高中物理 第五章 力与平衡检测试题 鲁科版必修1.doc

力与平衡检测试题(时间:90分钟满分:100分)【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任合力与分力的关系1(易)力的合成与分解2(易),3(易),7(易),9(中),15(易)2(易),3(易)静态平衡问题4(中),8(中)动态平衡问题5(中),12(中)平衡问题的综合应用6(中),11(中),16(中),18(难)16(中)整体法、隔离法的应用10(中),17(中)实验:验证力的平行四边形定则13(易),14(中)一、选择题(第16题为单项选择题,第712题为多项选择题,每小题4分,共48分)1.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是(a)a.合力随两力间夹角的减小而增大b.合力随两力间夹角的增大而增大c.合力一定大于分力中的最大者d.合力不可能小于分力中的最小者解析: 力是矢量,有大小、有方向,因此求两个力的合力遵循平行四边形定则.两个大小不变的力的合成,利用平行四边形定则,如图,则合力随两力间夹角的减小而增大,随夹角的增大而减小;合力可能大于最大分力,也可能小于最小分力;合力最大值为两分力大小之和,最小值为两分力大小之差,故选项a正确,b,c,d错误.2. 在图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的.下面的叙述正确的是 (b)a.甲中绳子容易断b.乙中绳子容易断c.甲、乙中绳子一样容易断d.不确定解析:小孩的重力和两根绳子拉力的合力等值反向,合力一定,两分力夹角越大,分力越大,所以夹角越大,绳子拉力越大.则乙中绳子容易断.故b正确,a,c,d错误.3. 帆船航行时,遇到侧风需要调整帆面至合适的位置,保证船能有足够的动力前进.如图所示是帆船航行时的俯视图,风向与船航行方向垂直,关于帆面的a,b,c,d四个位置,可能正确的是(b)a.ab.bc.cd.d解析:对c而言,帆面与风向平行,风力不起作用;对a而言,风力垂直于帆面,无法分解出沿航行方向的力;对d而言,风力沿航行方向的分力对船来说是阻力;只有b情况下,风力沿航行方向的分力提供船航行的动力,故a,c,d错误,b正确.4. 如图所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的a,b两点,现用另一轻绳将一物体系于o点,设轻绳ao,bo相互垂直,且两绳中的拉力分别为fa,fb,物体受到的重力为g,下列表述正确的是(b)a.fa一定大于gb.fa一定大于fbc.fa一定小于fbd.fa与fb大小之和一定等于g解析: 以结点o为研究对象,分析受力,作出受力示意图如图,根据平衡条件得知,拉力fa和fb的合力与重力g大小相等、方向相反.由题知,两个绳子垂直,根据几何知识得到:g=ffafb.故a,c错误,b正确;根据图中几何关系知,三角形两边之和大于第三边,则fa与fb之和一定大于g.故d错误.5. 一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细绳悬挂一小球,开始时细绳竖直,现将水平力f作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一过程中(c)a.铁架台对地面的压力逐渐增大b.铁架台对地面的压力逐渐减小 c.细线拉力逐渐增大d.铁架台所受地面的摩擦力方向向右,大小不变解析: 以整体为研究对象,根据平衡条件得:地面对铁架台的支持力fn=(m+m)g,fn保持不变,则铁架台对地面的压力不变,故a,b错误.对小球受力分析,受绳的拉力、重力、水平力f,根据平衡条件,有:f=mgtan ,逐渐增大,则f逐渐增大,以整体为研究对象,根据平衡条件得:地面对铁架台的摩擦力ff=f,则ff逐渐增大,方向向右.细线的拉力t=,增大,t增大,故c正确,d错误.6. 如图所示的装置中,增加b的重力,a仍然保持静止状态,则下列说法正确的是(a)a.悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大b.绳子对a的拉力不变c.地面对a物体的摩擦力可能减小d.a物体对地面的压力增大解析:绳子对a,b两物体的拉力大小相等,增加b的重力,a,b仍静止,绳子的拉力增大,所以悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大,选项a正确,b错误;物体a始终静止,绳子对a的拉力增大,拉力在水平、竖直两方向的分力增大,由共点力的平衡可知,地面对a物体的摩擦力增大,地面对物体a的支持力变小,选项c,d错误.7. (2017南京高一检测)如图所示,重力为g的物体静止在倾角为的斜面上,将重力g分解为垂直斜面向下的力f1和平行斜面向下的力f2,那么(b)a.f1就是物体对斜面的压力b.物体对斜面的压力方向与f1方向相同,大小为gcos c.f2就是物体受到的静摩擦力d.