1、 2021-2022 学年度必修第一册期末专项复习三学年度必修第一册期末专项复习三 第三章相互作用第三章相互作用-力力 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 2424 分。分。 1把一本书放在水平桌面如图所示，下列说法正确的是（ ） A书受到的重力就是地球对物体的吸引力 B书对桌面的压力就是书受的重力 C书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的 D桌面对书的支持力，是因为书发生了微小形变而产生的 2 如图所示， 甲物体在沿斜面的推力 F 的作用下静止于乙物体上， 乙物体静止在水平面上， 现增大外力 F，两物体仍然静止，则下列
2、说法正确的是（ ） A乙对甲的摩擦力一定增大 B乙对甲的摩擦力一定减小 C乙对地面的摩擦力一定增大 D乙对地面的摩擦力可能减小 3 如图所示， 电动遥控小车放在水平长木板上面， 当它在长木板上水平向左加速运动时， 长木板保持静止，此时（ ） A小车只受重力、支持力作用 B木板对小车的摩擦力方向水平向右 C木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 D木板对小车的作用力方向水平向左 4如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上，设小球质量 m，斜面倾角为30，悬线与竖直方向夹角也为30，光滑斜面 A 质量为 M 固定于粗糙水平面上，则下列说法正确的是（ ） A悬线对小球拉力是2
3、 33mg B地面对斜面的摩擦力是33mg C地面对斜面的支持力是12Mgmg D地面对斜面的支持力是1-2Mgmg 5如图所示，倾角 30 的斜面体 A 静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为 m 的小物块 a、b，整个装置处于静止状态。不计绳与滑轮间的摩擦重力加速度为 g，则（ ） A小物块 b 受到竖直向上的摩擦力作用 B小物块 a 受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为12mg C斜面体 A 受到水平地面向左的摩擦力作用 D细绳对小滑轮的压力大小为 mg 6如图所示，水平面上有一等边三角形 ABC，边长为 L，在三角形 ABC 三个顶点上分别竖直固定完全相同的
4、三根细杆 AA、BB、CC。一质量为 m 的小环 O 穿在细杆 CC上，两根完全一样的橡皮筋一端固定在细杆的 A、B端，另一端固定在小环 O 上。小环 O 处于静止状态，到点 C的距离为3L。橡皮筋原长为 L，劲度系数为 k，并且和弹簧一样满足胡克定律。下列说法正确的是（ ） A小环 O 所受细杆的弹力大小为 kL B小环 O 所受细杆的摩擦力一定为3kL C小环 O 所受摩擦力可能为零 D若小环 O 在一竖直外力作用下缓慢向上移动，小环所受细杆的摩擦力大小不变 7吊车是工程上常用的一种机械，如图为一吊车吊起一批木材，吊车大臂支架顶端固定一定滑轮，一根缆绳绕过定滑轮，一端固定于吊车车身的控制器
5、上，另一端连接一吊钩，吊钩下挂着木材，保持缆绳的长度不变，控制吊车大臂支架绕固定轴转动使木材缓慢升高，在木材缓慢升高的过程中吊钩不会碰到定滑轮，木材也不会接触到大臂。 为了研究问题的方便， 不计缆绳和定滑轮的质量， 不计缆绳和定滑轮之间的摩擦，不计定滑轮与转轴之间的摩擦，则在此过程中下列说法正确的是（ ） A缆绳上的弹力一直减小 B缆绳上的弹力一直增大 C吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直减小 D吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直增大 8如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球 b，另一端与套在水平细杆上的小球 a 连接。在水平拉力 F 作用下小球 a 从图示
6、虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变） 。已知小球 b 的质量是小球 a 的 2 倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球 a 与细杆间的动摩擦因数为33。则拉力 F（ ） A先增大后减小 B先减小后增大 C一直减小 D一直增大 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，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。 9关于胡克定律，下列说法正确的是（ ） A由 F=kx 可知，在弹性限度内弹力 F 的大小与弹簧形变量成正比 B由Fkx可知，劲度系数 k 与弹力 F 成正比，与弹簧形
