高中物理人教版第三章相互作用單元測試 全國獲獎

第三章相互作用綜合測試卷（滿分100分，90分鐘完成）班級_______姓名______目的要求：1．掌握共點力平衡問題的分析方法；2．掌握共點力作用下物體的平衡條件并會應用這個條件解決有關問題。第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，選對的得8分，對而不全得4分。選錯或不選的得0分。1．如圖1所示，物體A、B和C疊放在水平面上，水平力，，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍靜止不動，以、、分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小，則 （）BCFc圖1BCFc圖1AFb B． C． D．0α圖22．如圖2所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為和的小球，當它們處于平衡狀態時，質量為的小球與O點的連線與水平線的夾角為。兩小球的質量比為（）0α圖2 A．B．C．D．3．如圖所示，a、b、c為三個物塊，M、N為個全輕彈簧，R為跨過光滑定滑輪的輕繩，它們連接如圖并處于平衡狀態 （）MNab圖3cR A．MNab圖3cR B．有可能N處于壓縮狀態而M處于拉伸狀態 C．有可能N處于不伸不壓狀態而M處于拉伸狀態 D．有可能N處于拉伸狀態而M處于不伸不壓狀態4．如圖4所示，兩木塊的質量分別為和，兩輕質彈簧的勁度系數分別為、，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統處于平衡狀態，現緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，在這個過程中，下面木塊移動的距離為（）m2m1k1k2圖4 A．m2m1k1k2圖4 C． D．5．用三根輕繩將質量為m的物塊懸掛在空中，如圖5所示。已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為和，則ac繩和bc繩中的拉力分別為（）abcm圖5 A．abcm圖5 C．D．6．如圖6所示，四個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認為彈簧的質量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個彈簧的伸長量，則有()FF①FF②F③F④圖6A．l2＞l1 B．l4＞l3 C．l1＞l3 D．l2＝lPQ圖77．如圖7所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦）。P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態。當用水平向左的恒力推Q時，P、PQ圖7A．Q受到的摩擦力一定變小B．Q受到的摩擦力一定變大C．輕繩上拉力一定變小D．輕繩上拉力一定不變NMOθθ0圖88．兩光滑平板MO、NO構成一具有固定夾角θ0=75°的V形槽，一球置于槽內，用θ表示NMOθθ0圖8A．15°B．30°C．45°D．60°第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實驗題：本大題共4小題，每小題6分，共24分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。ABCαF圖99．如圖9所示，質量為、橫截面為直角三角形的物塊ABC，，AB邊靠在豎直墻上，F是垂直于斜面BCABCαF圖910．AOQBP圖10有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小環P，OB上套有小環Q，兩環質量均為m，兩環間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖10所示?，F將P環向左移一小段距離，兩環再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態和原來的平衡狀態比較，AO桿對P環的支持力FN和細繩上的拉力T的變化情況是FNAOQBP圖10F2AF1圖1111．如圖11所示，一木塊A放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止狀態。其中F1＝10N、F2＝2N。