2019_2020学年新教材高中物理章末综合检测四力与平衡含解析鲁科版必修第一册.doc

章末综合检测(四) 力与平衡A级学考达标1若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是()A静止B做匀速直线运动C速度均匀变化D所受共点力的合力为零解析：选D平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，A、B错误；若物体处于平衡状态，则物体所受共点力的合力为零，D正确；处于平衡状态的物体加速度等于零，而C项中速度均匀变化，说明有恒定的加速度，故C错误。2一个物体受到三个力的作用，三力构成的矢量图如图所示，则能够使物体处于平衡状态的情形是()解析：选A处于平衡状态的物体，所受合外力为零，题中的四个选项中只有选项A合力为零。3同时作用在物体上的两个方向相反的共点力，大小分别为8 N和10 N，其中10 N的力在逐渐减小到零的过程中，两个力的合力的大小()A先减小后增大B先增大后减小C一直减小 D.一直增大解析：选A当10 N的力减小到8 N时，这两力的合力为零，故在10 N的力逐步减小到零的过程中，合力的大小应先减小后增大，A正确。4台灯的灯头与灯座通过一根能弯曲的白色塑料细杆相连，甲、乙、丙三个图中白色塑料细杆的弯曲程度各不相同，以下说法正确的是()A甲图中细杆对灯头的作用力最小B丙图中细杆对灯头的作用力最大C乙图中灯座对桌面的压力最大D三图中灯座对桌面的压力一样大解析：选D对三个图中的灯头受力分析可知，虽然形变不同，但灯头都受二力平衡，则细杆对灯头的弹力大小等于重力，方向竖直向上，故A、B均错误。对三个图中的整个灯座受力分析，桌面的支持力和重力二力平衡，可知灯座对桌面的压力一样大，故C错误，D正确。5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45，日光灯保持水平，所受重力为G。则()A两绳对日光灯拉力的合力大小为GB两绳的拉力和日光灯重力不是共点力C两绳的拉力大小分别为G和GD两绳的拉力大小分别为和解析：选A如图，两绳拉力的作用线与日光灯重力作用线的延长线交于一点，这三个力为共点力，选项B错误；由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于平衡状态，所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向，选项A正确；由于两个拉力的夹角成直角，且都与竖直方向成45角，则由力的平行四边形定则可知G，F1F2，故F1F2G，选项C、D错误。6如图，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则()A甲受到三个力的作用B甲对扶梯没有摩擦力的作用C乙受到四个力的作用D乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下解析：选B题图甲中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，重力Gmg，支持力NGmg，A错误，B正确；题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力Gmg、斜面的支持力N以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用，C错误；扶梯对人的作用力竖直向上，则人对扶梯的作用力竖直向下，D错误。7.小船被绳索拉向岸边，如图所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是()A绳子的拉力FT不断减小B绳子的拉力FT不变C船受的浮力减小D船受的浮力增大解析：选C小船的受力情况如图所示。据平衡条件知FFTsin G，FTcos f，则拉力FT，小船向岸边运动时，角增大，FT增大，A、B错误；浮力FGFTsin ，因为FT增大，sin 增大，所以浮力F减小，C正确，D错误。8.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O。(1)某同学在做该实验时认为：A拉橡皮筋的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行C橡皮筋弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是_(填入相应的字母)。(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则_(填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是_。解析：(1)为便于确定拉力的方向，细绳宜长一些且较细，实验时橡皮筋、细绳、弹簧测力计应与木板平行，F1与F2可适当大些，但不能太大，拉力F1和F2的夹角越大，合力反而越小，作图时相对误差较大，A、B、C正确。(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为4 N，故不能用一个量程为 5 N的弹簧测力计测量出它们的合力。答案：(1)ABC(2)不能该弹簧测力计的量程太小9在倾角为30的光滑斜面上放着一个质量M2 kg的物体A，通过轻绳与质量为m的物体B相连，如图所示，A和B都处于静止状态，求B物体的质量。(g取10 N/kg)解析：分析B的受力可知，绳的拉力等于B所受重力，即FTmg以A为研究对象，它受三个力，将重力分解后，在平行斜面方向上，A所受的合力为零，即Mgsin 30FT由得mgMgsin 30解得mMsin 301 kg。