1、第三章学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2021四川成都市高一期末)2020年10月1日是我国建国71周年纪念日，为了表达对祖国的热爱，各街道的路灯上纷纷悬挂了国旗。如图，悬挂国旗的情景可简化为如下模型。水平横杆AB固定在竖直柱体的O点，轻质绳CD下悬挂一质量为m的物体。不计空气的作用力，在物体静止时，下列判定正确的
2、是(C)A物体受到轻绳的拉力是物体发生弹性形变产生的B轻绳受到物体的拉力是轻绳发生弹性形变产生的C物体所受重力和轻绳对物体的拉力是一对平衡力D横杆AB对轻绳的拉力和物体对轻绳的拉力是一对作用力与反作用力解析：物体受到轻绳的拉力是轻绳发生弹性形变产生的，A错误；轻绳受到物体的拉力是物体发生弹性形变产生的，B错误；物体所受重力和轻绳对物体的拉力是一对平衡力，C正确；横杆AB对轻绳的拉力和物体对轻绳的拉力是一对平衡力，D错误。2(2021浙江金华市高一期末)台灯的灯头与灯座通过一根能弯曲的白色塑料细杆相连，甲、乙、丙三个图中白色塑料细杆的弯曲程度各不相同，以下说法正确的是(D)A甲图中细杆对灯头的作
3、用力最小B丙图中细杆对灯头的作用力最大C乙图水平地面对台灯有摩擦力作用D三图中细杆对灯头的作用力一样大解析：三个灯头都静止，细杆对它的作用力等于其重力，故AB错误，D正确；整个灯静止，处于平衡状态，灯相对地面没有运动趋势，不受摩擦力，故C错误。3(2021浙江金华市高一期末)如图所示，吊床用两根绳子拴在两根柱子的等高位置上，某人先坐在吊床上(脚已经离开地面)处于静止状态这时吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对该人的作用力为F2；后躺在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对该人的作用力为F2，则(C)AF1F1，F2F2BF1F1，F2F2CF1F1，故选C。4(2021广东省
4、，3)唐代来耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是(B)A耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力解析：将拉力F正交分解如下图所示在x方向可得出Fx曲Fsin ，Fx直Fsin 在y方向可得出Fy曲Fcos ，Fy直Fcos 由题知，则sin cos 则可得到Fx曲Fy直A错误、B正确；耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是
5、一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD错误。5(2020全国高一课时练习)如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是(B)A在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力B在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力C在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力D在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力解析：蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如图所示：根据共点力平衡有：Ffmgsin ，FNmgcos ，因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点
6、的支持力， A错误，B正确；在a点和b点，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，C错误；在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，D错误。6(2021安徽省舒城中学高一开学考试)有人想水平地夹住一叠书，他用手在这叠书的两端施加的水平压力F250 N，如图所示，若每本书的质量为0.90 kg，手与书之间的动摩擦因数为10.4，书与书之间的动摩擦因数为20.3，设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。则下列说法正确的是(D)A此人最多能夹住22本书B此人最多能夹住17本书C此人最多能夹住23本书D此人最多能夹住18本书解析：先将所有的书(
7、设有n本)当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有21Fnmg ，则有n22.2。再考虑除最外侧两本书(n2本)，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有22F(n2)mg则有n2218.6，故最多可以有18本书。故选D。7(2021自贡市田家炳中学高一开学考试)如图所示，皮带运输机可以把物体匀速送往高处，也可以把物体从高处匀速送往地面，这两种情况下物体受到的摩擦力的方向(AC)A运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向上B运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向下C运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向上D运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向下解析：运往高处时物体向上匀速运动，受力平
8、衡，则物体受到的沿斜面向上的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物体受到的摩擦力沿皮带向上，选项A正确，B错误；运往地面时物体向下匀速运动，受力平衡，则物体受到的沿斜面向上的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即物体受到的摩擦力沿皮带向上，选项C正确，D错误。8(2020河南省鹤壁市高级中学高一上学期检测)图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是m，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则(AB)AF3F1 BF1F2CF1F2 DF3F1解析：根据图可知，甲和丙的弹簧秤读数相等即F1F3mg，乙图中弹簧秤的读数F2mgcos 30mg，故有F
9、1F3F2，所以选项A、B正确。9(2021江苏省苏州实验中学高一月考)如图所示，用与竖直方向成角(45)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为T1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过角固定，绳b的拉力变为T2；再转过角固定，绳b的拉力为T3，则(AD)AT1T3T2 BT1T2T3CT1T3T2 D绳a的拉力减小解析：以小球为研究对象，分析受力：重力、a、b两绳的拉力T、T2，根据平衡条件得知，T和T2的合力方向竖直向上，大小与重力相等，保持不变，作出b绳在三个不同位置时，两个拉力的变化，如图，由图得到，T1T3T2。由图看出，绳a的拉力减小，故A、D
