物理必修11 重力 基本相互作用课时训练

第4章《相互作用》单元测试6

第Ⅰ卷(选择题　共40分)

一、本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．

1．下列关于重力的说法，正确的是

A．重力就是地球对物体的吸引力

B．只有静止的物体才受到重力

C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

2．下列说法正确的是

A．重力的方向总是竖直向下的

B．压力、支持力的方向总是垂直于接触面的

C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反

D．轻绳的拉力方向总是沿绳子所在直线方向的

3．被誉为“高空王子”的阿迪力于2008年7月19日在甘肃甘南藏族自治州成功横越冶木河大峡谷，并与其徒弟雅格布首次相向交叉而走．这次横跨冶木河搭建的绳索长达1100多米，悬于高260米的峡谷高空之中．他在如此危险的高空中走钢丝能够获得成功，是因为充分利用了下述哪些力学原理

A．降低重心

B．增大摩擦力

C．减小摩擦力

D．牛顿第二定律

4．如图所示，P是位于水平的粗糙桌面上的物块．用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是

A．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面

B．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面

C．重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面

D．重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面

5．(创新题)水泥是一种重要的建筑材料，用石灰石、黏土以及其他辅助原料烧制而成的硅酸盐水泥用在建筑上，坚固耐压，但不耐拉，钢筋耐压也耐拉，通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固．正确地放置钢筋的位置，可以使建筑物更加牢固，如图所示，楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是

6．下列关于摩擦力的说法正确的是

A．滑动摩擦力总是与物体运动方向相反

B．静摩擦力是不可能使物体运动的

C．摩擦力的大小总是与接触面的粗糙程度有关

D．无论是滑动摩擦力还是静摩擦力都可以是动力

7．(2008广东高考理科基础，9)探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m，悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为

A．L0＝0.02 m，k＝500 N/m

B．L0＝0.10 m，k＝500 N/m

C．L0＝0.02 m，k＝250 N/m

D．L0＝0.10 m，k＝250 N/m

8．均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示受力分析示意图中，正确的是

第Ⅱ卷(非选择题　共60分)

二、本题共2小题，第9题7分，第10题8分，共15分．把答案填在题中横线上．

9．某同学为测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ，实验室准备的器材有：①水平实验桌，②一劲度系数为k的弹簧，③木板，④毫米刻度尺，⑤质量为m0的物体．

(1)设计实验方案，写出实验步骤：

____________________________________________________________；

(2)动摩擦因数的表达式μ＝________.

10．某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g取9.8 m/s2)

(1)根据所测数据，在如图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．

(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在______ N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数为______ N/m.

三、本题共3小题，11题12分，12题15分，13题18分，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

11．跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示，若物体A和B均处于静止状态．试分析物体A和B的受力情况，画出受力的示意图．

12．如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系，试由图线确定：

(1)弹簧的原长；

(2)弹簧的劲度系数；

(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小．

13．一个重为200 N的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.1，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力：

(1)物体开始时静止，用F＝5 N的水平向右的力拉物体；

(2)物体开始时静止，用F＝30 N的水平向右的力拉物体；

(3)物体开始以v＝15 m/s的初速度向左运动，用F＝15 N的水平向右的力拉物体．

答案与解析

1．CD　重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分．重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关．

2．ABD

3．AB

4．B　以P为研究对象，水平方向P受到绳的拉力和桌面对P的摩擦力作用，拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面．

5．A　当阳台承载重物时，上表面拉伸，下表面挤压，而水泥缺乏弹性，容易在拉伸时断裂，因此就把耐拉伸的钢筋敷设在接近上表面的地方．房间里的楼板承载重物时，则是上表面挤压，下表面拉伸，所以钢筋敷设在接近下表面的地方．

6．D　摩擦力的作用效果是阻碍相对运动或相对运动趋势，方向与物体的运动方向无关，可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反，因此，摩擦力可以是动力，也可以是阻力．

7．D　由胡克定律知F1＝k(L1－L0)，F2＝k(L2－L0)，联立解得：L0＝0.10 m，k＝250 N/m.

8．ACD　A图细线的拉力沿竖直方向，长棒与地面间没摩擦力．C图、D图细线的拉力沿倾斜方向，杆相对地面有相对运动趋势，故应有摩擦力．

9．答案：见解析．

解析：(1)实验步骤：①先用弹簧拉着木板在水平桌面上做匀速直线运动，并用刻度尺量下此时弹簧的长度L1；②再将质量为m0的物体置于长木板上，用弹簧拉着木板仍沿桌面匀速运动，用刻度尺量下此时弹簧的长度L2.

(2)由(1)可得：设木板质量为m，弹簧原长为L0，则k(L1－L0)＝μmg，k(L2－L0)＝μ(m＋m0)g

联立解得：μ＝.

10．答案：(1)图略　(2)0～4.9　25.0

解析：(1)纵坐标取15 cm为起点，然后在坐标纸上依次描点(0,15.00)、(1.00,18.94)、(2.00,22.82)……然后用平滑的曲线连接各点，如图所示，即可清楚直观地表示出标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．在作出的图象中可以看出，在0～4.9 N范围内，图线为一条倾斜直线，表明此时弹力大小与弹簧伸长成线性关系，即满足胡克定律：F＝kΔx，据此可以计算出弹簧的劲度系数k＝＝，代入数据即可．

(2)0～4.9　25.0

11．答案：

12．答案：(1)10 cm

(2)200 N/m

(3)20 N

解析：(1)根据图象可知，当F＝0时，表示物体处于原长，所以原长为10 cm.

(2)对于坐标为(5,10)这一点，表示当弹簧压缩量为10 cm－5 cm＝5 cm时，弹簧的弹力为10 N，根据胡克定律F＝kx，代入数据后可以得到k＝200 N/m.

(3)当弹簧长度为0.20 m时，表示弹簧的伸长量为10 cm，根据胡克定律F＝kx，代入数据后可以得到F＝20 N.

13．答案：(1)静摩擦力为5 N，方向水平向左

(2)滑动摩擦力为20 N，方向水平向左

(3)滑动摩擦力为20 N，方向水平向右

解析：一般情况下可以认为最大静摩擦力等于在同样正压力条件下的滑动摩擦力(注意：严格来说最大静摩擦力大于滑动摩擦力)．因为f滑＝μN＝0.1×200 N＝20 N，可以认为最大静摩擦力fmax＝20 N，所以静摩擦力的取值范围是0<f静≤20 N.

(1)由于f＝5 N<fmax，物体仍静止，所受静摩擦力为5 N，方向水平向左．

(2)由于f＝30 N>fmax，所以物体相对水平面向右运动，这时物体所受滑动摩擦力大小为f滑＝μN＝20 N，方向水平向左．

(3)由于物体向左运动，所受滑动摩擦力方向水平向右，大小仍等于20 N.