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1、章末綜合測(cè)評(píng)(四)
(時(shí)間:90分鐘 分值:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.若一個(gè)物體處于平衡狀態(tài),則此物體一定是( )
A.靜止
B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.速度均勻變化
D.所受共點(diǎn)力的合力為零
D [平衡狀態(tài)包括靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),A、B錯(cuò)誤;若物體處于平衡狀態(tài),則物體所受共點(diǎn)力的合力為零,D正確;處于平衡狀態(tài)的物體加速度等于零,而C項(xiàng)中速度均勻變化,說明有恒定的加速度,故C錯(cuò)誤.]
2
2、.如圖所示的四腳支架經(jīng)常使用在架設(shè)高壓線路、通信的基站塔臺(tái)等領(lǐng)域.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的四腳支架置于水平地面上,其四根鐵質(zhì)支架等長,與豎直方向均成θ角,重力加速度為g,則地面對(duì)每根支架的作用力大小為( )
A. B.
C.mgtan θ D.mg
B [由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性可知,四根支架的作用力大小相同,與豎直方向的夾角均為θ,根據(jù)力的合成與分解知識(shí)可得4Fcos θ=mg,解得F=,B正確.]
3.如圖所示,用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧A與豎直方向的夾角為30°,彈簧C水平,則彈簧A、C的伸長量之比為( )
A.∶4 B
3、.4∶
C.1∶2 D.2∶1
D [以兩球和彈簧B為整體作為研究對(duì)象,整體受重力G、輕彈簧A的彈力FA和輕彈簧C的彈力FC三個(gè)力的作用.如圖所示,根據(jù)平衡條件可知,水平方向上有FAsin 30°=FC,在豎直方向有FAcos 30°=G,又根據(jù)胡克定律可知
FA=kxA,F(xiàn)C=kxC
聯(lián)立解得=,選項(xiàng)D正確.]
4.如圖所示,A、B兩物體用細(xì)線連著跨過定滑輪靜止,A、B物體的重力分別為40 N和10 N,繩子和滑輪的質(zhì)量、摩擦不計(jì).以下說法正確的是( )
A.地面對(duì)A的支持力是40 N
B.物體A受到的合外力是30 N
C.測(cè)力計(jì)示數(shù)是10 N
D.測(cè)力計(jì)示數(shù)是2
4、0 N
D [由受力平衡得繩子的拉力為10 N,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20 N,故C錯(cuò)誤,D正確;物體A受到的合外力為0,地面對(duì)A的支持力為30 N,A、B均錯(cuò)誤.]
5.如圖所示,100個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m且光滑的小球,靜止放置于兩個(gè)相互垂直且光滑的平面上.平面AB與水平面的夾角為30°.則第2個(gè)小球?qū)Φ?個(gè)小球的作用力大小為( )
A. B.48mg
C.49mg D.98mg
C [以第3個(gè)到第100個(gè)這98個(gè)小球的整體為研究對(duì)象,這個(gè)整體受到三個(gè)力的作用,即重力、斜面的支持力和第2個(gè)小球?qū)Φ?個(gè)小球的作用力,由于整體處于平衡狀態(tài),那么沿斜面方向的受力應(yīng)平衡,所以有F2
5、3=98mgsin 30°=49mg,故C選項(xiàng)正確.]
6.體育器材室里,籃球擺放在如圖所示的球架上.已知球架的寬度為d,每只籃球的質(zhì)量為m、直徑為D,不計(jì)球與球架之間摩擦,則每只籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為( )
A.mg B.
C. D.
C [以任意一只籃球?yàn)檠芯繉?duì)象.分析受力情況,設(shè)球架對(duì)籃球的支持力N與豎直方向的夾角為α.
由幾何知識(shí)得:
cos α=
=
根據(jù)平衡條件得:2Ncos α=mg
解得:N=
則得籃球?qū)η蚣艿膲毫Υ笮椋?
N′=N=.故選C.]
