2020版新教材高中物理单元素养评价四含解析鲁科版必修1

1、- 1 -单元素养评价（四）（第 4 章）（90 分钟 100 分）【合格性考试】（60 分钟 60 分）一、选择题（本题共 9 小题，每小题 3 分，共 27 分）1.（2019 丽水高一检测）草原上三只狼在争抢食物，三只狼沿水平方向作用力大小为800 N、1 000 N 和 1 200 N，狼的方位不确定，三只狼合力的最大值和最小值分别为（）A.3 000 N，0 NB.3 000 N，400 NC.2 200 N，400 ND.2 200 N，0 N【解析】选 A。三力方向一致时，合力最大为3 000 N ； 800 N 和 1 000 N 二力合力的最大值为 1 800 N，最小值为

2、200 N，1 200 N 大于最小值，小于最大值，所以三力合力的最小值为0 N，故 A 正确，B、C、D 错误。2.如图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F 与水平方向成a角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为（）A.FsinaB.FcosaC.Ftana【解析】选 B。根据平行四边形定则，以F 为对角线作平行四边形，如图:- 2 -则有 F2=FCOSa;故选 Bo3.（2019 泉州高一检测）如图所示，总重为 G 的吊灯用三条长度相同的轻绳悬挂在天花板上,每条轻绳与竖直方向的夹角均为B,则每条轻绳对吊灯的拉力大小为（）- 3 -A3cos01a 3sinfi B.1C/ * Geo

3、s03D. Gsin0G【解析】选 Ao2 厂仃&由平衡知识可知：3Teos0=G 解得 T=，故选A4.如图，智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”，则玻璃墙面对其作用力的方向是（）A.FiB.F2C.F3【解析】选 B。智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”时受力平衡，根据平衡条件进行分析。智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”时受力平衡，则玻璃墙面对其作用力与其重力等大反向，即为Fa方向，故 A C、D 错误，B 正确。5“垂直风洞”是上海世博会拉脱维亚馆的亮点，风洞喷出竖直向上的气流将体验者悬空 “托起”（如图所示）。假定某段时间

4、体验者恰好在空中静止，则下述各对力中属于平衡力的是（ ）A. 人受到的重力和气流对人向上的力B. 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力C. 人受到的重力和人对气流向下的力D.人对气流向下的力和气流对人向上的力D.F4- 4 -【解析】选 A。以人为研究对象，受竖直向下的重力和气流对人向上的力，二力平衡。地球对人的吸引力和人对地球的吸引力为一对作用力和反作用力，人对气流向下的力和气流对人向上的力也为一对作用力和反作用力。人对气流向下的力为人施加的力，不是受到的力，A 对。6. 一些机场为了方便乘客长距离搬运行李，安装了一种水平电梯，如图所示，某乘客站在水平电梯之上，随电梯一起匀速运动，下列说法正确

5、的是（）A. 该乘客正在向前运动，所以受到向后的摩擦力B. 该乘客与电梯相对静止，她受到的摩擦力为静摩擦力C. 因为该乘客处于运动状态，她受到的摩擦力为滑动摩擦力D. 该乘客不受摩擦力【解析】选 D。随水平电梯一起匀速运动的乘客相对电梯静止，做匀速运动，受到重力和支持 力作用，二力平衡，所以不受摩擦力作用，故AB C 错误，D 正确。【补偿训练】近日一张名为史上最寂寞熊猫”的图片走红网络，一只熊猫躺在倾斜的树干上一动不动，姿势令人忍俊不禁，树干给熊猫的力方向为（）A. 垂直于树干向上B. 沿树干向上C. 竖直向上D. 树干形变复杂，无法判断力的方向【解析】选 G 熊猫静止在树干上，受重力和树干

6、对熊猫的作用力，根据二力平衡，树干对熊 猫的力与重力等大反向，故树干给熊猫的力方向为竖直向上，故C 正确，A B、D 错误。7.（2019 台州高一检测）如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开- 5 -一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为0），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画- 6 -笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中就有小朋友把一块质量为面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为卩，则下列说法正确的是（）A. 黑板擦对黑板的压力大小为mgcosBB. 黑板对黑板擦的摩擦力大小为卩 mgcos0C. 黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsin0D. 黑板对黑板擦的作

