高中物理 第4章 力与平衡测评A 鲁科版必修1.doc

第4章测评a(基础过关)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,15题只有一个符合题目要求,68题有多个选项符合题目要求)1.用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是()a.不变b.减小c.增大d.无法确定解析:两绳拉力的合力始终与物体的重力相平衡。答案:a2.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:由于f2=30 nfsin 30=25 n,故由力的矢量三角形定则可知,f1可能有两个值,f2有两个可能的方向,如图所示。答案:c3.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,o点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与o点的连线与水平线的夹角为=90,质量为m2的小球位于水平地面上,设此时质量为m2的小球对地面压力大小为n,细线的拉力大小为f,则()a.n=(m2-m1)gb.n=m2gc.f=m1gd.f=g解析:分析小球m1的受力情况,由物体的平衡条件可得,绳的拉力f=0,故c、d均错误;分析m2受力,由平衡条件可得n=m2g,故a错误,b正确。答案:b4.如图所示,用完全相同的轻弹簧a、b、c将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧a与竖直方向的夹角为30,弹簧c水平,则弹簧a、c的拉力之比为()a.4b.4c.12d.21解析:选两个小球及弹簧b作为一个整体进行受力分析,在水平方向上有fasin 30=fc,则=2,选项d正确。答案:d5.如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为()a.b.c.mgtan d.mgcot 解析:分析楔形石块受力,由平衡条件可知其在竖直方向受合力为零,即2fsin =mg,解得f=,本题只有选项a正确。答案:a6.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n以及绳对小球的拉力t的变化情况的判断中,错误的是()a.n保持不变,t不断增大b.n不断增大,t不断减小c.n保持不变,t先增大后减小d.n不断增大,t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n的线段长度增大,即支持力n增大,表示拉力t的线段长度先减小后增大,即拉力t先减小后增大,选项d正确,选项a、b、c错误。答案:abc7.如图所示,物体a所受重力ga=100 n,它与斜面间的最大静摩擦力为19 n,=30。不计摩擦力和细绳重,当物体a在斜面上保持不动时,物体b所受重力可能为()a.40 nb.50 nc.60 nd.70 n解析:当物体a刚要向上运动时,gb=gasin 30+fmax,解得gb=69 n;当物体刚要向下运动时,gb+fmax=gasin 30。此时gb=31 n,当31 ngb69 n时,物体可在斜面上保持不动,故正确选项为a、b、c。答案:abc8.导学号93960074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b球受到风力作用,环a与b球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是()a.b球受到的风力f为mbgtan 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受力分析可知选项a正确;当风力增大时,由于f拉=,所以选项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b球受到的重力平衡,选项c正确;水平方向上,mbgtan =(ma+mb)g,所以选项d错误。答案:ac二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)9.(9分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置o。(1)某同学在做该实验时认为:a.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好b.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行c.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置o时,拉力要适当大些d.拉力f1和f2的夹角越大越好其中正确的是(填入相应的字母)。(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 n,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 n的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是。解析:(1)拉力f1和f2的夹角越大,则合力越小,作图时相对误差太大,正确的选项为a、b、c。(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 n,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则其合力为4 n5 n,故不能用一个量程为5 n的弹簧测力计测量出它们的合力。答案:(1)abc(2)不能量程太小10.(9分)为探究求合力的方法,实验装置如图所示。将橡皮筋ge的一端固定在水平木板上,另一端e拴有两细线套。橡皮筋的结点e在两个平行于木板的拉力f1、f2作用下,沿直线gc伸长到o点,如图甲所示。记下o点的位置和a、b两测力计的读数f1=2.4 n、f2=3.2 n并画出f1、f2的方向,如图丙所示。撤去f1、f2后,用一个测力计拉橡皮筋ge使结点e到达相同位置o点,如图乙所示。记下此时测力计的读数f=4.0 n及方向oc。(1)用适当长度表示0.8 n,在图丙中作出力f1、f2和f的图示。(2)在图丙上以f1、f2为邻边作平行四边形,并画出这两条邻边之间的对角线所表示的力f的大小和方向。(3)比较f与f,你得出的实验结论是。解析:严格规范的作图是得出正确结论的前提,比较合力的实际值和理论值便可得出实验结论。答案:(1)(2)如图所示(3)在误差范围内,力的合成遵循平行四边形定则三、计算题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(10分)如图所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体。细绳的一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为6.0 n。求物体受到的摩擦力和支持力。(g取10 m/s2)解析:物体受力情况如图所示。物体重力沿斜面方向向下的分量gx=mgsin 30=5.0 n弹簧的拉力f故摩擦力沿斜面向下。根据共点力平衡:f=mgsin 30+f,n=mgcos 30。解得f=1 n,n=5 n,方向垂直于斜面向上。答案:1 n,方向沿斜面向下5 n,方向垂直于斜面向上12.(12分)质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上,大人用与水平方向成37角斜向上的大小为100 n的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动。(g取10 n/kg,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求:(1)雪橇对地面的压力大小;(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。解析:(1)对小孩和雪橇整体受力分析得竖直方向:fsin +n=mg解得n=mg-fsin =340 n雪橇对地面的压力n=n=340 n。(2)水平方向fcos -f=0,f=n由上式解得=0.24。答案:(1)340 n(2)0.2413.导学号93960075(12分)所受重力g1=10 n的砝码悬挂在绳pa和pb的结点上。pa偏离竖直方向30角,pb在水平方向,且连在所受重力为g2=20 n的木块上,木块静止于倾角为30的斜面上,如图所示,试求:木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力。解析:以p点为