高中物理：第五章《力与平衡》单元测试（2）（鲁科版必修1）

高一物理第五单元测试卷高一物理第五单元测试卷 鲁科版必修鲁科版必修 1 1 班级 姓名 座号 1 如图 1 所示 物体静止在水平面上 今对物体施加一个与水平方向成 角的斜向上的拉力 F 保持 角不变 使F从零开始逐渐增大的过程中 物体始终未离开水 平面 在此过程中物体受到的摩擦力将 C A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先逐渐增大后逐渐减小 D 先逐渐减小后逐渐增大 2 如图 2 所示 质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在 水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑 此过程中斜面体保持静 止 则地面对斜面 B A 无摩擦力 B 有水平向左的摩擦力 C 支持力为 M m g D 支持力小于 M m g 3 春天有许多游客放风筝 会放风筝的人 可使风筝静止在空中 以 下四幅图中 AB 代表风筝截面 OL 代表风筝线 风向水平 风筝可能 静止的是 B 4 如图 4 所示 两个等大的水平力F分别作用在物体 B C 上 物体 A B C 都处于静止状 态 各接触面与水平地面平行 物体 A C 间的摩擦力大小为f1 物体 B C 间的摩擦力大小 为f2 物体 C 与地面间的摩擦力大小为 f3 则 B A 0 0 0 321 fff B 0 0 321 fFff C 0 0 321 ffFf D Ffff 321 0 0 5 如图 5 所示物块静止在固定的斜面上 分别按图示的方向 对物块施加大小相等的力F A 中 F 垂直于斜面向上 B 中F垂直于斜面向下 C 中F竖直向 上 D 中 F 竖直向下 施力后物块仍然静止 则物块所受的静摩擦力增大的是 D 6 将某种材料的长方体锯成A B两块放在水平桌面上 并紧靠在一起 如图6所示 物体A 的角度如图中所示 现用水平方向的力F推物体 使A B保持矩形整体沿力F方向匀速运动 则 B 图 2 F AB C C F 图 4 风向 A B L A O 风向 A B L B O 风向 A B O C B L 风向 A B L D O 图 3 图 1 如图 5 A 物A在水平方向受四个力作用 合力为零 B 作用于A的摩擦力不止一个 C 物B对A的压力大小等于桌面对A的摩擦力的大小 D 物 B 在水平方向受三个力的作用 合力为零 7 两个共点力F1 F2互相垂直 其合力为F F1与F 间的夹角为 F2与F间的夹角为 如图所示 若保持合力F的大小和方 向均不变而改变F1时 对于F2的变化情况 以下判断正确的是 A A 若保持 不变而减小F1 则 变小 F2变大 B 若保持 不变而减小F1 则 变大 F2变小 C 若保持F1的大小不变而减小 则 变大 F2变小 D 若保持F1的大小不变而减小 则 变小 F2变大 8 如图 8 所示 一个半球形的碗放在桌面上 碗口水平 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 视为质 点 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 600 已知m1 m0 则小球m2的质量为 A A 0 3 3 m B 0 3 2 m C 0 2 3 m D 0 2 2 m 9 如图 9 所示 用轻绳吊一个重为G的小球 欲施一力F使小球在 图示位置平衡 b d 将 a b 球依次放入一竖直放置 内径为的平底圆筒内 如图 10 所示 设 a b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 1 f和 2 f 筒底所受的压力大小 为F 已知重力加速度大小为 g 若所以接触都是光滑的 则 A A ab12 Fmmgff B a12 b Fmmgff C a12 ab m gFmmgff D aa12 b m gFmmgff 11 如图 11 所示 质量为kgmA3 的 A 球和质量为 kgmB3 的 B 球被轻质细线连接后 挂在光滑的圆柱上恰好处于静止状态 已知 AOB 90 g取 10m s2 求 如图 6 F1 F2 图 7 m1 O m2 图 8 F G 图 9 图 10 o a A B 图 11 1 OB 与竖直方向的夹角 2 细线上的拉力大小 11 解 物体 A 