鲁科版高中物理必修一 力与平衡单元检测

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高中物理学习材料

（灿若寒星**整理制作）

力与平衡单元检测

(时间：45分钟总分值：100分)

一、选择题(此题共8小题，每题6分，共48分。每题给出的四个选项中有一个或多个选项是正确的，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)

1．如下图，人站在匀速运动的自动扶梯上。以下关于人受力状况的说法中正确的是()

A．受到三个力的作用，即重力、弹力、摩擦力B．人所受的弹力与重力大小相等C．人所受的摩擦力为0

D．人所受的合力沿扶梯向上

2．(广州模拟)春天在广场上有大量人放风筝，会放风筝的人，可使风筝静止在空中。已知风斜吹到风筝上时，空气分子撞击风筝表面，从而使风对风筝的压力垂直于风筝表面。以下图中，PQ代表风筝截面，OR代表风筝线，风向水平，风筝可能处于静止状态的是()

3．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为()

A．2F

B．

6F2C．3F2D.

2F24．如下图，物体放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物体受到的摩擦力大小恰好一致，则物体和木板间的动摩擦因数最接近()

A．0.5B．0.6C．0.7D．0.85．两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0＝75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如下图。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则以下θ值中正确的是()

A．15°B．30°C．45°D．60°

6．如下图，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所

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示)，图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ＝30°，则图甲中轻杆AB的受力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为()

A．F1＝mg、F2＝3mgC．F1＝

B．F1＝3mg、F2＝3mgD．F1＝3mg、F2＝mg

3mg、F2＝mg37．一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如下图。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力T的变化状况是()

A．FN不变，T变大B．FN不变，T变小C．FN变大，T变大D．FN变大，T变小

8．在上海世博会最正确实践区，XX城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如下图，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)。则绳中拉力大小变化的状况是()

A．先变小后变大B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小二、填空题(每题10分，共20分)9．如下图，两固定不动的光滑硬杆OA和OB夹角为θ，在两杆上各套上轻环C和D，并用轻绳将两环相连。现用一恒力F沿OB方向拉环C，当两环平衡时，OA杆对D环的弹力为________，OB杆对C环的弹力为________。

10．在“验证平行四边形定则〞的试验中，用两只弹簧测力计A、B把小圆环拉到某一位置O，这时AO、BO间夹角∠AOB＜90°，如下图。现改变弹簧测力计A的拉力方向，使α角减小，但不改变拉力的大小，那么要使小圆环仍被拉到O点，就应调理弹簧测力计B的拉力大小及β角。在以下调整方法中，哪些是可行的________。

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A．增大B的拉力，增大β角C．增大B的拉力，减小β角三、计算题(每题16分，共32分)

11．如下图，质量m1＝5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动。斜面体质量m2＝10kg，且始终静止，g取10m/s2，求：

B．增大B的拉力，β角不变

D．B的拉力大小不变，增大β角

(1)斜面对物体的摩擦力；

(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。

12．如下图，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆所能承受的最大压力为2000N，AC绳所能承受的最大拉力为1000N，α＝30°。为不使支架断裂，求悬挂的重物应满足的条件。

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参考答案

1.答案：BC点拨：人站在自动扶梯上匀速运动，故所受合力为0，竖直方向上重力和扶梯的支持力(弹力)大小相等，水平方向上不受摩擦力的作用，故B、C正确。

2.答案：B点拨：风筝受到三个共点力而平衡。风对风筝的作用力垂直于风筝平面向上，重力竖直向下，如下图。则线的拉力方向只能在图中所示范围内。B正确。

3.答案：B点拨：当两共点力大小一定且它们的夹角0°≤θ≤180°时，随θ的增大，F合减小。当它们的夹角为90°时合力F＝2F时合力应大于F，故排除C、D；当θ＝0°时，合力为最大Fmax＝2F11，当它们的夹角为60°＜2F，故排除A。

4.答案：C点拨：木板倾角为30°和45°时，物体所受摩擦力相等，则倾角为30°时物体受到的一定是静摩擦力，大小等于物体重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsin30°；当倾角为45°时，物体下滑，这时物体受到的为滑动摩擦力，且Ff′＝μFN＝μmgcos45°，由两摩擦力相等得μ＝2≈0.7。25.答案：B点拨：利用平行四边形定则将重力G按其作用效果分解为对挡板OM和ON的压力FM和FN，如下图，FN大小正好等于球所受的重力的大小，则α＝β，又由几何关系知α＋θ＝180°－75°，α＋β＋θ＝180°。以上三式联立可得θ＝30°。

6.答案：D点拨：图甲中由于悬挂物体质量为m，绳BC的拉力大小是

mg，将该力沿杆和竖直方向分解，sin?可求得F1＝mgcotθ＝3mg；图乙中由于B点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，滑轮两侧绳上拉力大小均是mg，夹角为120°，故滑轮所受绳的作用力即是其所受合力，即F2＝mg。

7.答案：B点拨：以两环和细绳整体为研究对象求FN，可知竖直方向上始终二力平衡，FN＝2mg不变；以Q环为研究对象，在重力、细绳拉力F和OB压力FN作用下平衡，如下图，设细绳和竖直方向的夹角为α，则P环向左移的过程中α将减小，FN＝mgtanα也将减小。再以整体为研究对象，水平方向只有OB对Q的压力FN和OA对P环的摩擦力f作用，因此f＝FN也减小，故T减小。

8.答案：C点拨：此题可用力的正交分解来处理，轻绳的一端在支架弧形部分从B点向外移动的过程中，由于轻绳组成的张角变大，而悬挂的物体的重力保持不变，故轻绳上的张力变大，当轻绳的移动端在支架竖直部分移动的过程中，由于张角保持不变，故张力也保持不变，所以正确选项为C。

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9.答案：

FFcotθsin?F，N＝Fcotθ。sin?点拨：由于D、C为轻环，故重力忽略不计，所以D只受支持力、拉力两个力的作用，则平衡时绳必与杆OA垂直。以C为研究对象，其受力示意图如下图，它受恒力F、绳子拉力T和杆OB的支持力N，由平衡条件得N＝Tcosθ，F＝Tsinθ，可求得T＝

10.答案：ABC点拨：根据题意作出动态平行四边形，如下图。FA、F、FB为原来的关系。

若FA变化到FA1位置，则与之对应的FB1应增大，β角应减小，C正确；若FA变化到FA2位置，则与之对应的FB2也应增大，此时β角应增大，A正确；由于AO、BO间夹角小于90°，所以存在FB3，使β角不变，B的拉力增大，B正确。

11.答案：(1)5N，方向沿斜面向下(2)153N，方向水平向左135N，方向竖直向上

点拨：(1)要求系统内部的作用力，所以用隔离法。对滑块受力分析，如图甲所示，沿平行于斜面的方向上有F＝m1gsin30°＋Ff，解得Ff＝5N，方向沿斜面向下。

甲

乙

(2)要求系统受的外力，用整体法。因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙所示。在水平方向上有

F地＝Fcos30°＝153N，方向水平向左；在竖直方向上有FN地＝(m1＋m2)g－Fsin30°＝135N，方向竖直向上12.答案：见点拨

点拨：悬绳受到竖直向下的拉力F＝G。在这个拉力作用下，它将压紧水平杆AB并拉紧绳AC，所以应把拉力F沿AB、CA两个方向分解，设两分力为F1、F2，画出平行四边形如下图。

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FG。?tan?tan30?FGFsin30?3F2＝，得1?。??cos30??sin?sin30?F2tan30?2由图可