4.0 N,0 D.4.0 N,4.0 N 7、如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态。测得此时弹簧的伸长量为（弹簧的形变在弹性限度内）。重力加速度为g。此弹簧的劲度系数为( ) A. B. C. D. 8、如图所示，轻绳的一端系在质量为m物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆上的圆环上.现用水平力F拉绳上一点，使物体从图中实线位置缓慢上升到图中虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，则在这一过程中，拉力F、环与横杆的静摩擦力f和环对杆的压力N，它们的变化情况是( ) A.F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大 B.F逐渐增大，f保持增大，N保持不变 C.F逐渐减小，f保持减小，N保持不变 D.F逐渐减小，f保持增大，N逐渐减小 9、某同学站在一板面水平的滑板上，随滑板一起在水平地面上向左做减速直线运动，则在此运动过程中，该同学( ) A.不受静摩擦力作用 B.相对滑板无运动趋势 C.受到水平向左的静摩擦力 D.受到水平向右的静摩擦力 10、甲、乙两同学分别用力、共同提着一桶水，水桶静止，和大小相等、夹角为60°，如图所示。若桶和水所受的总重力为300N，则每位同学对桶的作用力大小为( ) A.150N B.300N C. D. 二、填空题 11、（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图a所示的图象，由图象可知：弹簧原长________cm，求得弹簧的劲度系数是________N/m. （2）按如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为________cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为________个. 12、下表是某同学为“探究弹簧弹力与形变量的关系”所测得的几组数据： 弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的长度L/cm 6.5 8.0 9.5 11.0 12.5 由表中数据求得弹簧原长______m，弹簧的劲度系数______N/m。 13、有三个力大小分别为30N、80N和60N，这三个力的合力最小值是________N；如下图所示四个情境中，设各接触面光滑，则静止的小球P只受到一个弹力的有_______________（填写对应的“甲、乙、丙、丁”）。 14、如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一个质量为的带正电小滑块静止在竖直的粗糙墙壁上。若，其受到的摩擦力大小为________N。当撤掉电场后，忽略空气阻力，木块做的运动是_______。 三、计算题 15、小宸为了研究电梯运行情况，进行如下实验： Ⅰ.他制作了图所示实验装置，将一根轻弹簧上端固定，把悬挂1.0N重物时弹簧下端指针所指位置的刻度标记为0，对应加速度为0。悬挂0.95N重物时，指针指在刻度A处。最后把1.0N重物固定在弹簧上。 Ⅱ.小宸在电梯内安放好实验装置，乘坐电梯从1楼到11楼。电梯从静止开始先加速上升一段时间，这段时间内指针稳定指在B处；随后匀速上升一段距离再减速运动到11楼停止，减速阶段指针稳定指在C处。整个过程用时。已知楼房层高为，空气阻力不计，弹簧始终处于弹性限度内，g取。求： （1）指针稳定指在B处阶段，电梯的加速度大小； （2）电梯加速运动的时间。 16、如图所示，某人站在水平地面上用轻绳牵住一质量的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角，气球和人均静止。已知空气对气球的浮力恒为，人的质量，且忽略人受的浮力。（，，）求： （1）绳拉力大小和水平风力的大小； （2）地面对人的支持力和摩擦力大小。 四、实验题 17、某同学为了探究弹力与弹簧伸长量的关系，进行了下列操作： （1）将弹簧悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧。 （2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表所示： 代表符号 数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.40 35.35 37.40 39.30 由上表可知所用刻度尺的最小刻度为_________。 （3）如图是该同学根据表中数据作出的图象，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与______（填“”或“”）的差值。 （4）由图象可得，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为_______。 （5）该弹簧的劲度系数为______N/m。（重力加速度取，结果保留3位有效数字） 参考答案 1、答案：C 解析：A.根据单位转换关系可知 故A错误； B.