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物理必修一力学
物理必修一力学
单元质量评估(三)
第4、5章
(60分钟100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项正确)
1.(2014·衡水高一检测)匀速前进的车厢顶部用细线竖
小球下方与一光滑斜面接触。
,如图所示直悬挂一小球)(关于小球的受力,说法正确的是A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力拉小球的细线应与竖直方向有一,选【解析】A。
假设斜面对小球有支持力作用故小球不受支持力。
即小球只受重力和细线的拉力作,定夹角,不会呈竖直状态项正确。
用,A与地面的动甲、乙、丙三个物体质量相同,)2.(2014·福州高一检测如图所示,受到的摩擦力大小,受到三个大小相同的作用力,F,当它们滑动时摩擦因数相同)
(的关系是
甲、乙、丙所受摩擦力相同A.甲受到的摩擦力最大B.乙受到的摩擦力最大C.丙受到的摩擦力最大D.
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【解析】选C。
三个物体沿地面滑动,受到的摩擦力均为滑动摩擦力,且f=μN。
三个物体中,乙受到的力F因有沿竖直方向向下的分力Fsinθ作用,可知N乙=mg+Fsinθ,同理N=mg-Fsinθ,而N=mg,因此,乙受到的摩擦力最大,甲受丙甲到的摩擦力最小,选项C正确。
的物体沿G作用下,重为【变式训练】如图所示,在水平力F则物体,,若物体与墙之间的动摩擦因数为μ竖直墙匀速下滑)(所受摩擦力的大小为F+GμB.A.μF
D.C.G+F
A。
对物体受力分析如图所示【解析】选
物体匀水平方向满足N=F,墙壁对物体的摩擦力f等于重力G;根据平衡条件可知,正。
选项A,f=μF所受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据公式f=μN可得速下滑,错误。
C、D确,B、关于它=20N,F=5N,F=10N,F3.(2013·泉州高一检测)三个共点力的大小分别为312)(们的合力,下列说法错误的是5NB.最小值为35NA.不会大于20N
D.可能为可能为C.0
=35N,A+F=F+F合力最大当这三个共点力同向时,,其值为FC【解析】选。
31max2因;-F-F=FF,,与它们反向时同向F、当对;F,F合力最小其值为对=5N,B213min321.
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为这三个力中任意两个力的合力都不可能与第三个力等值反向,因此合力不可能为0,它只能在5~35N的范围内变化,C错,D对。
4.(2013·重庆高考)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为
()
A.GB.Gsinθ
C.GcosθD.Gtanθ
【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)物体处于平衡状态,所受F=0。
合
(2)利用平衡条件来求解。
【解析】选A。
人静躺在椅子上,所受合力F=0,所以椅子各部分对人的作用力合的合力与人的重力等大反向,故A选项正确。
5.(2013·上海高考)如图,质量m>m的两物体A、B叠放在一起,靠着竖
BA的受力示B在沿粗糙墙面下落过程中,,物体直墙面。
让它们由静止释放)
(意图是
由于物体与,在沿粗糙墙面下落过程中,叠放在一起B、A。
两物体A选【解析】.
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竖直墙面之间没有压力,没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,A、B之间没有弹力作用,因而不存在摩擦力,物体B的受力示意图是A项。
6.(2013·和平区高一检测)如图所示,A、B为同一水平线上
使光滑挂钩下的,、B改变绳的长度的两个绕绳装置,转动A下列说,重物C缓慢下降。
关于此过程绳上拉力的大小变化法中正确的是)
(
逐渐减小B.A.不变也可能增大可能不变,D.C.逐渐增大
故绳上夹角减小,。
由已知可知两绳上的拉力大小相等,其合力不变,选【解析】BB。
的拉力逐渐减小,选将两个相同的小球、CA、B·山东高考7.(2013)如图所示,用完全相同的轻弹簧,水平,弹簧CA小球处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为30°连接并悬挂,)
的伸长量之比为(则弹簧A、C
B.4∶A.∶4
1
D.2∶C.1∶2
和轻F轻弹簧A的弹力对两小球组成的整体D。
受到整体重力G、【解析】选A又,°Fsin30=F水平方向有三个力的作用C弹簧的弹力F,根据平衡条件可得,CCA
正确。
D=kx,F=kxF据胡克定律可得选项,=联立得,CCAA.