若撤去力F2AF1圖11BAθCO圖1212．如圖12所示，重物的質量為m，輕繩AO和BO的A、B端是固定的，平衡時AO是水平的，BO與水平方向的夾角為θ，AO的拉力F1和BO的拉力BAθCO圖12三、計算題：本大題共3小題，計28分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13．（8分）v1v2CAB圖13如圖13所示，質量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，與鋼板的動摩擦因素為μ。由于受到相對于地面靜止的光滑導槽A、B的控制，物體只能沿水平導槽運動。現使鋼板以速度v1向右勻速運動，同時用力Fv1v2CAB圖13OABθ圖1414．（10分）長為L的繩子,一端拴著半徑為r，重為G的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面的A點上，如圖14所示。OABθ圖14θ圖15mORCmθ15．（10分）如圖15θ圖15mORCmθ（1）將兩個小圓環固定在大圓環豎直對稱軸的兩側θ=30°的位置上(如圖15)。在兩個小圓環間繩子的中點C處，掛上一個質量M=m的重物，使兩個小圓環間的繩子水平，然后無初速釋放重物M。設繩子與大、小圓環間的摩擦均可忽略，求重物M下降到速度最大時下降的距離。（2）若不掛重物M。小圓環可以在大圓環上自由移動，且繩子與大、小圓環間及大、小圓環之間的摩擦均可以忽略，問兩個小圓環分別在哪些位置時，系統可處于平衡狀態?參考答案一、選擇題：1．【答案】C【點撥】由于A與B之間無滑動趨勢，故；根據物塊B的水平方向平衡條件可知，；對C由平衡條件得：。故C正確。2．【答案】A【點撥】質量為的小球受力情況是：重力，方向向下；碗對小球的支持力N，方向沿半徑指向球心O；細線對球的拉力T，方向沿細線向上。根據三個共點力的平衡特點，并考慮，得，故A正確。3．【答案】AD【點撥】當時，有可能出現A選項中的情況，A正確。彈簧N上方是繩子，不存在對N產生壓力的條件，N不可能壓縮，B錯誤。若N處于不伸不壓狀態，彈簧M必須有一個向上的彈力與a的重力平衡，M必須處于壓縮狀態，C錯誤。當，則可能出現D狀態，故D也正確。4．【答案】C【點撥】整個系統處于平衡狀態時，彈簧的彈力是。當被提離上面的彈簧時，彈簧的彈力是。故木塊移動的距離是。C正確。 5．【答案】A【點撥】就c點來說，受到三個力的作用而處于平衡，則有：，；解得：，。則A正確。6．【答案】D【點撥】由于四個完全相同的彈簧都受到相同的拉力F的作用，其伸長量也一定相同，故D正確。7．【答案】D【點撥】由于兩物塊P、Q的質量不知道，P、Q均處于靜止狀態時，Q物體所受到的摩擦力的方向不能確定，當用水平向左的恒力推Q時，Q物體所受到的摩擦力的變化不能確定。而P對繩的拉力總等于其重力，故只有D正確。8．【答案】BFNFNFMαmgβγ，，且由于，則。解以上方程組得：。故B正確。二、填空、實驗題：9．【答案】【點撥】根據物塊的受力情況，應用正交分解法將F分解到水平方向和豎直方向，物塊靜止不動時，由力的平衡條件得：。10．【答案】FN不變，T變小【點撥】以兩環和細繩整體為對象，豎直方向只受重力和桿對P環的支持力FN，FN和系統的重力平衡，所以FN不變。以環Q為對象，根據豎直方向的平衡可得細繩上的拉力T變小。11.【答案】零 【點撥】木塊在水平方向共受到F1、F2和摩擦力三個力作用，處于靜止狀態時,摩擦力為8N,當撤去力F1時,只有F2和摩擦力作用,由于F2小于8N,故木塊仍靜止不動,所以合力為零。F2F1θGF2F1θGO【點撥】取結點O為研究對象，O點受三個力作用而處于平衡狀態，則有；三、計算題：13．【答案】【解析】物體相對鋼板具有向左的速度分量v1和側向的速度分量v2，故相對鋼板的速度v的方向如右圖所示，滑動摩擦力的方向與v的方向相反。物體與鋼板間的滑動摩擦力為：v1v2vFfθFfv1v2vFfθ根據物體運動方向的平衡條件及幾何關系可得：F＝Ffcosθ＝從上式可以看出：鋼板的速度v1越大，拉力F越小。14．【答案】；T增大【解析】球受到重力G、繩子的拉力T和斜面的支持力FN三個力作用，如圖所示。將重力G和繩子的拉力T沿平行于斜面和垂直斜面兩個方向分解。設，根據力的平衡條件得：，由于，OABθTFNGxy則：。當繩子長度OABθTFNGxy15．【答案】(1)；(2)。θTαmORTNCmθTαmORTNCmmg。解得：。(2)系統處于平衡狀態時，兩小環的可能位置為:a．兩小環同時位于大圓環的底端。b．兩小環同時位于大圓環的頂端。c．兩