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第三章 相互作用 单元测试 -2023-2024学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于物体的重心，下列说法中正确的是(　　)
A．重心就是物体上最重的一点
B．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心
C．重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上
D．用细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线上
2．如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图①中O为轻绳之间联结的节点，图②中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图①中的B滑轮或图②中的端点B沿虚线稍稍上移一些，则关于角变化的说法正确的是（　　）
A．图①、图②中角均增大 B．图①、图②中角均不变
C．图①中增大、图②中角不变 D．图①中不变、图②中角变大
3．如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是（ ）
A． B．
C． D．
4．有关力学知识，下列说法正确的是（　　）
A．放在斜面上的物体，它的重力可以分解为一个沿斜面方向的下滑力和一个对斜面的正压力
B．有三个共点力，它们的大小分别是4N、3N、6N，则它们的合力的最大值为13N，最小值为1N
C．形状规则物体的重心在它的几何中心上
D．两个大小一定的共点力的合力，随它们间的夹角（0°<<180°）的增大而减小
5．如图所示，甲、乙、丙三人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶，已知甲的拉力大小为800 N，方向与航向夹角为30°，乙的拉力大小为400 N，方向与航向夹角为60°，要保持小船在河流正中间沿虚线所示的直线行驶，则丙用力最小为（　　）
A．与F甲垂直，大小为400 N
B．与F乙垂直，大小为200 N
C．与河岸垂直，大小约为746 N
D．与河岸垂直，大小为400 N
6．如图，在竖直平面内，有一直角三角形金属框架，底边水平，底角分别为和，质量为M的小球a和质量为m的小球b套在框架上，可以无摩擦地滑动，a、b之间用不可伸长的细线连接，当系统处于平衡时，细线与金属框架形成的夹角，已知，则小球a、b的质量之比为（　　）
A． B． C． D．
7．下列关于弹力的说法中正确的是（　　）
A．两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力
B．两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力
C．笨重的金属块放在木板上，木板会发生形变对金属块施加弹力，而金属块不会发生形变，但因其自身重力会对木板施加压力
D．运动的小球去挤压弹簧，弹簧会发生形变产生弹力，小球虽不会发生形变，但由于运动会对弹簧产生压力
二、多选题
8．下列关于力的说法正确的是 (　　)
A．鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,石头虽然完好无损,但石头对鸡蛋有力的作用,同时鸡蛋对石头也有力的作用
B．只有能运动的物体才会施力,静止的物体只能受到力,不会施力
C．任何一个物体,一定既是受力物体,又是施力物体
D．“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的
9．如图所示，水平地面上放着一个画架，它的前支架是固定而后支架可前后移动，画架上静止放着一幅重为G的画，下列说法正确的是（　　）
A．画架对画的作用力大于G
B．画架对画的作用力等于G
C．若后支架缓慢向后退则画架对画作用力变大
D．若后支架缓慢向后退则画架对画作用力不变
10．已知力 F 的大小和方向，现将力 F 分解为互成角度的两个分力 F1 和 F2，在以下四种条件中，哪几种情况下两分力的解是唯一的（ ）
A．已知两个分力的方向
B．已知 F1 的大小和方向
C．已知 F1 的方向和 F2 的大小
D．已知 F1 和 F2 的大小
三、实验题
11．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
（1） 实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的 （填字母代号）。
A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
（2） 同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 （填字母代号）。
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
12．（1）小李同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0= cm，劲度系数k= N/m。
（2）小王同学也利用同样的装置（但所用弹簧不一样）做该实验，他通过实验得到如图丙所示的弹力大小F与弹簧伸长量x的关系图线，图线不过原点的原因是由于 。
13．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验中“等效代替”的含义是( )
A．橡皮筋可以用细绳替代
B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 ；
(3)如图所示，用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点，当保持弹簧秤a的示数不变，而在角逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以 。
A．增大b的示数，减小角度
B．减小b的示数，增大角度
C．减小b的示数，先增大角度，后减小角度
D．增大b的示数，先减小角度，后增大角度
14．某活动小组用如图所示的实验装置验证力的平行四边形定则。
（1）用一根不可伸长的轻质细线悬挂一小球，固定悬点O处有一传感器可测出细线上的力。小球静止在O点正下方的P点时，传感器的示数为6N。现对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PQ，当小球运动到a点时，θ=53°，拉力大小为F1=8N，传感器的示数为10N。在如图所示的方格纸上用平行四边形定则作出拉力F1与小球重力的合力 ，在误差允许范围内，若得到 的结论。则验证了共点力的合成法则—平行四边形定则；
（2）用一根轻质的橡皮筋悬挂与（1）中相同的小球，小球静止时仍在O点正下方的P点。对小球施加一水平向右的拉力F，使小球缓慢上升，小球的运动轨迹如图中的曲线PM，当小球运动到b点（b与a、O共线）时，拉力大小为F2，理论上来说，F2 F1（填“=”、“>”或“<”），传感器的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
