章末综合测评4力与平衡20202021鲁科版高中物理必修一课时作业

1、章末综合测评(四)力与平衡(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()a5 n、7 n、8 nb5 n、2 n、3 nc1 n、5 n、10 nd10 n、10 n、10 nc分析各选项中前两力合力范围：a选项，2 nf合12 n，第三力在其范围内；b选项，3 nf合7 n，第三力在其合力范围内；c选项，4 nf合6 n，第三力不在其合力范围内；

2、d选项，0f合20 n，第三力在其合力范围内故c项中的三力的合力不可能为零，选项c正确2.如图所示，ab、ac两光滑斜面互相垂直，ac与水平方向成30°角若把球o的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()a.，g b.g，gc.g，g d.g，ga把重力按作用效果进行分解得，f1gsin 30°，f2gsin 60°g，故a正确3.物块受向上偏右的拉力作用而做向右的匀速直线运动，如图所示，则物块所受拉力与摩擦力的合力的方向为()a向右偏上b向上偏左c竖直向上d竖直向下c对物块受力分析知，受竖直向下的重力mg、竖直向上的弹力n、斜向上的拉力f、水平向左的摩

3、擦力f，物块匀速，处于平衡态，则有f沿水平方向的分力与f相等，故合力等于f沿竖直方向的分力，故选c项4体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为d，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为()a.mg b.c. d.c以任意一只篮球为研究对象分析受力情况，设球架对篮球的支持力n与竖直方向的夹角为.由几何知识得：cos 根据平衡条件得：2ncos mg解得：n则得篮球对球架的压力大小为：nn.故选c.5.如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成

4、角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()a. b.c.mgtan d.mgb由结构的对称性可知，四根支架的作用力大小相同，与竖直方向的夹角均为，根据力的合成与分解知识可得4fcos mg，解得f，b正确6.如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上平面ab与水平面的夹角为30°.则第2个小球对第3个小球的作用力大小为()ab48mgc49mgd98mgc以第3个到第100个这98个小球的整体为研究对象，这个整体受到三个力的作用，即重力、斜面的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力，由于整体处于平衡状态，那么沿斜面方向的受力应

5、平衡，所以有f2398mgsin 30°49mg，故c选项正确7.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体p连接，p的斜面与固定挡板mn接触且处于静止状态，则斜面体p此刻所受的外力个数有可能为()a2个 b3个c4个d5个ac对物体受力分析如图甲所示ng时，物体受力可以平衡，故p可能受2个力的作用n<g时，p不可能平衡n>g时，物体会受到挡板mn的弹力f和摩擦力f，受力分析如图乙所示，故p可能受4个力的作用，a、c正确甲乙8如图所示，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

6、()a无摩擦力b有水平向左的摩擦力c支持力为(mm)gd支持力小于(mm)gbd用整体法易知：地面对斜面有向左的摩擦力，大小等于f在水平方向的分力；f在竖直方向有向上的分力，故支持力小于(mm)g，b、d正确9.如图所示，a、b质量分别为ma和mb，叠放在倾角为的斜面上以相同的速度匀速下滑，则()aa、b间无摩擦力作用bb受到的滑动摩擦力大小为(mamb)gsin cb受到的静摩擦力大小为magsin d取下a物体后，b物体仍能匀速下滑bcd将a、b看成整体，则(mamb)gsin f，n(mamb)·gcos ，又fn，得tan .对a隔离，a受静摩擦力，famagsin .a对b

7、的静摩擦力也等于magsin ，方向沿斜面向下取下a物体后，b物体受到支持力nbmbgcos ，摩擦力fbnbmbgcos tan mbgsin ，故b仍能匀速下滑10如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力减小，可采取的方法是()a只增加绳的长度b只减小重物的质量c只将病人的脚向左移动d只将两定滑轮的间距增大bd脚所受拉力为两绳的合力，如图所示，合力f2tcos tmg联立解得f2mgcos ，增大角或减小重物的质量都会使脚所受的合力减小，因此b、d正确二、非选择题(本题共

