鲁科版高中物理必修一力与平衡 单元测试

1、鲁科版高中物理必修一 第五章 力与平衡 单元测试一、单选题（共13题；共26分）1.如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平向右的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 (      )A. 是物体对水平面的摩擦力                      

2、60;                 B. 是水平面对物体的支持力C. 与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反     D. 与物体的重力大小相等、方向相反2.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，若物块质量为6千克，斜面倾角为37°，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力

3、，取g=10m/s2 ， cos37°=0.8，sin37°=0.6，则F的可能值为（  ）A. 10N                                     B.

4、0;20N                                     C. 0N          

5、60;                          D. 62N3.如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（）A. 1和4         &#

6、160;                          B. 3和4                     

7、60;              C. 2和4                                 

8、0;  D. 3和24.如图所示， 用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是：A. F1增大，F2减小               B. F1减小，F2增大              

9、60;C. F1和F2都减小               D. F1和F2都增大5.如图，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(      )A. Ff不变，FN不变 

10、;            B. Ff增大，FN不变             C. Ff增大，FN减小             D. Ff不变，FN减小6.如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量

11、为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当档板绕O点逆时针缓慢地转向不平位置的过程中，则有（   ）A. 斜面对球的支持力逐渐增大                                B. 斜面对球的支持力逐渐减小C. 

12、档板对小球的弹力逐渐增大                                D. 档板对小球的弹力逐渐减小7.两人分别用100N的水平力沿着弹簧秤的轴线向相反方向拉弹簧秤的秤钩和秤环，这时测力计的示数F1和测力计水平方向所受的合外力F2分别是（ &

13、#160; ） A. F1=100N，F2=200N     B. F1=200N，F2=200N     C. F1=100N，F2=0     D. F1=200N，F2=08.用两根长度相同的绳子将重物悬挂在水平的天花板上，重物始终保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的变化情况是 （  ） A. 不变   

14、0;                              B. 增大                  

15、                C. 减小                                &#

16、160; D. 无法确定9.如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L上分力之和为最大（    ）A. F1、F2合力的方向，                             &

17、#160;             B. F1、F2中较大力的方向，C. F1、F2中较小力的方向，                             &

18、#160;      D. 以上说法都不正确。10.用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上如图所示，当悬挂绳变长时（）A. 绳子拉力变小，墙对球弹力变大                         B. 绳子拉力变小，墙对球弹力变小C. 绳子拉力变大，墙

19、对球弹力变大                         D. 绳子拉力变大，墙对球弹力变小11.关于“探究求合力的方法”的实验，下列说法中不正确的是（   ） A. 用两只弹簧秤和用一只弹簧秤拉橡皮筋时，结点必须拉到同一点B. 实验过程中，弹簧的轴线必须与纸面平行C. 两个拉力的方向

20、必须垂直D. 作力的平行四边形时，不同拉力的标度应该相同12.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为450 ， 日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（）A. G,G                              B.

21、 ,                              C. ,                 &#

22、160;            D. ,13.已知，那么它们的合力大小不可能是 A.                                &

23、#160;      B.                                       C.   

24、60;                                   D. 二、多选题（共5题；共15分）14.如图所示，将力 F 分解为 F1 和 F2两个分力，已知 F1的大小和 F2与 F 之间的夹角，且为锐角，则（ 

25、  ）A.当 F1Fsin时，一定有两解B.当 F1=Fsin时，有唯一解C.当 F1Fsin时，无解D.当 FsinF1F 时，一定有两解15.如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，关于斜面对三棱柱的支持力N与摩擦力f大小的说法正确的是（   ）A. N与f的合力大小等于三棱柱的重力大小              B. N与f的大小之和可能等

26、于三棱柱的重力的大小C. 一定是N=mgcos和f=mgcos                      D. 一定是N=mgcos和f=mgsin16.重为200N的光滑球放在倾角为37°的斜面上，并用竖直挡板挡住，球处于静止状态，若使挡板由图示位置开始逆时针方向缓慢转动至水平位置，则在此过程中球对挡板的作用力的大小可能为下列哪些数值（取sin3