7、用力大小为mg【解析】选 D。对黑板擦受力分析，受到竖直向下的重力，黑板给的支持力N,以及垂直黑板向下的吸力 F,沿黑板平面向上的摩擦力f ,根据正交分解可知 f=mgsin0, N=mgcos0+F,根据牛顿第三定律可知黑板擦对黑板的压力大小为N=mgcos0+F,由于黑板擦处于静止，所以重力和其余三个力（黑板对黑板擦的作用力）的合力为零，故黑板对黑板擦的作用力大小为mg,D 正确。8.2018 年 9 月 2 日结束的亚运会中，中国队包揽了跳水项目的全部 10 金。图示为跳水运动员 在走板时，从跳板的 a 端缓慢地走到 b 端，跳板逐渐向下弯曲（相当于斜面倾角不断变大）, 在此过程中，跳板

8、对运动员的【解析】选 A。设运动员质量为 m 跳板与水平方向的夹角为0，运动员受力平衡，对运动员受力分析，则跳板对运动员的摩擦力： f=mgsin0,随0增大，摩擦力增大；跳板对运动员m的黑板擦吸在上A.摩擦力不断增大C.作用力不断增大B.作用力不断减小D.支持力不断- 7 -的支持力：N=mgcosB，随0增大，支持力减小；运动员受力平衡，跳板对运动员的作用力 与重力等大反向，不变。故A 正确，B、C D 错误。9.如图所示，三个形状不规则的石块 a、b、c 在水平桌面上成功地叠放在一起，则石块A. c 受到水平桌面向左的摩擦力B. c 对 b 的作用力一定竖直向上C. b 对 a 的支持力

9、一定竖直向上D. b 对 a 的支持力一定等于 a 所受重力【解析】选 B。以三石块作为整体研究，根据平衡条件可知，则石块c 不会受到水平桌面的摩擦力，故 A 错误；选 ab 作为整体研究，根据平衡条件，则石块c 对 ab 整体的作用力与其总重力平衡，则石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上，故B 正确；石块 b 对 a 的支持力与其对 a的静摩擦力的合力，跟 a 受到的重力是平衡力，则b 对 a 的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上，也不等于a 的重力，故 C D 错误。所以 B 正确，A、C、D 错误。【总结提升】对物体受力分析的步骤(1) 确定研究对象：研究对象

10、可以是单个物体或者物体的一部分，也可以是几个物体组成的系 统。(2) 按顺序分析受力：通常按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐个分析。(3) 画出力的示意图：将作用点画在重心上。(4) 检查正误：是否有遗漏或多余的力。二、实验题(共 5 分)10.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，0 为橡皮条与细绳的结点，0B 和 0C 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。- 8 -下列叙述正确的是_ （填选项前的字母）A同一实验过程中，结点的位置必须都拉到同一位置0 点，不能随意变动B. 用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角为90,以便算

11、出合力的大小C. 两个分力之间的夹角越大越好D. 必须使分力与合力在同一平面内如果没有操作失误，图乙中的F 与 F两力中，方向一定沿AO 方向的是 _。3本实验采用的科学方法是 _。A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法【解析】（1）同一实验过程中，结点的位置必须都拉到同一位置O 点，不能随意变动，选项A正确；此实验对 Fi、F2之间的夹角没有要求，通常在60至 120之间最佳，故 B、C 错误。完成本实验时，弹簧测力计、橡皮条、细绳方向必须与平面平行，且在同一平面内，这样才 能确保力的准确性，故D 正确。故选 A、DoF 是由两个分力做出的合力的理论值，F是实际测量的合

12、力的值；由于误差的存在，所以F 和 F方向并不完全重合，图乙中的F 与 F两力中，方向一定沿A0 方向的是 Fo（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法。故选Bo答案：（1）A、D （2）F （3）B三、计算题（本题共 3 小题，共 28 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11.（9 分）如图所示，一辆汽车走钢丝横跨尼罗河，如果汽车的总质量为2 000 kg，两侧的钢索弯曲成 150夹角，求每条钢索所受拉力的大小（钢索的质量可不计，cos75 =0.259 , g 取10 N/kg）o乙- 9 -【解析】将电灯所受的重力 G 按效果沿两个绳子方向进