《第三章 相互作用 单元测试 -2023-2024学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C D C A B AC BD AB
1．D
【详解】A．重心只有在作用效果上的一个点，该点并不是物体上最重的一点，故A错误；
B．只有形状规则，质量分布均匀的物体，重心才在物体的几何中心上，B错误；
C．重心可以在物体上，也可以在物体之外，如空心的球体重心在球心上，不在物体上，故C错误；
D．用线竖直悬挂的物体静止时，由于只受重力和绳子拉力作用，二力平衡，等大反向，因此线所在的直线一定通过重心，D正确。
故选D。
点评：重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；重心只是重力在作用效果上的作用点，重心并不是物体上最重的点；重心的位置可以在物体之外．
2．B
【详解】图①中，由O点受力平衡可知，三段绳上拉力一定组成一个封闭的三角形。若端点B沿虚线稍稍上移一些，由于三力大小不变，由三角形的稳定性可知，三力的方向也不变，即夹角不变。图②中，因滑轮光滑，且绳子中的张力相等，则滑轮两侧拉力的合力总是平分两绳的夹角，当B端稍上移时，绳子总长度不变，间水平距离不变，设绳总长为l、左侧绳长为x、间水平距离为d，由图中几何关系有
解得
可知夹角也不变，B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【详解】无人机沿直线朝斜向下方向匀速运动，处于平衡状态，受到的重力和空气的作用力为一对平衡力，大小相等、方向相反，重力的方向竖直向下，所以空气的作用力的方向竖直向上。
故选C。
4．D
【详解】A．静止在斜面上的物体，它的重力可以分解为一个沿斜面方向的分力和一个垂直斜面的分力；故A错误；
B．有三个共点力，它们的大小分别是4N、3N、6N，则它们的合力的最大值为13N，最小值为0N，故B错误；
C．形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上，故C错误；
D．两个大小一定的共点力的合力，随它们间的夹角（）的增大而减小。
故D正确。
5．C
【详解】如图所示
甲、乙两人的拉力大小和方向一定，其合力为如图所示中的F，要保持小船在河流正中间沿虚线所示的直线行驶，F与的合力必沿着题图中的虚线方向，当与题图中的虚线垂直时为最小，由图可知
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【详解】分别对两小球受力分析
由图可得
解得
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
【详解】AB．弹力产生的条件是两物体直接接触，相互挤压，而且发生弹性形变，不接触的物体一定没有弹力，A错误，B正确。
CD．两物体间发生弹力作用时，两物体都会发生形变，想回复原来的状态，给对方施加弹力作用，C、D错误。
故选B。
8．AC
【详解】力的作用是相互的，鸡蛋碰石头，两者之间都有力的作用，故A正确．静止的物体也能受到力，比如弹力和摩擦力等，故B错误．力是一个物体对另一个物体的作用，任何物体既是施力物体又是受力物体，故C正确．有力必须有施力物体和受力物体，草受到了力的施力物体是空气，故D错误．故选AC．
9．BD
【分析】画处于静止状态，受力平衡，对画进行受力分析，根据平衡条件列式即可求解。
【详解】AB．画处于静止状态，受到重力和画架对画的作用力，受力平衡，所以画架对画的作用力大小等于重力G，故B正确，A错误；
CD．若后支架向前移动稍许后，画仍然处于平衡状态，画架对画的作用力大小仍然等于重力G，不变，故D正确，C错误。
故选BD。
10．AB
【详解】A．已知平行四边形的对角线和两个分力的方向，只能作唯一的平行四边形，即分解唯一，故选项A正确；
B．已知对角线和平行四边形的一条边，这种情况下也只能画唯一的平行四边形，即分解唯一，故选项B正确；
C．已知的方向与F夹角为θ，根据几何关系，若此时无解，即分解不一定是唯一的，故C错误；
D．已知两个分力的大小，根据平行四边形的对称性，此时分解有对称的两解，即分解不是唯一的，故D错误．
11． BD/DB BD/DB
【详解】（1）[1] AB．本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同，故A错误，B正确；
CD．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）[2]A．通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；
B．测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；
C．用弹簧秤同时拉细绳时，拉力不能太大，也不能太小，故C错误．
D．为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确；
故选BD。
12． 4 50 在弹簧自身重力的作用下使弹簧伸长
【详解】（1）[1]当弹力大小为零时弹簧的长度为原长，由乙图可知，该弹簧的原长为
[2]图线的斜率表示劲度系数，可得
（2）[3]弹力大小F与弹簧伸长量x的关系图线不过原点的原因是，在水平面测的原长，然后竖直悬挂后，在弹簧自身重力的作用下使弹簧伸长。
13． D F′ BC/CB
【详解】（1）[1]该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故D符合。
（2）[2]F是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，因此其方向沿着AO方向。
（3）[3]由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下：
第一种情况，原来α、β的值较小
所以由图可知α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角减小；
第二种情况，原来α、β值较大
由图可以看出α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角增大；
或者
由图可以看出α角逐渐变小时，b的示数减小，同时β角先增大，后减小；
故选BC。
14． 合力大小等于10N方向与竖直夹角为53度 = 不变
【详解】(1)[1]作出重力的图示，根据平行四边形法则作出拉力与重力的合力如图所示
[2]由图示可知，力的标度大小为2N，测出表示合力大小的线段为5个单位长度，合力大小为
在误差允许范围内，若得到合力大小等于10N，方向与竖直夹角为53°的结论。则验证了共点力的合成法则—平行四边形定则。
(2)[3][4]由题意可知，两种情况下合力方向不变，重力大小与方向不变，拉力与重力方向间的夹角不变，则拉力不变，即两种情况下拉力大小相等。传感器的示数不变。

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