1、章末检测(二)(时间:60分钟;分值:100分)一、单项选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分,每小题只有一个选项符合题意)1.(2021金华模拟)如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A物体可能不受弹力作用B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用D物体确定受四个力作用解析:选D.因物体做匀速运动,必受摩擦力,确定存在支持力,故物体确定受四个力,D正确2.(2021广东名校质检)在某驾校的训练场地上,有一段圆弧形坡道,如图所示,若将同一辆车先后停放在a点和b点,下述分析和比较正确的是()A车在a点所受坡道的支持力大于在b点所
2、受的支持力B车在a点所受坡道的摩擦力大于在b点所受的摩擦力C车在a点所受的合外力大于在b点所受的合外力D车在a点所受的重力的下滑分力大于在b点所受的重力的下滑分力解析:选A.由于a点弧面的倾角小于b点弧面的倾角,故车在a点所受坡道的支持力大于在b点所受的支持力,车在a点所受坡道的摩擦力小于在b点所受的摩擦力,选项A正确,B错误;由于车静止,车在a点所受的合外力等于在b点所受的合外力,选项C错误;车在a点所受的重力的下滑分力小于在b点所受的重力的下滑分力,选项D错误3(2021马鞍山模拟)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定于水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一
3、质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37.若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53(sin 370.6),则等于()A.B.C. D.解析:选A.由几何关系知,左、右两图中弹簧长度分别为:、,伸长量分别为:L、L,对左图:2kLcos 37mg,对右图:2kLcos 53Mg,则,故A正确4如图所示,长木板L的一端固定在铰链上,木块放在木板上,初始木板处于水平状态在木板向下转动,角渐渐增大的过程中,木块受到的摩擦力Ff的大小随变化的状况可能是()解析:选B.当较小时,木块与木板间的摩擦力为静摩擦力,摩擦力大小与木块重力沿木板方向的分力大小相等,其大小为Ffmgsin ,按
4、正弦规律变化;当较大时,木块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,摩擦力大小为Ffmgcos ,按余弦规律变化,故选项B正确5.(2021河南适应性测试)如图所示,质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力为()A.mg B.mgC.mg D2mg解析:选B.轻杆的长度等于碗的半径,由几何关系知,OAB为等边三角形对小球A进行受力分析可知,小球A受到杆的作用力为mg,B正确6(2021河北衡水调研)如图所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接状况中细线倾斜方向不同但
5、倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同,先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,两次细线上的力分别为T1、T2,则()AF1F2T1T2 BF1F2T1T2CF1F2T1T2 DF1F2T1T2解析:选B.对整体受力分析可知,整体受重力、拉力、支持力及摩擦力因整体对地面的压力相同,故摩擦力相同,因此水平拉力相等,即F1F2.再对A受力分析可知,A受重力、支持力及绳子的拉力而处于平衡状态对第一种状况有T1sin (mgT1cos ),解得T1;对其次种状况有T2sin (mgT2cos ),解得T2,故T1T2.故选B.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多个
6、选项符合题意)7(2021湖北武汉部分学校调研)如图所示,水平地面上有楔形物体b,b的斜面上有一小物块a,a与b之间、b与地面之间均存在摩擦已知a恰好可沿斜面匀速下滑,此时若对a施加如图所示的作用力,a仍沿斜面下滑,则下列说法正确的是()A在a上施加竖直向下的力F1,则地面对b无摩擦力B在a上施加沿斜面对下的力F2,则地面对b的摩擦力水平向左C在a上施加一个水平向左的力F3,则地面对b的摩擦力水平向右D无论在a上施加什么方向的力,地面对b均无摩擦力解析:选AC.a恰好可沿斜面匀速下滑,a和b均处于平衡状态在a上施加竖直向下的力F1,则地面对b无摩擦力,选项A正确在a上施加沿斜面对下的力F2,a
7、加速下滑,a对b作用力不变,地面对b无摩擦力,选项B错误;在a上施加一个水平向左的力F3,则地面对b的摩擦力水平向右,选项C正确,D错误8(2021济南市高三调研)如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,斜面体与墙不接触,整个系统处于静止状态则()A水平面对斜面体没有摩擦力作用B水平面对斜面体有向右的摩擦力作用C斜面体对水平面的压力等于(Mm)gD斜面体对水平面的压力小于(Mm)g解析:选BD.如图所示,对A、B整体受力分析,依据平衡条件,整体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力FN、斜
8、向上的拉力FT、水平向右的摩擦力Ff,选项A错误,B正确;依据平衡条件知地面对斜面体的支持力FN(Mm)gFTsin ,故选项C错误,选项D正确9.如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,且B与地面不接触,对A施加一水平向左的力F,使整个装置保持静止若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则()A水平外力F增大B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小DA对B的作用力减小解析:选BD.对物体B受力分析如图所示,A的位置左移,角减小,FN1Gtan ,FN1减小,B项正确;FN,FN减小,D项正确;以A、B为一个整体受力分析,FN1F,所以水