13、行分解，如图。（3 分）根据平衡条件结合几何知识得：Gsin30fFOA=FI=2G=40 N（3 分）Gtan30=先侶FOE=F2=20 N=34.6 N（3 分）【解析】设一条钢索的拉力大小为 F,汽车两侧的钢索的合力与汽车的总重力等大反向，作出 拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，TG2据几何知识可得 i=2Fcos75 G 20 000所以拉力FR =4x（）2SN=19 305 N（3 分）答案：均为 19 305 N12.（9 分）如图所示，灯重 G=20 N,绳 AO 与天花板的夹角a=30,绳 BO 与墙面垂直，试求AO BO 两绳所受的拉力各为多大?- 10 -答案

14、：AO BO 两绳受到的拉力分别为 40 N、34.6 N。13.(10 分)如图所示，工人需要把质量m=20kg 的货箱沿斜放的木板推上卡车。木板与水平面夹角0=37,货箱与木板间的动摩擦因数卩=0.5。假定工人推力的方向与板面平行，货箱始终沿板面匀速运动(已知 sin37 =0.6 , cos37 =0.8 , g 取 10 N/kg)。(1) 求货箱对木板的压力大小N。(2) 求木板对货箱的摩擦力 f。(3) 求工人对货箱的推力大小F。【解题指南】解答本题可以从以下两点入手：(1) 以货箱为研究对象，画出受力分析图。(2) 根据平衡条件进行求解即可。【解析】(1)以货箱为研究对象，货箱受

15、到重力、木板的支持力、摩擦力以及工人的推力，受 力分析如图所示G1Geos 3T根据平衡条件得垂直于斜面方向有：N =Gcos37(2分)由牛顿第三定律可知，货箱对木板的压力大小N=N =160 N(2分)由 f=卩 N =0.5X160 N=80 N ,方向沿木板向下(3分)(3)根据平衡条件得平行于斜面方向有：- 11 -F=f+Gsin37 =200 N(3 分)答案：(1)160 N (2)80 N，方向沿木板向下(3)200 N- 12 -【等级性考试】（30 分钟 40 分）14.（5 分）（多选）如图所示，Fi、F2为两个分力,（ ）共顶点的对角线就是合力，故 A 正确；根据三角

16、形定则，将 Fi、F2首尾顺次相接，合力等于从Fi的起点到 F2终点的有向线段，C 正确。故本题选 A、Co15.（5 分）（多选）（20i7 全国卷I）如图，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，其中间某点 M 拴一重物，H2用手拉住绳的另一端 N,初始时，OM 竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角a（a ）。现 将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角a不变，在 OM 由竖直被拉到水平的过程中（ ）A. M N 上的张力逐渐增大B. MN 上的张力先增大后减小C. OM 上的张力逐渐增大D. OM 上的张力先增大后减小【解析】选AD。以重物为研究对象，它受三个力即重力 mg、绳 OM 段

17、的拉力 F。、NM 段的 拉力 FNF 为其合力，图中正确的合力矢量图是【解析】选AG 根据力的平行四边形定则，以Fi和 F2为邻边，作平行四边形，则与Fi和 F2AF- 13 -的作用，处于平衡状态。考虑到力 mg 不变，F。与 FN的夹角不变，当 F。由竖直向上变为 水平向左时，作出如图所示的力矢量图，由图可知：FN一直变大，F。先变大后减小。- 14 -【总结提升】力的动态问题的分析步骤画出力的分解图。在合力与两个分力构成的三角形中，一个是恒力，大小方向均不变；另两个是变力，其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均变化的力。分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助力的矢量三角形，禾U用

18、图解法判断两个变力大 小、方向的变化。注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力（设为 Fi）与方向不变、大小可变的分力垂直时，Fi有最小值。16.（多选）（2019 全国卷I）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑 轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 N,另一端与斜面上的物块 M 相连，系统处于静止状态。 现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂 N 的细绳与竖直方向成 45。已知 M 始终保持静止，则在此过程中（）A. 水平拉力的大小可能保持不变B. M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C. M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D. M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【解析】选 B 0 如图所示，以物块 N 为研究对象，它在水平向左的拉力F 作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45的过程中，水平拉力 F 逐渐增大，绳子拉力 T 逐渐增大，A 错误，B 正确；对 M 受力分析可知，若起初擦力 f 也逐渐增大；若起初M 受到的摩擦力 f 沿斜面向下，则随着绳子拉力M 受到的摩擦力 f 沿斜面向上，则随着绳子拉力T 的增加，则摩力 f 可能一直减小，也可能先减小后增加,C 错误，D 正确。- 15 -17.（10 分）在倾角为 30的