27、7°=0.6，cos37°=0.8）？（   ）A. 100N                                  B. 150N    

28、0;                             C. 180N                  

29、0;               D. 240N17.如图所示，一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，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（   ）A. 水平拉力F是恒力            

30、60;                                   B. 铁架台对地面的压力一定不变C. 细线的拉力变小        

31、60;                                         D. 地面对铁架台的摩擦力增大18.如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间，设墙面对球的压

32、力大小为N1 ， 球对木板的压力大小为N2 ， 以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中（   ）A. N1始终减小                 B. N1先增大后减小             

33、60;   C. N2始终减小                 D. N2先减小后增大三、解答题（共2题；共10分）19.如图所示，物体A重10N，物体B 重10N，A与水平桌面间的动摩擦因数=0.2，绳与定滑轮间的摩擦均不计，A处于静止状态，求水平拉力F的取值范围是多少？（可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等， ）20.水平面上和倾角为的斜面上的物体都受到推力F的作用，如图

34、所示，说明两种情况F产生的效果，并求出每种情况F的两个分力的大小 四、实验探究题（共1题；共10分）21.某兴趣小组在验证力的平行四边形定则的实验时使用了如图甲所示的装置先通过一根悬挂钩码的细线跨过定滑轮的方法牵引弹簧，使弹簧由O点伸长至某个位置O点，做好相关记录；再换用两根悬挂钩码的细线跨过定滑轮来牵引弹簧，使弹簧伸长到同一位置（两定滑轮的位置可适当调节），做好相关记录多次改变两细线夹角以及所挂钩码个数，重复实验请回答下列问题：（1）本实验采用的科学方法是       （选填选项前的字母） A. 理想实验法 &#

35、160;                  B. 控制变量法                    C. 等效替代法       

36、             D. 建立物理模型法（2）为了完成实验，必须记录的有       （选填选项前的字母） A. 弹簧右端与滑轮之间的细线方向           B. 所挂钩码个数       

37、;    C. O点的位置           D. O点的位置（3）某同学在纸上已经用力的图示法画出了某次实验时的两个互成角度的已知力F1和F2（如图乙所示），请在图乙中做出F1、F2的合力F 五、综合题（共2题；共30分）22.如图1所示，倾角为=37°的斜面体静止在水平面上，有一质量为2kg，直径为0.8cm的光滑小球被竖直板挡住，静止在离地h=4.05m高处的斜面上（sin37°=0.6，cos37

38、°=0.8，重力加速度g取10m/s2）求 （1）小球静止在图示位置时，受到竖直挡板的弹力大小？ （2）改变挡板的放置方向，仍然使小球静止在原处，求挡板对小球的弹力的最小值 （3）撤去挡板，欲使小球和斜面体保持相对静止，并一起向左运动，斜面体该如何运动？若加速度大小恒定，请求出加速度的大小 （4）若在（3）问的情况下，让小球和斜面体由静止开始运动，经过时间T后，突然使斜面体速度为零且保持静止，小球在空中飞行时间为t后发生第一次碰撞试写出小球飞行时间t与斜面体运动时间T的关系式，并在图2坐标纸中作出tT图象 23.一个光滑小球用绳子拴在光滑的竖直墙面上，小球处于静止状态，其重力大小为G

39、，绳子与竖直墙面的夹角为（1）求小球对墙面的压力 （2）若拴小球的绳子变长，绳子所受到的拉力大小如何变化 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【分析】AC、由题意可知，根据二力平衡得是F的水平分量，大小等于地面对物体的摩擦力，方向相反，与物体对水平面的摩擦力大小相等，但不是同一个力；A错误C正确BD、由得水平面对物体的支持力；错误。故选C。【点评】处于平衡状态的物体，所受各力水平分量和竖直分量的矢量和均为零。2.【答案】B 【解析】【解答】对物体受力分析，受重力、支持力、拉力，静摩擦力，物体不动，在平行斜面方向运用平衡条件求解外力范围，看是否符合实际解：当物体受到的摩擦力沿斜面向上时