答案：1 kgB级选考提能10如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力不变解析：选B设斜面倾角为，P、Q的质量分别为M、m，因物体P静止于固定的斜面上，则动摩擦因数tan ，所受合外力F10，静摩擦力f1Mgsin ，把物体Q轻轻地叠放在P上，选整体为研究对象，则(Mm)gsin (Mm)gcos ，故P、Q仍处于静止状态。P所受的合外力F20，即F1F2，P与斜面间的静摩擦力f2(Mm)gsin f1，故选项B正确，选项A、C、D错误。如果将P、Q两物体视为一个整体，则更容易得正确的选项为B。11.如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为()A. B2C. D.解析：选C如图所示，平衡后设绳的bc段与水平方向成角，则：tan 2，sin ，对c点分析，三力平衡，在竖直方向上有：m2gm1gsin ，得：，C正确。12多选如图所示，水平细杆上套一环A，环A与B球间用一轻质绳相连，其质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是()AB球受到的风力F为mBgtan B风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C风力增大时，杆对环A的支持力保持不变D环A与水平细杆间的动摩擦因数为解析：选AC对B受力分析可知，A正确；当风力增大时增大，由F拉可知，B错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环A的支持力与环A和B球受到的重力平衡，C正确；水平方向上，mBgtan (mAmB)g，得，D错误。13多选如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，力F与水平方向成角。则m1所受的支持力N和摩擦力f的大小是()ANm1gm2gFsin BNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin 解析：选AC把质量为m1、m2的两个物体看成一个整体进行研究，对整体受力分析，水平方向上：fFcos ，C正确；竖直方向上：NFsin m1gm2g，所以Nm1gm2gFsin ，所以A正确，B、D均错。14.多选如图所示，质量为m、顶角为的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间，处于静止状态。若不计一切摩擦，则()A水平面对正方体的弹力大小为(Mm)gB墙面对正方体的弹力大小为C正方体对直角劈的弹力大小为mgcos D直角劈对墙面的弹力大小为mgsin 解析：选AB把两个物体看成一个整体，分析受力，水平方向有两个弹力，竖直方向有重力和支持力，在竖直方向上由二力平衡可得，水平面对正方体的弹力大小为(Mm)g，选项A正确；以直角劈为研究对象，其受竖直向下的重力mg，右面墙的弹力F2，方向水平向左，正方体对直角劈的支持力F，方向过两物体的接触点垂直于直角劈的斜面，即与水平方向的夹角为，由力的合成和二力平衡可知，F2与F的合力与重力等大反向，故F，F2Fcos ，所以选项C错误；由力的相互性知直角劈对墙面的弹力大小为，所以选项D错误；再以整体为研究对象得墙面对正方体的弹力大小与F2相等，即为，所以选项B正确。15.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到3条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第3条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示。(1)多选为完成实验，下述操作必需的是()A测量细绳的长度B测量橡皮筋的原长C测量悬挂重物后橡皮筋的长度D记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_。解析：(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小；还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下3条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向。根据平行四边形定则做出合力的图示。因此，必需的是B、C、D。(2)改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法。答案：(1)BCD(2)更换不同的小重物16如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求A与B的质量之比。解析：对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F2(m1m2)g 再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：FN竖直方向：m2gf其中：f1N联立有：m2g1F联立解得：。答案：17.如图所示，一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M2m的小球。若细线与水平横杆的夹角为时，两铁环与小球均处于静止状态，则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大？摩擦力为多大？解析：分析O点的受力情况如图甲所示。由对称性可知F2F3，由平衡条件知，F2sin F3sin F1。分析小球的受力情况可得F1Mg2mg，所以F2F3。分析A环的受力情况如图乙所示，由平衡条件得水平方向：fF2cos ，得f。竖直方向：NmgF2sin ，得N2mg。答案：2mg- 8 -