7.如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上、大小
6、為F的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力是( )
A.(F-mg)cos θ B.μ(F-mg)sin θ
C.μ(F-mg)cos θ D.μ(F-mg)
AB [對(duì)磨石進(jìn)行受力分析,由平衡條件,沿斜壁:(F-mg)cos θ=Ff,A對(duì);垂直于斜壁:壓力FN=(F-mg)sin θ,故摩擦力Ff=μFN=μ(F-mg)sin θ,選項(xiàng)B正確.]
8.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速下滑.此過程中斜面體保持靜止,則地面對(duì)斜面 ( )
A.無摩擦力
7、
B.有水平向左的摩擦力
C.支持力為(M+m)g
D.支持力小于(M+m)g
BD [用整體法易知:地面對(duì)斜面有向左的摩擦力,大小等于F在水平方向的分力;F在豎直方向有向上的分力,故支持力小于(M+m)g,B、D正確.]
9.如圖所示,A、B質(zhì)量分別為mA和mB,疊放在傾角為θ的斜面上以相同的速度勻速下滑,則( )
A.A、B間無摩擦力作用
B.B受到的滑動(dòng)摩擦力大小為(mA+mB)gsin θ
C.B受到的靜摩擦力大小為mAgsin θ
D.取下A物體后,B物體仍能勻速下滑
BCD [將A、B看成整體,則(mA+mB)gsin θ=f,N=(mA+mB)·gcos
8、 θ,又f=μN(yùn),得μ=tan θ.對(duì)A隔離,A受靜摩擦力,fA=mAgsin θ.A對(duì)B的靜摩擦力也等于mAgsin θ,方向沿斜面向下.取下A物體后,B物體受到支持力NB=mBgcos θ,摩擦力fB=μN(yùn)B=mBgcos θtan θ=mBgsin θ,故B仍能勻速下滑.]
10.如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖,繩的一端固定,繞過定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)重物,與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳,整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).為了使腳所受的拉力減小,可采取的方法是( )
A.只增加繩的長度
B.只減小重物的質(zhì)量
C.只將病人的腳向左移動(dòng)
D.只將兩定滑輪的間距增大
BD [
9、腳所受拉力為兩繩的合力,如圖所示,合力F=2Tcos θ
T=mg
聯(lián)立解得F=2mgcos θ,增大θ角或減小重物的質(zhì)量都會(huì)使腳所受的合力減小,因此B、D正確.]
二、非選擇題(本題共6小題,共60分,按題目要求作答)
11.(8分)探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,P為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),用兩根互成角度的彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O.
甲 乙
(1)從圖甲可讀得彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)為________N.
(2)為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系,要采用力的________(選填“圖示”或“示意圖”)來表示分力與合力.
(3)圖乙中
10、與F1、F2共同作用效果相同的力是________(選填“F”或“F′”).
(4)圖乙中方向一定沿AO方向的力是________(選填“F”或“F′”).
[解析] (1)彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)為3.8 N.
(2)為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系,要采用力的圖示來表示分力與合力.
(3)題圖乙中與F1、F2共同作用效果相同的力是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O的力F′.
(4)題圖乙中方向一定沿AO方向的力是F′,用平行四邊形定則求得的合力F與F′有偏差.
[答案] (1)3.8 (2)圖示 (3)F′ (4)F′
12.(10分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力
11、的合成規(guī)律.彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和細(xì)線的方向.
(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為________N.
(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母).
A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力
B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零
C.細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使結(jié)點(diǎn)O靜止在同一位置
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請(qǐng)
12、您提出兩個(gè)解決辦法.
①______________________________________________________.
②______________________________________________________.
[解析] (1)由題圖知,彈簧測(cè)力計(jì)A的分度值為0.2 N,示數(shù)為3.6 N.
(2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則,一定要記好合力與兩分力的大小與方向,與結(jié)點(diǎn)位置無關(guān),D錯(cuò);M的重力即合力,A對(duì);測(cè)量前彈簧測(cè)力
計(jì)調(diào)零才能測(cè)量準(zhǔn)確,B對(duì);細(xì)線與木板平面平行才能保證力在木板平面內(nèi),C對(duì).