40、，由共点力平衡可知：mgsin37mgcos37°F=0解得：F=mgsin37mgcos37°=6×10×0.60.5×6×10×0.8N=12N当物体受到的摩擦力沿斜面向下时，由共点力平衡可知：mgsin37+mgcos37°F=0解得：F=mgsin37+mgcos37°=6×10×0.6+0.5×6×10×0.8N=60N故施加的外力F范围为12NF60N，故B合适故选：B【分析】本题关键是物体静止不动，然后根据平衡条件求解出可能的外力的取值范围，

41、判断是否符合实际，不难3.【答案】B 【解析】【解答】解：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，ACD错误故选：B【分析】将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果4.【答案】C 【解析】【分析】重球整个过程受力平衡，对重球受力分析后正交分解，水平方向与竖直方向均受力平衡对重球受力分析如图：设绳子与竖直墙面间的夹角，重球竖直方向受力平衡： F1cos=G重球水平方向受力平衡： F1sin=F2cos若果把绳的长度增加一些，则夹角减小，cos增大，由得绳子拉力

42、F1减小，sin减小，F1也减小，由得绳子墙的弹力F2减小，故选：C【点评】注意此题绳子长度在增长过程中夹角减小，但是仍然处于受力平衡状态5.【答案】B 【解析】【分析】在小球上升个过程中，绳子与杆的夹角逐渐变小，把圆环A和小球B看成一个整体，竖直方向受重力和杆的支持力，这两个力等大反向，所以环对杆的压力等于圆环和小球的重力，大小不变；圆环和小球水平方向受拉力F和摩擦力，这两个力等大反向，拉力，m为小球质量，逐渐变小，则F变大，摩擦力变大。故选B。【点评】中等难度。“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这

43、类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。6.【答案】B 【解析】【解答】解：小球受重力、斜面支持力F1和挡板支持力F2 ， 将F1与F2合成为F，如图小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1越来越小，F2先变小，后变大；所以B正确，ACD错误；故选：B【分析】小球受三个力作用而保持静止状态，其中重力大小、方向都不变，斜面对球的支持力方向不变，大小变，挡板对球的支持力的大小和方向都变化，根据三力平衡的条件，结合平行四边形定则作图

44、分析即可7.【答案】C 【解析】【解答】解：由题，两人分别用100N的力拉弹簧秤的秤钩和拉环，弹簧秤所受的拉力等于100N，则弹簧秤读数为100N由于是沿着弹簧秤的轴线向相反方向拉弹簧秤的秤钩和秤环，而且两个分力的大小相等，所以弹簧秤受到的两个力是一对平衡力，所以合外力等于0故ABD错误，C正确故选：C【分析】弹簧秤读数显示弹簧秤所受的拉力大小由题，确定出弹簧秤的拉力，确定弹簧秤的示数8.【答案】B 【解析】【分析】由题意知，两拉力竖直向上的分力之和等于物体的重力，设拉力与竖直方向间的夹角为，得到，若逐渐增大两绳之间的夹角，则减小，所以两绳对重物的拉力F增大，B对，ACD错。【点评】学生可画出

45、重物的受力示意图，据图找竖直方向的力之间的关系。9.【答案】A 【解析】【分析】设的合力为F，当F与L的夹角为，故F在L上的分力为，即当时，F在L方向上的合力最大，即当L和F的方向一致时，故选A，【点评】本题的关键是将F投影到L上，根据关系式解题10.【答案】B 【解析】【解答】解：设绳子和墙面夹角为，对小球进行受析：把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合成F，即F=G，根据几何关系得出：T= ，N=mgtan先找到其中的定值，就是小球的重力mg，mg是不变的，随着绳子加长，细线与墙壁的夹角减小，则cos增大， 减小，tan减小，m