7、变量成反比 C弹簧的劲度系数 k 是由弹簧本身决定的，与弹力 F 的大小和弹簧形变量 x 的大小无关 D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时弹力的大小 10倾角30、质量为M的斜面体静止在粗糙的水平地面上，一质量为m的光滑小球在不可伸长的轻绳拉力作用下静止在斜面上，如图所示。已知轻绳与斜面间的夹角也为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ） A地面对斜面体的支持力等于Mm g B斜面体对地面的摩擦力方向水平向右 C小球受到斜面的支持力与受到的重力大小相等 D小球受到斜面的支持力与轻绳的拉力大小相等 11如图，斜面体 a 放置在水平地面上。一根跨过光滑定滑轮的轻绳，左侧平
8、行于斜面且与斜面上的物块 b相连， 另一端与小球 c 相连， 整个系统处于静止状态。 现对 c 施加一水平力 F， 使小球缓慢上升一小段距离，整个过程中 a、b 保持静止状态。则该过程中（ ） A轻绳的拉力先减小后增大 Bb 受到的摩擦力方向可能变化 C地面对 a 的摩擦力可能不变 D地面对 a 的弹力减小 12如图所示，细绳一端与质量为m的小物块A相连，另一端悬挂在以小物块A为圆心，半径为绳长的一段圆弧形轨道上的O点（O点位于小物块A的正上方） 。置于水平桌面上的小物块B用两端含光滑铰链的无弹性轻杆与小物块A连接， 细绳与轻杆长度相同。 现将细绳上端从O点沿圆弧形轨道缓慢地移到小物块B的正上
9、方，此过程中小物块A始终不动，此时细绳与竖直方向成60角。已知小物块B的质量为2m，且始终静止在桌面上。 细绳、 杆、 圆弧形轨道均在同一竖直平面内， 小物块A、B均可视为质点。 重力加速度为g，则（ ） A细绳由初始位置移动到与竖直方向成60角的过程中绳上的拉力先减小后增大 B细绳竖直时，小物块B受到水平向右的静摩擦力 C当细绳与竖直方向成60角时，桌面对小物块B的作用力的大小必定大于2.5mg D当细绳与竖直方向成60角时，杆对小物块A作用力的大小为mg 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13 （7 分）某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”
10、。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子 A 上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子 A、B 上，另一端与连接于结点 O，在结点 O 挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子 B 的位置，按照上述方法多测几次。 （1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是_（选填选项前的字母） 。 A实验中要使AO、BO长度相同 B要测量弹簧的原长 C要测量图甲、乙中弹簧的长度 D实验中要使结点 O 的位置始终固定不变 （2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中_（选填
11、“丙”或“丁”）是正确的。 （3）某次实验中测得乙图中30，45，保持偏角不变，将OB从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则OA中弹簧的长度将_，OB中弹簧的长度将_（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”） 。 14 （8 分）在“验证平行四边形定则”验中，某同学用甲、乙两把弹簧测力计拉橡皮条的情形如图甲回答下列问题： （1）弹簧测力计乙的读数为_N； （2）请你指出该同学在实验中的操作错误或不妥之处（写两条） ： （a）_ （b）_ （3） 若该同学实验操作正确后， 图乙所示的 F 与 F 两力中， 方向一定沿AO方向的是图乙中的_。 15 （8 分）重物 A、B
12、 的质量 mA=1kg、mB=4kg，通过细线 a、b、c 和小滑轮 P、Q 连成如图所示的装置，O 为绳子的结点，重物 B 放在粗糙的水平桌面上，竖直弹簧下端固定在可自动移动的力传感平台上，该平台的移动可保证绳子的结点 O 的位置不动且弹簧始终竖直。弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，当整个装置处于平衡静止状态时，=30 已知 B 与桌面的动摩擦因数为 0.5。且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10m/s2。 （1）试求出 B 物体受到的摩擦力。 （2）若只给物体 B 施加一平行于纸面的水平力 F，保证 O 点位置不动，试求出 F 应满足的条件。 16 （8 分） 如图所示