(3)對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖所示,可見若要減小FOA可調(diào)
13、節(jié)FOB的大小或方向、減小物重G等.
[答案] (1)3.6 (2)D (3)①減小彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力;②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)、改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向等)
13.(10分)舉重運(yùn)動(dòng)中保持杠鈴的平衡十分重要.如圖所示,若運(yùn)動(dòng)員舉起1 800 N的杠鈴后雙臂保持106°角,處于平衡狀態(tài),此時(shí)運(yùn)動(dòng)員兩手臂受力各是多大?(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
[解析] 人受到杠鈴的作用力的合力等于杠鈴的重力,即杠鈴的重力可分解為杠鈴對(duì)人兩個(gè)手臂的作用力,大小相等,如圖所示.F1、F2夾角為106°.
由平行四邊形可知
F2·cos 53°
14、=
F2=F1==1 500 N.
[答案] 1 500 N 1 500 N
14.(10分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔),A、B間由細(xì)繩連接著,它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),且與水平線成30°角.已知B球的質(zhì)量為3 kg(g取10 N/kg),求:
(1)細(xì)繩對(duì)B球的拉力大小;
(2)A球的質(zhì)量.
[解析] (1)設(shè)細(xì)繩對(duì)B球的拉力為T,對(duì)B球受力分析,如圖所示,將拉力T在水平方向和豎直方向進(jìn)行正交分解,根據(jù)豎直方向二力平衡有
Tsin 30°=mBg
則T=2
15、mBg=2×3×10 N=60 N.
(2)對(duì)A球受力分析,在水平方向和豎直方向進(jìn)行正交分解,A球處于靜止?fàn)顟B(tài),則在水平方向上有
T′cos 30°=NAsin 30°
在豎直方向上有
NAcos 30°=mAg+T′sin 30°
又T=T′
解得mA=6 kg.
[答案] (1)60 N (2)6 kg
15.(10分)如圖所示,兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,m放在水平面上,M重20 N,M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài),OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°,求:
(1)OA、OB對(duì)M的拉力大?。?
(2)m受到水平面的靜摩擦力的大小和方向.
[解析] (
16、1)M受到三個(gè)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài):重力GM,繩的拉力FOA、FOB,由圖易知FOA、FOB分別與豎直方向成60°、30°角.
由平衡條件知:GM′=GM=20 N
FOA=GM′cos 60°=20×0.5 N=10 N
FOB=GM′cos 30°=20× N=10 N.
(2)分析m,因FOA
17、 kg,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,求:
(1)A受到斜面的支持力多大?
(2)若要使A在斜面上靜止,求物體B質(zhì)量的最大值和最小值.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
[解析] (1)對(duì)A進(jìn)行受力分析,如圖所示,將重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解,則在垂直于斜面方向由平衡條件知
N=mAgcos 37°
代入數(shù)據(jù)可得N=2×10×0.8 N=16 N
所以A受到斜面的支持力為16 N.
(2)根據(jù)題意,A與斜面之間的最大靜摩擦力fmax=f滑=μN(yùn)=0.4×16 N=6.4 N
A受到的靜摩擦力可
18、能沿斜面向上,也可能沿斜面向下.
當(dāng)A受到的摩擦力等于最大靜摩擦力且方向沿斜面向上時(shí),根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有T1+fmax=mAgsin 37°
此時(shí)拉力T1最小,代入數(shù)據(jù)得T1=mAgsin 37°-fmax=5.6 N
當(dāng)A受到的摩擦力等于最大靜摩擦力且方向沿斜面向下時(shí),根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有T2=fmax+mAgsin 37°
此時(shí)拉力T2最大,代入數(shù)據(jù)得T2=18.4 N
同時(shí)B也處于平衡狀態(tài),由受力分析有T=mBg
所以B質(zhì)量的最小值為mB1==0.56 kg
B質(zhì)量的最大值為mB2==1.84 kg.
[答案] (1)16 N (2)1.84 kg 0.56 kg
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