46、gtang减小；所以：T减小，N减小故选：B【分析】对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题题目说绳子加长，即绳子与墙的夹角就要变小（自己可以画图试试），列出平衡等式，然后就变为一个很简单的数学问题11.【答案】C 【解析】【分析】A、在实验中，用一个力和用两个力拉动时，应保证合力与两分力的效果相同，故必须要拉到同一点，故A正确；B、实验中应保证合力与分力在同一平面内，故弹簧的轴线必须与纸面平行，故B正确；C、两个拉力的方向没有定性要求，夹角可以任意，故C错误；D、在作图时，应保证拉力的标度相同，才能正确作出图形，故D正确；本题选错误的，故选C。12.【答案】B 【解析

47、】【分析】由于两根绳子等长并对称，所以两根绳子的拉力应相等，所以C错。根据力的合成，这两绳子的拉力的合力应为重力大小，因此答案为B【点评】此类题型属于经典、基础型力的合成与分解13.【答案】D 【解析】【分析】由二力合成的范围公式得到合力的范围为2N到8N，ABC错，10N不在范围之内，D对。【点评】学生明确两力同向时合力最大，反向时合力最小。二、多选题14.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、当FF1Fsin时，根据平行四边形定则，如图所示，有两组解，A不符合题意B、当F1=Fsin时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解B符合题意C、F1Fsin时，分力和合力不能构成三角形，无解C

48、符合题意D、当FsinF1F 时，根据平行四边形定则，如图所示，有两组解，D符合题意；故答案为：BCD【分析】根据力的矢量性，合力和分力之间的关系进行判断。15.【答案】A,D 【解析】【解答】解：AB、对物体受力分析：重力G、支持力N及静摩擦力f，根据平衡条件，N与f的合力与重力平衡，合力与分力遵循平行四边形定则，故N与f的矢量和等于重力，而不是代数和等于重力，故A正确，B错误；CD、根据平衡条件，在平行斜面方向，有：fmgsin=0，故f=mgsin；在垂直斜面方向，有：Nmgcos=0，解得：N=mgcos；故C错误，D正确；故选：AD【分析】对三棱柱受力分析，可知物体受重力、支持力及摩

49、擦力；根据共点力的平衡条件列出方程可求得支持力及摩擦力16.【答案】B,C 【解析】【解答】解：小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2 ， 将F1与F2合成为F，如图所示：小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，球受到的挡板的作用力F1先变小，后变大；由图可知，当F1的方向沿斜面向上时最小，最小为：F1=Gsin37°=200×0.6=120N由图可知，当F1的方向竖直向上时最大，最大为：F1=G=200NA、D不符合题意，BC

50、符合题意故答案为：BC【分析】根据矢量三角形法求解平衡类问题。17.【答案】B,D 【解析】【解答】解：AC、对小球受力分析，受拉力、重力、F，根据平衡条件，有：F=mgtan，T= ，逐渐增大则F逐渐增大，T也增大，故A错误，C错误；BD、以整体为研究对象，根据平衡条件得：Ff=F，则Ff逐渐增大FN=（M+m）g，FN保持不变故B正确，D正确；故选：BD【分析】以小球为研究对象分析水平拉力F的大小，以小球和铁架台整体为研究对象受力分析，研究铁架台所受地面的摩擦力和支持力18.【答案】A,C 【解析】【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G、墙面的支持力N1和木板的支持力N2 ，

51、如图所示：根据平衡条件得：N1=Gcot，N2= 木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置增大，则N1始终减小，N2始终减小；故选：AC【分析】以小球为研究对象，分析受力情况：重力、木板的支持力和墙壁的支持力，根据平衡条件得到两个支持力的情况；然后根据牛顿第三定律得知，木板对球的支持力大小等于球对木板的压力大小三、解答题19.【答案】解：选择A为研究对象，画出受力示意图，如图所示，根据题意A静止，应有F合=0，即 FN=GFBsin60°=（1010× ）N=1.35NA与桌面的最大静摩擦力为：fm=f=FN=0.2×1.35N=0.27N所以静摩擦力的取值范围0f0.27N当FFBcos60°，f向左，F取最大值Fmax ， 由平衡条件F合=