物体共受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、f1和f2共五个力的作用解析:重力g是物体受的力,其两个分力f1和f2作用在物体上,选项a错误;f2是重力的分力,不是物体受到的静摩擦力,选项c错误;f1,f2不能与物体的重力g同时作为物体受到的力,d错误;f1的作用使物体对斜面产生挤压,因此物体对斜面的压力的大小等于重力g的分力f1=gcos ,方向与f1方向相同,选项b正确.8. 如图所示,用两根细线把a,b两小球悬挂在天花板上的同一点o,并用第三根细线连接a,b两小球,然后用某个力f作用在小球a上,使三根细线处于直线状态,且ob细线恰好沿竖直方向,两小球处于静止状态,则该力可能为图中的(bc)a.f1 b.f2c.f3d.f4解析:首先对b球受力分析,合力为零,故b球受重力和ob绳子向上的拉力,由于b球保持静止,受力平衡,故ab绳子的拉力为零;再对a球受力分析,受重力,oa绳子的拉力和一个题中需要求解的力,根据三力平衡条件,可以知道,任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线,由于重力和oa绳子的拉力的合力必定在ao方向和竖直方向之间,故只有f2与f3符合,故选项b,c正确.9. 两个共面共点力,f1=6 n,f2=3 n,f1的方向保持不变,当两个力之间的夹角在0180变化时,关于两个力的合力,下列说法正确的是(ab)a.两个力的合力的最小值为3 nb.两个力的合力可能为8 nc.当两个力之间的夹角为90时,合力为3 nd.两个力的合力方向与f1方向之间的夹角的最大值为60解析:根据力的合成,则两个力的合力的最小值为3 n,最大值为9 n,因此合力可能为8 n,故选项a,b正确;当两个力之间的夹角为90时,根据力的合成法则,结合勾股定理,解得,合力大小为f=3 n,故选项c错误;运用三角形定则作出两个力f1和f2的合力f,如图,根据几何知识得,当f2与合力f垂直时,最大,设的最大值为m,则有sin m=,则m=30,所以不可能为60,故选项d错误.10.如图所示,a,b,c三个物块重均为100 n,小球p重40 n,作用在物块b的水平力f=20 n,整个系统静止,则(bd)a.a和b之间的摩擦力是20 nb.b和c之间的摩擦力是20 nc.物块c受4个力作用d.c与桌面间摩擦力为20 n解析:结点受p的拉力及两绳子的拉力;由几何关系可知,绳子对c的拉力f1=gp=40 n;对a,b,c三个物块整体受力分析,整体受重力、支持力、两拉力;根据平衡条件,在水平方向:f+f=f1,得f=20 n,方向向左,故c与桌面间的摩擦力为20 n,所以d正确;对a用隔离法受力分析,根据平衡条件知水平方向不受外力,即ab之间没有摩擦力;所以a错误;对b用隔离法进行受力分析,根据平衡条件b受c对它的摩擦力f=f=20 n,根据牛顿第三定律:b对c的摩擦力也等于20 n.所以b正确.对c用隔离法受力分析,受重力、桌面的支持力、b对它的压力、b对它的摩擦力、绳子拉力,桌面对它的摩擦力共6个力的作用,所以c错误.11. 如图所示,将两相同的木块a,b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a,b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力ffa0,b所受摩擦力ffb=0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间(ad)a.ffa大小不变b.ffa方向改变c.ffb仍然为零d.ffb方向向右解析:初始状态,a在水平方向上受绳子拉力、弹簧的弹力还有摩擦力处于平衡,b受弹簧的弹力和绳子的拉力处于平衡.右侧细绳剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,a仍然受三个力作用,摩擦力的大小和方向不变,而b受到向左的弹力,将受到向右的摩擦力.故a,d正确,b,c错误.12. 如图所示,物体在沿粗糙斜面向上的拉力f作用下处于静止状态.当f逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中,斜面对物体的作用力可能(ad)a.逐渐增大b.逐渐减小c.先增大后减小d.先减小后增大解析: 因为初始状态拉力f的大小未知,所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知,故在f逐渐增大的过程中,斜面对物体的作用力的变化存在多种可能.斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力.因为物体始终保持静止状态,所以斜面对物体的作用力和物体重力g与拉力f的合力是平衡力.因此,判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力g和拉力f的合力的变化.