2020-2021学年高中物理(沪科版)必修一章末检测卷-第4章-怎样求合力与分力.docx

章末检测卷(四)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分每小题给出的选项中只有一项符合题目要求)1关于合力与分力，下列说法正确的是()A合力的大小确定大于每一个分力的大小B合力的大小至少大于其中一个分力C合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小D合力不能与其中的一个分力相等答案C解析由力的合成的平行四边形定则知：两个力的合力范围是|F1F2|FF1F2，故合力的大小可以比分力大、比分力小或者与分力大小相等，故C对，A、B、D都错2用如图所示的四种方法悬挂一个镜框，绳中所受拉力最小的是()答案B3.如图1所示，物体A和B一起沿斜面匀速下滑，则物体A受到的力是()图1A重力、B对A的支持力B重力、B对A的支持力、下滑力C重力、B对A的支持力、摩擦力D重力、B对A的支持力、摩擦力、下滑力答案A4.如图2所示，一把正常使用的自动雨伞，关于其中弹簧的状态，正确的说法是()图2A无论雨伞收起或打开，弹簧都受到压力B无论雨伞收起或打开，弹簧都受到拉力C雨伞打开时，弹簧受到压力；雨伞收起时，弹簧受到拉力D雨伞打开时，弹簧受到拉力；雨乎收起时，弹簧受到压力答案A5架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图3所示的两种外形，下列说法中正确的是()图3A夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大B夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变C夏季电线对电线杆的拉力较大D冬季电线对电线杆的拉力较大答案D解析以电线为争辩对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化冬季，两分力夹角较大，所以分力较大，使电线对电线杆的拉力较大综上，选项D正确6两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小可能是()AF12 N，F29 N BF14 N，F28 NCF11 N，F28 N DF12 N，F21 N答案B7如图4所示，小球系在细绳的一端，放在倾角为的光滑斜面上，用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动，使小球缓慢上升(最高点足够高)，那么在斜面运动的过程中，细绳的拉力将()图4A先增大后减小B先减小后增大C始终增大D始终减小答案B解析小球受力如图所示，拉力F与支持力N的合力与重力G等大、反向，且N的方向不变，可见，在斜面缓慢向左运动时，绳的拉力F先减小后增大8.如图5所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N则细线的拉力及B对地面的压力分别是()图5A1 N和0 B5 N和7 NC5 N和3 N D7 N和7 N答案C解析已知弹簧伸长2 cm，弹簧的弹力为F2 N，可推断弹簧对A产生向下的拉力，故细线的拉力应为TFGA5 N，B对地面的压力NGBF3 N综上所述，本题正确选项应是C.二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分每小题给出的选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)92021年10月24日，中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金，打破挺举、总成果两项世界纪录如图6所示，假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化状况为()图6AF1增大BF1不变CF增大DF不变答案AD解析抓举质量不变，两臂用力的合力F大小等于抓举重力大小，即不变；两手臂间的夹角变大时，由平行四边形定则知，合力不变，两手臂的用力变大10如图7所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可推断()图7A若地面光滑，则小车确定受三个力作用B若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用C若小车做匀速运动，则小车确定受四个力的作用D若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用答案BC解析由于F的竖直分力大小可能等于重力，因此地面可能对小车无支持力作用，不论地面光滑与否，小车都不受摩擦力，此时小车仅受重力和F作用，故A选项错误，B选项正确；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车确定受重力、恒力F、地面支持力、摩擦力四个力作用C正确，D错误11两个力的合力为F，假如它们之间的夹角固定不变，使其中一个力增大，则()A合力F确定增大B合力F的大小可能不变C合力F的大小可能增大，也可能减小D当90时，合力F确定减小答案BC解析设两力Fa、Fb之间的夹角为钝角，由如图所示的平行四边形可知，当Fa渐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时，其合力由原来的F变为F1、F2、F3，它们可能小于F，可能等于F，还可能大于F，故B、C正确，A错误若Fa、Fb之间的夹角90，同理可以推断出D错误12如图8所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开头渐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块()图8A所受合力渐渐增大B所受斜面摩擦力渐渐增大C所受斜面支持力渐渐增大D所受斜面作用