高中物理 第4章 怎样求合力与分力测评B 沪科版必修1.doc

第4章测评b(高考体验卷)一、单项选择题(共6小题,每题5分,共30分)1.(2012上海单科)已知两个共点力的合力为50 n,分力f1的方向与合力f的方向成30角,分力f2的大小为30 n。则()a.f1的大小是唯一的b.f2的方向是唯一的c.f2有两个可能的方向d.f2可取任意方向解析:如图所示,fsin30f2f2f3b.f3f1f2c.f2f3f1d.f3f2f1解析:f1和f2的合力与f3等大反向,如下图。由图中几何关系可知:f3f1f2,b正确,a、c、d错误。答案:b4.(2013重庆理综)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为g,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()a.gb.gsin c.gcos d.gtan 解析:人只受重力和椅子对他的作用力而处于平衡状态,这两个力必然等大反向,所以椅子各部分对人的作用力大小等于重力。答案:a5.(2013天津理综)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于o点。现用水平力f缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力fn以及绳对小球的拉力ft的变化情况是()a.fn保持不变,ft不断增大b.fn不断增大,ft不断减小c.fn保持不变,ft先增大后减小d.fn不断增大,ft先减小后增大解析:以小球为研究对象,受力分析如图所示,在变化过程中,表示支持力fn的线段长度增大,即支持力fn增大,表示拉力ft的线段长度先减小后增大,即拉力ft先减小后增大,选项d正确。答案:d6.(2013课标)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力f的作用,f平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,f的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为f1和f2(f20)。由此可求出()a.物块的质量b.斜面的倾角c.物块与斜面间的最大静摩擦力d.物块对斜面的正压力解析:设物块与斜面间的最大静摩擦力为fm,斜面的倾角为。结合题意根据平衡条件得,f1=mgsin +fm,f2+fm=mgsin ,解得,fm=,mgsin =,则物块与斜面间的最大静摩擦力可求,无法求得斜面的倾角和物块的质量,也无法求得物块对斜面的压力,c项正确。答案:c二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分)7.(2013上海单科)两个共点力f1、f2大小不同,它们的合力大小为f,则()a.f1、f2同时增大一倍,f也增大一倍b.f1、f2同时增加10 n,f也增加10 nc.f1增加10 n,f2减少10 n,f一定不变d.若f1、f2中的一个增大,f不一定增大解析:由两个力的合力f=可知,a项正确;因f1、f2的方向关系不确定,即未知,则b、c两项错误,d项正确。答案:ad8.(2013广东理综)如图所示,物体p静止于固定的斜面上,p的上表面水平。现把物体q轻轻地叠放在p上,则()a.p向下滑动b.p静止不动c.p所受的合外力增大d.p与斜面间的静摩擦力增大解析:原来p静止不动,说明重力沿斜面向下的分力小于或等于最大静摩擦力,即mgsin mgcos ,此式与质量无关,把物体q轻放在p上,把pq看成一体,相当于p的质量变大,p仍能静止,所受合外力为零,由平衡条件可知,p与斜面间的静摩擦力f=m总gsin 变大,选项b、d正确。答案:bd9.(2012山东理综)如图所示,两相同轻质硬杆oo1、oo2可绕其两端垂直纸面的水平轴o、o1、o2转动,在o点悬挂一重物m,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。f表示木块与挡板间摩擦力的大小,n表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且o1、o2始终等高,则()a.f变小b.f不变c.n变小d.n变大解析:将两木块与重物视为整体,竖直方向受力平衡,则2f=(2m+m)g,故f不变,选项a错误,b正确;设oo1与竖直方向夹角为,对点o受力分析可知,竖直方向上:2n1cos =mg,对木块受力分析可知,水平方向上:n=n1sin ,两式联立解得n=mgtan ,当两板间距离增大时,增大,n增大,选项c错误,d正确。答案:bd10.(2014天津模拟)如图所示,水平细杆上套一环a,环a与球b间用一轻质绳相连,质量分别为ma、mb,由于球b受到风力作用,环a与球b一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是()a.球b受到的风力f为mbg tan b.风力增大时,轻质绳对b球的拉力保持不变c.风力增大时,杆对环a的支持力保持不变d.环a与水平细杆间的动摩擦因数为解析:对b受力分析可知,a正确;当风力增大时,由于f拉=mbg/cos,所以b错误;以整体为研究对象,竖直方向杆对环a的支持力与环a和球b整体受到的重力平衡,c正确;水平方向上,mbgtan=(ma+mb)g,所以d错误。答案:ac三、填空题(共2小题,每小题10分,共20分)11.(2014山东青岛模拟)李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置o以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图甲所示。(1)试在图甲中作出无实验误差情况下f1和f2的合力图示,并用f表示此力。(2)有关此实验,下列叙述正确的是()a.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大b.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力c.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置o,这样的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同d.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图乙所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力f是用一只弹簧测力计拉时的图示)。(4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)。解析:(1)以f1、f2为邻边作平行四边形,对角线的长度表示力的大小。(如图所示)(2)合力可以比分力小,a正确;合力不是真实存在的力,b错误;由实验原理可知,c正确;d中还需要调整另一只弹簧测力计的方向,d错误。(3)由图可知,f是用一只弹簧测力计拉时的力的图示,所以f应与橡皮筋在一条直线上,所以张华的实验比较符合实验事实。(4)f1的方向比真实方向偏左;f2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;作图时两虚线没有分别与f1线和f2线平行。答案:(1)见解析(2)ac(3)张华的实验(4)见解析12.(2012浙江理综)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧秤。(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力f/n0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x/10-2 m0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k= n/m。(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为 n;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 n,画出这两个共点力的合力f合。(3)由图得到f合= n。解析:(1)作图时注意横坐标轴的标度,连线一定是一条过原点的直线,计算k时可取直线上较远的两点计算,例如(0.7810-2,0.50),(6.4210-2,3.50),k= n/m53 n/m(2)注意估读,作图时注意选取标度,都从o点沿力的方向按力的大小作出力的图示。(3)以这两个力作为平行四边形的两条邻边,作平行四边形,画出对角线。用刻度尺量出平行四边形对角线的长度,除以标度,得出f合=3.3 n,如图所示。答案:(1)如图所示53(说明:2内都可)(2)2.10(说明:有效数字位数正确,0.02内都可)见解析图(3)3.3(说明:0.2内都可)四、计算题(共3小题,13题8分,14题8分,15题14分,共30分)13.(2014东北三校联考)如下图所示,质量为 kg的物体a与质量为1 kg的物体b用质量不计的细绳连接后,放在半径为r的光滑圆柱上,处于平衡状态。已知ab弧长为r,求ob与竖直方向的夹角等于多少?解析:由ab弧长为r知ao与bo间夹角为90,分别以a、b为研究对象,受力分析如下图所示。由力的平衡条件可知对a有:t2=m2g cos对b有:t1=m1g sint1=t2联立得tan=所以=30。答案:30。14.(2013福建理综改编)质量为m、长为l的杆水平放置,杆两端a、b系着长为3 l的不可伸长且光滑的柔软的轻绳,轻绳上套着一质量为m的小铁环,如图所示。现让杆和环均静止悬挂在空中,求绳中拉力的大小。(已知重力加速度为g)解析:如图,设平衡时,绳中拉力为t,有2tcos-mg=0由图知cos=由式解得t=mg答案:mg15.(2012课标)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为。 (1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0,若0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan 0。解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为f的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有fcos +mg=nfsin =f式中n和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力