和 B 的受力情况如图 2 分 A 球平衡时 cos gm T A A 4 分 B 球平衡时 sin gm T B B 4 分 把光滑圆柱视为滑轮 TA TB 2 分 解得 300 TA TB 15N 4 分 12 如图 12 所示 三根不可伸长的轻绳 一端系在半径为r0的环 1 上 彼此间距相等 绳 穿过半径为r0的第 3 个圆环 另一端用同样方式系在半径为 2r0的圆环 2 上 环 1 固定在水平天花上 整个系统处于平衡 试求第 2 个环中心 与第 3 个环中心之距离 三个环都是用同种金属丝制作的 12 解 因为环 2 的半径为环 3 的 2 倍 环 2 的周长为环 3 的 2 倍 三环又是用同种金属丝制成的 所以环 2 的质量为环 3 的 2 倍 设环 3 的质量为m 则三根绳承受的重量为 3mg 以 2 3 两环的系统为研究 对象 即环 1 与环 3 之间每根绳的张力T1 mg 是相同的 对环 2 受力如图 1 6 平衡时 有 3T2cos 2mg 又 T1 T2 mg 得 cos 2 3 环 2 与环 3 中心间的距离 x r0ctg 13 一个底面粗糙 质量为m的劈放在水平面上 劈的斜面光滑且倾角 为 30 如图 13 所示 现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球 绳与斜面夹角为 30 求 1 当劈静止时绳子拉力为多大 2 若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的K倍 为使 整个系统静止 K值心须满足什么条件 13 解析 1 对 C 球受力分析如图 1 36 a 所示 因小球受力平衡 所以 30sin30cosmgFT 得mgFT 3 3 2 对小球与劈组成的整体受力分析如图 1 36 b 所示 因整体受力平衡 所以 mgFmgF TN 2 3 60sin2 2 mgFF Tf 6 3 60cos 可知 K 9 3 2 N f F F 14 在电视节目中 我们常常会看到一种精彩的水上运动 滑水 GA GB NA NB TB TA 0 2 0 r 5 2 cos 1 cos r 1 3 2 图 1 6 T1 T2 T1 T1 T2 T2 x 图 13 30 30 图 1 36 b 30 mg2 T F 2 N F f F 图 1 36 a mg 1 N F T F 30 v 快艇 水面 图 14 1 3 2 图 12 板 如图 14 所示 运动员在快艇的水平牵引力作用下 脚踏倾斜的滑板在水上匀速滑行 设滑板是光滑的 若运动员与滑板的总质量为Kgm70 滑板的总面积 2 12 0 mS 水的密度 33 100 1mKg 理论研究表明 当滑板与水平方向的夹角为 板前端抬起的角度 时 水对板的作用力大小为 22 sinSvFN 方向垂直于板面 式中 v 为快艇的牵引速度 S 为滑 板的滑水面积 求 为使滑板能在水上滑行 快艇水平牵引滑板的最小速度 14 解析 以滑板和人为研究对象 对其受力分析 滑板与人共受三个力作用 重力mg 水对滑板作用力N 及绳子对人的拉力F 如图 1 37 a 所示 由物体的平衡条件可得 0cos mgN 将 22 sinSvN 代入上式整理后 cossin 2 Smgv 在运动员与滑板的总质量 滑板滑水面积最大值均一定时 维持滑板平衡所需的牵引速 度大小由滑板与水平方向的夹角确定 令 cossin2 y 所以 cos2 sinsin 2 1 cossin 222242 y 当且仅当 222 cos2sinsin 时 三者之积为最大值 即2tan 时 y 有最大值 9 32 max y 故快艇的最小速度smsm S mg v 9 3 4 335 2 33 min 15 如图 15 a 所示 质量为M的大斜面体放在水平地面上 倾角为 今有质量为m的玩具汽车在斜面上匀速向上运动 斜面体保持静止 1 若玩具汽车是电动的 自行匀速驶上斜面 则地面对M的支持力N和地面对M的静摩擦 力f各为多大 2 若玩具汽车无动力 是某人用沿斜面的拉力F使其匀速上行的 则地面对 M 的支持力N 和地面对 M 的静摩擦力f各是多大 15 解析 解析 1 因所求的是M m组成的系统 受到的外力 可以选择该系统为研究对象 虽然m相对于M做匀速运动 但m相对于M 匀速和m相对于M静止的两状态的受力情况 相同 因此可视M m组成的系统为整体 整体受力情况如图 1 9 b 所示 因整体静 止 可得 gmMN 0 f 2 因