力渐渐变大答案CD解析物块保持静止状态，所受合力仍为零，A错开头时摩擦力方向沿斜面对上，力F增大，摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面对下时，力F增大，摩擦力增大，B错物块所受斜面支持力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，F沿垂直于斜面方向的分力增大，故随着F的增大，物块所受斜面支持力增大，C对物块所受斜面的作用力大小等于重力与F的合力，由于F增大，物块所受斜面的作用力变大，D正确三、试验题(本题共2小题，共12分)13(4分)在探究合力与分力的关系时，先将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳试验时，需要两次拉伸橡皮筋，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋(1)试验对两次拉伸橡皮筋的要求中，下列哪些说法正确的是_(填字母代号)A将橡皮筋拉伸相同长度即可B将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度C将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下说法，其中对减小试验误差有益的说法是_(填字母代号)A两细绳必需等长B弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行C用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应适当大些D拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些答案(1)BD(2)BD14(8分)在“探究合力与分力的关系”试验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计(1)为了完成试验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的试验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(102 m)0.741.802.803.724.605.586.42依据表中数据在作出Fx图像并求得该弹簧的劲度系数k_N/m； (2)某次试验中，弹簧测力计的指针位置如图9甲所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示；图9(3)由图得到F合_N.答案(1)见解析图53(说明：2范围内都可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02范围内都可)见解析图(3)3.3(说明：0.2范围内都可)解析(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(6102,3.2)，则k N/m53 N/m.(2)弹簧测力计的读数为2.10 N，选标度合力F合的图示如图所示(3)经测量，合力F合3.3 N.四、计算题(本大题共4小题，共36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)15.(8分)如图10所示，物重30 N，用OC绳悬挂在O点，OC绳能承受的最大拉力为20 N，再用一绳AB系于OC绳上的A点，AB绳能承受的最大拉力为30 N，现用水平力拉AB绳可以把OA绳拉到竖直方向成多大角度？图10答案30解析对A点进行受力分析，如右图所示，由题意可得FOA，FABGtan .设OA先断，则FOA20 N解得30，此时FABGtan 10 N30 N.因此，可以把OA绳拉到与竖直方向成30角处16(8分)如图11所示，质量为m的木块放到倾角为的斜面上，恰好可以沿斜面匀速下滑图11(1)求木块匀速下滑过程中受到的摩擦力的大小；(2)若对木块施加一个平行于斜面对上的力F，使木块沿斜面对上匀速运动，则力F的大小为多少？答案(1)mgsin (2)2mgsin 解析(1)木块匀速下滑过程中，受力如图甲所示，依据平衡条件可得：fmgsin (2)木块匀速上滑过程中，受力如图乙所示，依据平衡条件可得：Ffmgsin 由以上两式可得：F2mgsin 17(10分)如图12所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小图12答案(Mm)gmgtan 解析选取A、B整体为争辩对象，它受到重力(Mm)g、地面支持力N、墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用，如图所示，处于平衡状态依据平衡条件有：N(Mm)g0Ff由解得N(Mm)g再以B为争辩对象，它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用，如图所示，处于平衡状态依据平衡条件有：竖直方向上：FABcos mg水平方向上：FABsin F由解得Fmgtan 所以fFmgtan 18(10分)如图13所示，物块的质量m30 kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100 N的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30，物块在水平面上保持静止，滑轮上端的悬绳竖直(取g10 N/kg)求：图13(1)地面对物块的弹力大小和摩擦力大小；(2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小答案(1)250 N50 N(2)100 N解析(1)如图所示，对物块受力分析并正交分解有Fsin 30NmgFcos 30f由得N250 Nf50 N(2)如图，对悬绳上任一点受力分析有T2Fcos 60解得T100 N