物体的重力g和拉力f的合力的变化如图所示,由图可知,f合可能先减小后增大,也可能逐渐增大.选项a,d正确.二、非选择题(共52分)13. (5分)在“探究求合力的方法”的实验中,实验装置如图所示,关于实验时应注意的事项,其中正确的是(选填字母符号).a.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b.与橡皮条相连的细绳越短,实验效果越好c.拉力f1和f2夹角越大越好d.弹簧测力计的拉力要适当大一些解析:在拉弹簧测力计时必须要求弹簧测力计与木板平面平行,否则会影响力的大小,故a正确;与橡皮条相连的细绳要适当长些,这样在确定力的方向时误差较小,选项b错误;为了减小实验的误差,两分力的夹角不能太大,也不能太小,故c错误;弹簧测力计的拉力要适当大一些,这样在确定力的大小时误差较小,选项d正确.答案:ad(5分)14.(12分)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.如图(甲)所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为o1,o2,记录弹簧秤的示数f,测量并记录o1,o2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 n,测出所对应的l,部分数据如下表所示:f(n)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出中f=2.50 n时橡皮筋两端的位置,重新标记为o,o,橡皮筋的拉力记为fo o.在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图(乙)所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到o点,将两笔尖的位置标记为a,b,橡皮筋oa段的拉力记为foa,ob段的拉力记为fob.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图(丙)中画出f-l图线,根据图线求得l0= cm.(2)测得oa=6.00 cm,ob=7.60 cm,则foa的大小为n.(3)根据给出的标度,在图(丁)中作出foa和fob的合力f的图示.(4)通过比较f与的大小和方向,即可得出实验结论.解析:(1)根据表格数据描点,作出f-l图线,图线的横截距即表示橡皮筋原长,因此l0=10.0 cm.(2)橡皮筋总长l=oa+ob=13.60 cm,根据f-l图线,可读出弹簧长度l=13.6 cm时橡皮筋的拉力为1.80 n.(3)根据平行四边形定则作图,对角线表示合力f.(4)若f与fo o在误差范围内大小相等、方向相同,就表明力的平行四边形定则是正确的.答案:(1)如图(甲)所示(2分)10.0(9.8,9.9,10.1均正确)(1分)(2)1.80(1.701.90均正确)(3分)(3)如图(乙)所示(3分)(4)fo o(3分)15. (5分)如图所示,一个重为100 n的小球被夹在竖直的墙壁和a点之间,已知球心o与a点的连线与竖直方向成角,且=60,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力f1和对a点的压力f2.解析: 小球所受的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和a点,作出重力及它的两个分力f1和f2构成的平行四边形如图所示.球对墙面的压力f1=f1=gtan 60=100 n,方向垂直墙壁向右.(2分)球对a点的压力f2=f2=200 n,方向沿oa方向.(3分)答案:100 n方向垂直墙壁向右200 n方向沿oa方向16. (10分)如图所示,质量为mb=14 kg 的木板b放在水平地面上,质量为ma=10 kg的木箱a放在木板b上,一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角=37,已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数1=0.5,木板b与地面之间的动摩擦因数2=0.4,重力加速度g取10 m/s2,现用水平力f将木板b从木箱a下面匀速抽出(sin 37=0.6,cos 37=0.8).试求:(1)绳上张力t的大小;(2)拉力f的大小.解析: (1)隔离木箱a,对a进行受力分析,如图(甲)所示,由平衡条件得f=tcos (1分)tsin +mag=n1 (1分)f=1n1 (1分)联立解得t=100 n. (2分)(2)木板b受力如图(乙)所示,对木板b,由平衡条件得f=1n1+2n2 (1分)mbg+n1=n2 (1分)解得f=200 n. (3分)答案:(1)100 n(2)200 n17. (10分)如图所示,质量m=1 kg的木块套在水平固定杆上,并用轻