10、正确。10如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D。若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦。则下列结论正确的是(ABC)AA受到地面的支持力为4 mgBB受到A的支持力为3 mgCB受到C的拉力约为 mgDC受到A的推力约为 mg解析：把四人看成整体，分析受力，由二力平衡可知A受到地面支持力为4 mg。把BCD看成整体，分析受力，由二力平衡可知B受到A的支持力为3 mg。由题图可知，B手臂与竖直方向的夹角大约为30，设B对C的拉力为F1，A对C的推力为F2，对C分析受力，由受力分析和力的平
11、衡条件可得，F1cos 30mg，解得F1mg。F1sin 30F2，解得F2mgtan 30mg，故选项A、B、C正确，D错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题，共14分。把答案直接填在横线上)11(7分)(2021广东省，11)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L0，数据如表所示。实验过程中弹簧
12、始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用LiLi3Li(i1,2,3)计算弹簧的压缩量：L16.03 cm，L26.08 cm，L3_6.04_cm，压缩量的平均值_6.05_cm；(2)上述是管中增加_3_个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为_48.6_N/m。(结果保留3位有效数字)解析：(1)根据压缩量的变化量为L3L6L3(18.0912.05)cm6.04 cm压缩量的平均值为cm6.05 cm(2)因三个
13、L是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)根据钢球的平衡条件有3mgsin k解得k N/m48.6N/m。12(7分)2017全国卷)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_4.0_ N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮
14、筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点，此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N和F25.6 N。()用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；()F合的大小为_3.96_ N，F合与拉力F的夹角的正切值为_0.05_。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。答案：(2)()见解析解析：(1)由图可知，F的大小为4.0N(2)()如图所示()用刻度尺量出F合的线段
15、长为20.0mm，所以F合大小为4.0N，F合与拉力F的夹角的正切值为0.05。三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)(2021河北石家庄市高一期中)如图所示，质量为2 kg的物体放在水平地板上，用一原长为8 cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11 cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k200N/m。(g均取10 m/s2)求：(1)物体所受的最大静摩擦力为多大？(2)物体所受的滑动摩擦力为多大？
16、(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少？答案：(1)6 N(2)5 N(3)0.25解析：(1)当物体刚开始被拉动时，弹簧的伸长量为x111 cm8 cm3 cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为：F1kx200 N/m0.03 m6 N，此时物体所受的最大静摩擦力等于弹簧的弹力，即Ffmax6 N。(2)当物体匀速滑动时，弹簧的伸长量为x210.5cm8 cm2.5cm，根据胡克定律可得：弹簧的弹力为：F2kx2200 N/m0.025 m5 N，此时物体所受的滑动摩擦力等于弹簧的弹力，即Ff5 N。(3)由滑动摩擦力公式可得：FfF Nmg，求得0.25。14(10分)(2021福建漳州市高一
17、期末)拖把是生活中常用的清洁工具，由拖杆和拖把头构成。如图所示，某人沿拖杆方向以恒力F推拖把时，拖把头在地板上匀速移动。已知拖杆与竖直方向的夹角为，拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，重力加速度大小为g。求：(1)地面对拖把头的支持力大小FN；(2)拖把头与水平地板间的动摩擦因数。答案：(1)FNFcos mg(2)解析：(1)对拖把受力分析得FNFcos mg(2)同理得FfFsin ，又FfFN解得。15(12分)(2021夏津第一中学高一月考)如图所示，长木板B放在光滑水平地面上，质量为m11 kg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40
18、N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sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，求：(1)轻绳上的张力FT的大小；(2)木箱A与长木板B之间的动摩擦因数。答案：(1)FT50 N(2)0.5解析：(1)由平衡条件可知，水平方向A、B分别满足FTcos Ff，FFf，联立解得FT50 N。(2)对A进行受力分析如图所示正交分解可得FTcos Ff，FNFTsin mg又FfFN，联立解得0.5。16(14分)(2021安徽芜湖市高一检测)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质
19、量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角37，物体甲及人均处于静止状态。(已知sin 370.6，cos 370.8，tan 370.75，g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m260 kg，人与水平面之间的动摩擦因数为0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？答案：(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左(3)24 kg解析：(1)以结点O为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将FOA分解，由平衡条件有：FOBFOAsin 0，FOAcos m1g0联立得：FOAm1gFOBm1gtan m1g故轻绳OA、OB受到的拉力分别为m1g、m1g(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，FfFOBm1g方向水平向左(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值Ffmm2g由平衡条件得：FOBmFfm又FOBmm1mgtan m1mg联立得：m1m24 kg即物体甲的质量m1最大不能超过24 kg。