8、6小题，共60分，按题目要求作答)11(8分)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中a为固定橡皮条的图钉，p为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点p拉到位置o.甲乙(1)从图甲可读得弹簧测力计b的示数为_n.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用力的_(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力(3)图乙中与f1、f2共同作用效果相同的力是_(选填“f”或“f”)(4)图乙中方向一定沿ao方向的力是_(选填“f”或“f”)解析：(1)弹簧测力计b的示数为3.8 n.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用力的图示来表示分力与合力(3)题图乙中与f1、f2共同作

9、用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点p拉到位置o的力f.(4)题图乙中方向一定沿ao方向的力是f，用平行四边形定则求得的合力f与f有偏差答案：(1)3.8(2)图示(3)f(4)f12(10分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计a挂于固定点p，下端用细线挂一重物m.弹簧测力计b的一端用细线系于o点，手持另一端向左拉，使结点o静止在某位置分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录o点的位置和细线的方向(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为n，图中a的示数为_n.(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对应的字母)a应测量重物m所受的重力b弹簧

10、测力计应在使用前校零c细线方向应与木板平面平行d改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点o静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计a的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法_._.解析：(1)由题图知，弹簧测力计a的分度值为0.2 n，示数为3.6 n.(2)验证力的平行四边形定则，一定要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，d错；m的重力即合力，a对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，b对；细线与木板平面平行才能保证力在木板平面内，c对(3)对o点受力分析如图所示，可见若要减小foa可调节fob的大小或方向、减小物重g等答案：(1)3.6(2)d(3)减小弹簧测力计b的拉力

11、；减小重物m的质量(或将a更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计b拉力的方向等)13(10分)如图所示(俯视图)，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6.在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力f1、f2，已知f13.0 n，f24.0 n，取g10 m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将f2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？解析：由平行四边形定则可知，图中f1与f2的合力大小f5.0 n若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为fnmg6.0 n由于f<f，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大

12、小与f相等，即为5.0 n.当f2顺时针旋转90°时，f1与f2方向相同，它们的合力大小ff1f27.0 n>6.0 n此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力大小为1.0 n.答案：5.0 n1.0 n14(10分)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球a和b(中央有孔)，a、b间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，b球与环中心o处于同一水平面上，a、b间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30°角已知b球的质量为3 kg(g取10 n/kg)，求：(1)细绳对b球的拉力大小；(2)a球的质量解析：(1)设细绳对b球的拉力为t，对b球

13、受力分析，如图所示，将拉力t在水平方向和竖直方向进行正交分解，根据竖直方向二力平衡有tsin 30°mbg则t2mbg2×3×10 n60 n.(2)对a球受力分析，在水平方向和竖直方向进行正交分解，a球处于静止状态，则在水平方向上有tcos 30°nasin 30°在竖直方向上有nacos 30°magtsin 30°又tt解得ma6 kg.答案：(1)60 n(2)6 kg15(11分)所受重力g110 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g220 n的木

14、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点为研究对象进行受力分析，利用力的平衡条件可解得水平绳pb中的张力f n；再以木块为研究对象进行受力分析，如图所示，运用正交分解法，力的平衡方程为x方向：fcos 30°g2sin 30°f，y方向：fsin 30°ng2cos 30°，解得f15 n，n n，故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15 n、 n.答案：15 n n16(11分)如图所示，斜面与水平面间的夹角为37°，物体a的质量为2 kg，与斜面间的动摩擦因

15、数为0.4，求：(1)a受到斜面的支持力多大？(2)若要使a在斜面上静止，求物体b质量的最大值和最小值(sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：(1)对a进行受力分析，如图所示，将重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解，则在垂直于斜面方向由平衡条件知nmagcos 37°代入数据可得n2×10×0.8 n16 n所以a受到斜面的支持力为16 n.(2)根据题意，a与斜面之间的最大静摩擦力fmaxf滑n0.4×16 n6.4 na受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下当a受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时，根据共点力的