13、，长木板 B 放在光滑水平地面上，质量为11kgm 的木箱 A 放在长木板 B 上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，用水平向右、大小为40N的力 F 拉着长木板 B 匀速运动时，木箱 A 保持静止，轻绳与水平方向的夹角为37。已知sin370.6，cos370.8，210m/sg ，求： （1）轻绳上的张力TF的大小； （2）木箱 A 与长木板 B 之间的动摩擦因数。 17 （14 分）如图所示，在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量 M=2.5kg 的长方体 ABCD，长方体与水平地面的动摩擦因数 =0.5。在墙壁和长方体之间放置一半径 R=0.2m，质量 m=1.5kg 的光
14、滑球，球的球心为 O，且 O、B 与竖直方向的夹角为 ，长方体和球均保持静止。已知重力加速度 g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若 =30 ，则球对竖直墙壁的压力大小为多少； （2）现调整长方体到墙壁之间的距离，当长方体的右侧面 AB 到墙壁的距离等于某值 L 时，整个系统恰好处于静止状态，且球没有掉落地面，求此距离 L。 18 （15 分）如图所示，A、B、C 三个物体的质量是 mA=m，mB=mC=2m，A、B 两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C 用劲度系数 k2的轻弹簧相连，劲度系数为 k1的轻弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B 两物体在同一水
15、平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动 A 物体，在拉动过程中，弹簧、与 A、B 相连的绳子始终竖直，到 C 物体刚要离开地面（A 尚未落地，B 没有与滑轮相碰） ，则： （1）求未拉动 A 物体前两弹簧的形变量； （2）求 C 刚要离地时滑轮下降的距离； （3）求 C 刚要离地时 A、B 两物体的高度差。 答案及评分标准 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C C C C B C D D ACD BD BD AD 13BC （2 分） 丙（1 分） 一直增大（2 分） 先减小后增大 （2 分） 142.50 （2 分） 甲弹簧测力计达到最大量
16、程，再次用一把弹簧测力计拉时会超过量程 （2 分） 乙弹簧拉力方向与细绳方向不一致（2 分） F （2 分） 15(1)对节点 O，由力的平衡 ABA10NTTG（1 分） 对物体 B，有 B10NfT静（1 分） (2)当 F 水平向右拉物体 B 时，有 20NffN滑静（1 分） 根据平衡条件可得 BFTf静 解得 10NF （1 分） 所以 010NF（1 分） 当 F 水平向左拉物体 B 时，有 20NffN滑静 根据平衡条件可得 BFTf静（1 分） 解得 30NF （1 分） 所以 030NF（1 分） 16(1)由平衡条件可知，水平方向 A、B 分别满足 cosTfFF（2 分）
17、 fFF（1 分） 联立解得50NTF 。 （1 分） (2)对 A 进行受力分析如图所示 （1 分） 正交分解可得 cosTfFF（1 分） sinNTFFmg（1 分） 又fNFF，联立解得0.5。 （1 分） 17（1）以球为研究对象，受到重力，墙壁的弹力以及正方体的支持力，受力如下图所示 （1 分） 小球受力平衡，由平衡条件得墙壁对球的弹力 2tan305 3NNmg（2 分） 由牛顿第三定律知球对竖直墙壁的压力大小为 53N； （1 分） （2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力()Mm g和地面的支持力NF，水平方向受到墙壁的弹力2N和地面的摩擦力f，根据平衡条件有（1 分
18、） N()FMm g（1 分） 2tanNmgf（1 分） 且 NfF（2 分） 得 ()1()tan2mMmMmm（2 分） 无论球的质量是多少都必须满足以上条件，则 4tan3（1 分） 即 53（1 分） 故 9sin530.36m5LRRR （1 分） 18 （1） 开始时， 由于 B 的质量大于 A 的质量， 所以， 弹簧 k2处于压缩状态， 设 BC 间弹簧的压缩量为1x，上面的弹簧伸长量为1x，绳子的拉力为T； 对物体 A 根据平衡条件可得 Tmg（1 分） 对物体 B 根据平衡条件可得 2 12+mgk xT（2 分） 解得 12mgxk（1 分） 对滑轮根据平衡条件可得 1
19、12Tk x 解得（） 12mgk（1 分） （2）设 C 物体刚要离开地面时，BC 间弹簧的伸长量为2x，上面的弹簧伸长量为2x，绳子的拉力为T； 对物体 C 根据平衡条件可得 222mgk x 解得 222mgxk（1 分） C 物体刚要离地时，绳子拉力为 =8Tmg（1 分） 对滑轮根根平衡条件可得 128mgk x（1 分） 解得 218mgxk（1 分） C 刚要离地时滑轮下降的距离为x 2216mgxxxk （1 分） （3）A 下降的距离： 21A121222()()83122mgmgmmgmgkkkgkhkmgk（2 分） B 上升的高度 22B2(23)=mmggkgkhmk（2 分） 则 AB 的高度差 21AB612mgmgkhhk（1 分）