9、平外力F减小,A项错误;地面对A的支持力等于两个物体的重力之和,所以该力不变,C项错误10.如图所示,一条细线一端与地板上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点,细线与竖直方向所成角度为,则()A假如将物体B在地板上向右移动一点,角将增大B无论物体B在地板上左移还是右移,只要距离足够小,角将不变C增大小球A的质量,角确定减小D悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力解析:选AD.O、A之间的细线确定沿竖直方向,假如物体B在地板上向右移动一点,O、B间的细线将向右偏转,OA与OB间的夹角将增大OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力,
10、其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反,悬挂定滑轮的细线的弹力方向(即OO的方向)与AOB的角平分线在一条直线上,明显物体B在地板上向右移动时角将增大,A正确,B错误;增大小球A的质量,只要物体B的位置不变,角也不变,C错误;因物体B无论在地板上移动多远,AOB也不行能达到120,故悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力,D正确三、非选择题(本大题共3小题,共40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(10分)在“探究求合力的方法”试验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤(1)为完成试验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的试验
11、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用作图法求得该弹簧的劲度系数k_N/m;(2)某次试验中,弹簧秤的指针位置如图所示,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,请在图中画出这两个共点力的合力F合;(3)由图得到F合_N.解析:(1)依据表格数据描点,然后连成一条过原点的直线,如图所示,直线的斜率等于弹簧的劲度系数,k N/m55 N/m;(2)读出弹簧秤的读数为2.10 N(保留三位有效数字);以O为顶点,画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向,再
12、确定并画好力的标度,画出两拉力的图示,以两拉力为邻边作出平行四边形,画出平行四边形的对角线,即合力F合;(3)用刻度尺量出合力的长度,依据确定的标度算出合力的大小答案:(1)55(2内均可)(2)2.10(说明:有效数字位数正确,0.02内均可)画法见解析(图略)(3)3.3(说明:0.2内均可)12(14分)如图所示,球A重G160 N,斜面体B重G2100 N,斜面倾角为30,一切摩擦均不计则水平力F为多大时,才能使A、B均处于静止状态?此时竖直墙壁和水平面受到的压力各为多大?解析:法一:(隔离法)分别对A、B进行受力分析,建立直角坐标系如图甲、乙所示,由共点力平衡条件可得对A有F2sin
13、 30F1,F2cos 30G1(4分)对B有FF2sin 30,F3F2cos 30G2(4分)其中F2和F2是一对相互作用力,即F2F2(2分)代入数据,联立解得FF120 N,F3160 N(2分)由牛顿第三定律可知,竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20 N、160 N(2分)法二:(整体法)将A、B视为一个整体,该整体处于静止状态,所受合力为零对整体进行受力分析如图丙所示,由平衡条件得:FF1,(2分)F3G1G2160 N(2分)再隔离B进行受力分析如图乙所示,由平衡条件可得FF2sin 30(3分)F3F2cos 30G2(3分)联立解得F240 N,F1F20 N(2分)由牛顿第
14、三定律可知,竖直墙壁和水平面受到的压力分别为20 N、160 N(2分)答案:20 N20 N160 N13(16分)(2021西安模拟)当物体从高空下落时,所受阻力会随物体速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度争辩发觉,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关下表是某次争辩的试验数据(g取10 m/s2).小球编号ABCDE小球的半径/102 m0.50.51.522.5小球的质量/103 kg254540100小球的收尾速度/ms11640402032(1)依据表中的数据,求出B球与C球在达到收尾速度时所受阻力之比;(2)依据
15、表中的数据,归纳出球形物体所受阻力Ff与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式并求出比例系数);(3)现将C球和D球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度,并推断它们落地的挨次解析:(1)球在达到收尾速度时为平衡状态,有Ffmg(2分)则FfBFfCmBmC(2分)代入数据得FfBFfC19.(2分)(2)由表中A、B球的有关数据可得,阻力与速度成正比,即Ffv(1分)由表中B、C球的有关数据可得,阻力与球的半径的平方成正比,即Ffr2(1分)得Ffkvr2(2分)k50 Ns/m3.(1分)(3)将C球和D球用细线连接后,其收尾速度应满足mCgmDgFfCFfD即mCgmDgkv(rr)(2分)代入数据得v27.2 m/s(2分)比较C球和D球的质量和半径,可推断C球先落地(1分)答案:(1)19(2)Ffkvr2k50 Ns/m3(3)27.2 m/sC球先落地,D球后落地