磁悬浮列车行驶时也会受到空气阻力，故B错误； C.一般高铁的速度为250km/h左右，所以此磁悬浮列车的最大速度比高铁的大，故C正确； D.600km/h指运行的最大速度，为瞬时速度大小，故D错误。 故选C。 2、答案：D 解析：ACD.三个灯笼受到重力与OA的拉力，所以OA的拉力 三根绳子等长，可知与的拉力是相等的；对O点进行受力分析如图 可知 所以 故AC错误；D正确； B.由图可知，与的方向不在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误。 故选D。 3、答案：C 解析：A、当时，弹簧的长度等于原长，由图可知a的原长比b的短，故A错误； B、在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比，图象中图线的斜率表示劲度系数，由图可知，a图线斜率小于b图线斜率，故a的劲度系数小于b的劲度系数，故B错误； C、a的劲度系数小于b的劲度系数，故在弹性限度内施加同样大的力，由可知，a的形变量比b的大，故C正确； D、图象中，图线不是过原点的直线，所以弹簧的弹力与弹簧的长度不成正比，故D错误； 故选：C。 4、答案：D 解析：两个共点力方向相同时合力最大，方向相反时合力最小。两力的合力范围，即，合力的最小值和最大值分别是2N，14N。 故选D。 5、答案：D 解析：木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡当推力增大为原来的3倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的3倍。但摩擦力始终等于重力，保持不变。故D正确，ABC错误； 故选：D。 6、答案：C 解析：因弹簧秤处于平衡状态，故弹簧秤受到的合力为零；而弹簧秤读出的是其一端受到的拉力大小，故读数等于重物的重力，即；故选：C。 7、答案：D 解析：由于木块处于静止状态，弹簧弹力大小等于木块的重力，由胡克定律得，故，D对. 8、答案：B 解析：设绳子与竖直方向的夹角为日，绳子的拉力为T，则，所以，因重力不变，当角θ增大时，减小，增大，所以F增大；再以整个系统为研究对象，水平方向上：，所以f也逐渐增大；竖直方向上：，所以N不变。故B正确，ACD错误。 故选B。 9、答案：D 解析：某同学站在一板面水平的滑板上，随滑板一起在水平地面上向左做减速直线运动，则该同学的加速度水平向右，根据牛顿第二定律可知，该同学受到合力水平向右，该同学受到水平向右的静摩擦力，该同学相对滑板有向左的运动趋势。 故选D。 10、答案：D 解析： 11、答案：（1）3.0；200（2）1.50；3 解析： 12、答案：0.05；33.3 解析：由表中数据可知，弹簧长度每伸长1.5cm时，弹力增加0.5N，根据胡克定律，则弹簧的劲度系数，弹簧长度为6.5cm时弹簧弹力为0.5N，则，，解得。 13、答案：0；甲、乙、丙、丁； 解析：80N和60N的合力范围为20N~140N，所以80N和60N的合力可与30N的力平衡，故这三个力的合力最小值是零。 甲图中根据平衡条件只会受到下接触面的弹力，若受到左侧平面的弹力则不能受力平衡；受力分析可得乙图中小球P只受到水平面对其竖直向上的弹力，间没有弹力；丙图中接触面若有弹力则垂直接触面斜向上，此时小球不能平衡，所以小球只受到绳子的拉力即绳子的弹力；丁图经平衡分析可得受到竖直绳子的弹力和小球的重力平衡，斜向的绳子不可能有弹力。所以可得小球P只受到一个弹力的图有甲、乙、丙、丁。 14、答案：1；自由落体运动 解析：木块处于平衡状态，竖直方向上，木块受到的摩擦力 当撤掉电场后，木块对墙壁压力为零，木块受到的摩擦力为零，忽略空气阻力，木块只受重力作用，做自由落体运动。 15、答案：（1）（2）2s 解析：（1）以重物为研究对象，重物受到重力和弹簧的拉力。以竖直向上为正方向，刻度尺一小格长度为d。设悬吊0.95 N重物时，弹簧形变量为；悬吊1.0 N重物时，弹簧形变量为，根据胡克定律及二力平衡条件 代入已知条件 解得 弹簧伸长时，弹力大小改变量为。 设1.0N重物质量为，指针稳定指在B处阶段，与指针指在刻度A处相比，弹簧形变量增加了10d，则弹簧弹力为 根据牛顿第二定律 解得 电梯的加速度大小为。 （2）当指针稳定指在C处，弹簧弹力大小为 根据牛顿第二定律 解得 设电梯加速运动的时间为t，根据运动的对称性，其减速阶段时间也为t，则匀速阶段时间为，对上升全过程，由运动学规律 解得 16、答案：（1）见解析（2）24N 解析：（1）以氢气球为对象，设绳子拉力为T，风力为，如图所示 由平衡条件可得 联立解得， （2）以氢气球和人为整体，根据受力平衡可得 解得地面对人的支持力为 地面对人的摩擦力为 17、答案：（2）1mm（3）（4）正比例关系（5）5.00 解析：（2）由表中实验数据可知，弹簧长度的单位是cm，小数点后有两位有效数字，说明刻度尺的分度值为1mm； （3）弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为；研究弹簧所挂砝码质量与伸长量变化间关系，所以，即横轴表示弹簧长度与的差值； （4）由图像可得，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为正比例关系； （5）由图像可知，弹簧的劲