1、第3章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每个小题中只有一个选项是正确的)1.下列关于力的说法中,正确的是()A.力不一定是成对出现的B.物体只有相互接触,才有力的作用C.两物体相互作用不一定要直接接触D.直接接触的物体间一定有力的相互作用解析依据力的概念可知,力是物体间的相互作用,必然成对,即物体施力的同时,也必然受力,故A不正确;物体间有力的作用时不一定接触,如被踢出后在空中飞行的足球所受的重力属非接触力,故选项B是不正确的,C是正确的;物体相互接触但不挤压时,不会有力的相互作用,故D选项也不正确。答案C2.关于物体所受的重力,下列说法正
2、确的是()A.由于地球吸引产生B.重心一定在物体上C.方向一定指向地心D.大小与所处地理位置无关解析重力是由于地球的吸引而产生的,故A正确。重心的位置与物体的形状和物体质量分布两个因素有关,重心不一定在物体上,比如质量均匀的圆环,故B错误。重力的方向是竖直向下的,不总是指向地心,只有两极和赤道处重力指向地心,故C错误。重力的大小与所处地理位置有关,同一物体在同一地点重力是恒定不变的,在地球上不同的地方,所受的重力不一定相同,故D错误。答案A3.关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是()A.重力的方向总是垂直向下B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零C.摩擦力的大小与弹力大小成正比D.相互接触的
3、物体间不一定有弹力解析重力的方向是竖直向下,不是垂直向下,故A错误;弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与外力的大小没有关系,故B错误;动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系,故C错误;弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所以相互接触的物体之间不一定有弹力,故D正确。答案D4.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力的大小关系是()A.fBfAfCB.fAfB2(m+M)g时,木板与木块之间发生相对运动D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动解
4、析对M受力分析,在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力,两个力平衡,则地面对木板的摩擦力f=1mg,故A正确,B错误。无论F大小如何,m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变,M在水平方向上仍然仅受到两个摩擦力而处于平衡,不可能运动,木块与木板发生相对滑动的条件是F1mg,故C错误,D正确。答案AD三、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答,计算题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)13.(6分)某同学用弹簧测力计称得一木块重力为5 N,把木块放在水平面上,用弹簧测力计水平向右拉木块。(1)当弹簧测力计读数是2.1 N时,木块刚好被拉动,这时木块受到的是摩擦力,大
5、小是N,方向。(2)木块开始运动后,若使木块保持匀速运动,弹簧测力计的读数为2 N,这时木块受到的是摩擦力,大小是N,动摩擦因数=。解析(1)木块静止,处于平衡状态,受到的摩擦力等于弹簧测力计的水平拉力,当木块刚好开始滑动时,摩擦力是最大静摩擦力,由平衡条件知,最大静摩擦力是2.1N,方向水平向左。(2)木块匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得,滑动摩擦力为f=F=2N,木块对桌面的压力N=G=5N,由滑动摩擦力公式f=N=G,得动摩擦因数为=fG=25=0.4。答案(1)最大静2.1水平向左(2)滑动20.414.(8分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺
6、固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在(选填“水平”或“竖直”)方向。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范,代表符号为。由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的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值(选填“L0”或“Lx”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为 g(
7、结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)。解析(1)弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;比较表中不同数值,可知L3记录不规范。由于表中测量值已经估读到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度是1mm。(3)设砝码盘质量为m0,因为m0g=k(Lx-L0),mg+m0g=k(Ln-L0),整理得mg=k(Ln-Lx),所以横轴应为弹簧长度与Lx的差值。(4)由mg=k(Ln-Lx)可知,图像的斜率k=kg=mx,故k=mgx=4.9N/m,m0=k(Lx-L0)g=1.010-2kg=10g。答案(1)竖直(2)静止L31 mm(3)L
8、x(4)4.91015.(8分)在弹性限度内,一个原长为20 cm的轻弹簧,受50 N的拉力时,总长度22 cm。求:(1)弹簧的劲度系数;(2)当弹簧总长度为19 cm时,弹簧的弹力大小。解析(1)当F=50N时,弹簧伸长x=l1-l0=0.02m由F=kx得k=Fx=500.02N/m=2.5103N/m。(2)x=l0-l2=0.01m。故F=kx=2.51030.01N=25N。答案(1)2.5103 N/m(2)25 N16.(8分)如图所示,用F=40 N的水平力将木块压在竖直墙壁上静止,已知木块重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数=0.25,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现
9、将F逐渐减小,求:(1)当F减小为F1=30 N时,木块受到的摩擦力f1的大小;(2)当F减小为F2=20 N时,木块受到的摩擦力f2的大小。解析(1)当F减小为F1=30N时,最大静摩擦力为fmax=0.2530N=7.5N,重力小于最大静摩擦力,故木块没有运动,则木块在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡,即f1=G=6N。(2)当F减小为F2=20N时,最大静摩擦力为fmax=0.2520N=5N,重力大于最大静摩擦力,木块运动,受到的是滑动摩擦力,其大小为f2=fmax=5N。答案(1)6 N(2)5 N17.(14分)质量为2 kg的物体放在水平地板上,用一轻质弹簧水平拉物体。当它刚开始运
10、动时,弹簧的伸长量为3 cm;当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的伸长量是2 cm。弹簧的劲度系数为200 N/m,g取10 N/kg,求:(1)物体受到的最大静摩擦力;(2)物体受到的滑动摩擦力;(3)物体与水平面间的动摩擦因数。解析(1)根据最大静摩擦力的定义,弹簧伸长3cm时产生的拉力F=kx与最大静摩擦力相等,所以最大静摩擦力fmax=2000.03N=6N。(2)物体匀速运动时,拉力F=kx等于滑动摩擦力,则滑动摩擦力f=2000.02N=4N。(3)根据f=N可得动摩擦因数=fN=fG=420=0.2。答案(1)6 N(2)4 N(3)0.218.(16分)如图所示,某时刻质量m=2
11、kg的木块正在以3 m/s的速度在以5 m/s的速度向右传送的传送带上运动,试判断:(1)木块的运动方向。(2)木块相对于传送带的运动方向。(3)木块所受滑动摩擦力的方向。(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数=0.2,求木块受到的滑动摩擦力的大小。(g取10 N/kg)解析(1)由题可知木块正以v=3m/s的速度向右运动。(2)由于传送带的速度v=5m/s,方向向右,以传送带为参考系,木块向左运动。(3)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以木块所受滑动摩擦力的方向向右。(4)滑动摩擦力的大小为f=N,其中N是木块受到的传送带的支持力,根据木块在竖直方向上二力平衡得N=mg,则f=0.2210N=4N。答案(1)向右(2)向左(3)向右(4)4 N7