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【变式训练】(2012·江苏高考)如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升。
夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。
若木块不滑动,力F的最大值是()
A.
B.
-(m+M)gC.
+(m+M)g
D.【解析】选A。
对木块受力分析有2f-Mg=Ma,对夹子受力分析,在竖直方向上有
:
F=,答案选A。
F-2f-mg=ma,联立以上两式可得8.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置
),则(A不变,而将绳端点向上移动所受的拉力逐渐增大绳OAA.OA所受的拉力逐渐减小B.绳OA绳所受的拉力先增大后减小C.所受的拉力先减小后增大OA绳D.
物理必修一力学三绳的拉力而处于OC、OB、【解析】选D。
O点受OA
它们可以组成如图所示的矢量三角故三力合力为零,,静止,点的拉力OAF、F、F分别为、OB和OC对O形,其中321与水平,F不变,F方向不变随悬点A逐渐上升,力F其中132方向的夹角α逐渐变大,由图看出F先减小后增大,F正确。
逐渐减小,D21动态平衡分析【总结提升】最后一个力大,,一个力方向不变:
三个平衡的共点力中,一个力恒定
(1)题型特点;
小、方向均变化用相似,,用图解法便于求解:
运用数学知识判断力的三角形与几何三角形相似
(2)三角形法求解。
)
共15分本大题共二、实验题(2小题:
做“验证力的平行四边形定则”的实验时,步骤如下9.(5分)
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸。
另一端连接两根绳套。
(2)把橡皮条的一端固定在木板的A点O,通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条伸长到某一点(3)点的位置。
并记录O、(4)此时需记录下和两个弹簧测力计的读数F、F。
21(5)改用一个弹簧测力计把橡皮条拉长到后,再记录下和弹簧测力计的读数F′。
(6)用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。
选好标度,按F、1F的大小作两个力的图示。
用三角板做平行四边形,求得合力F。
2的大小和方向是否相同。
F′与用平行四边形定则求得的合力F力,比较一下(7).
物理必修一力学同学的实验结果比较符合,(8)下图是甲、乙两位同学实验得出的结果
实验事实。
方向是通,大小是通过弹簧测力计来读出,【解析】本实验要记录力的大小和方向本实验要求每次;为保证分力的作用效果和合力的作用效果相同,过绳套来确定所以点时的弹力,O都把橡皮筋拉到同一点O;F′是一个弹簧测力计把橡皮筋拉到,故乙正确。
F′与橡皮筋一定在一条直线上乙F′的方向(8)的方向答案:
(4)F的方向F(5)O点的位置21现有木板、白纸、))(2012·浙江高考在“探究求合力的方法”实验中,10.(10分图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
得到的实验数据如,先测量其劲度系数,,
(1)为完成实验某同学另找来一根弹簧:
下表3.502.002.503.00弹力F/N0.501.001.50
伸长量
0.741.802.803.724.605.586.42
-2m
x/10N/m;
k=用作图法求得该弹簧的劲度系数
(1)同时利用N;其读数为弹簧秤的指针位置如图所示某次实验中
(2),,
;
请画出这两个共点力的合力中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,F合.
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=(3)由图得到FN。
合【解析】
(1)根据表格数据描点,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/m=55N/m;
(2)读出弹簧秤的读数为2.10N(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,根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
(3)3.3(说明:
±0.2内均可)
三、计算题(本大题共2小题,共37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
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11.(17分)(2014·邢台高一检测)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。
现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止。
求:
(1)此时水平拉力F的大小;
(2)环对横杆的压力;
(3)环对杆的摩擦力。
【解析】
(1)取小球为研究对象进行受力分析,由平衡条件得:
Fsin37°=FT(1分)
Fcos37°=mg(1分)T
F=mg(2分联立解得)
(2)取A、B组成的系统为研究对象F=2mg(2分)NF=F(2分)
f由牛顿第三定律知F=-F′(2分)
NN则环对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下。
(2分)
环受到的摩擦力大小为mg,方向水平向左,(3(3)分)
)
分(2′F,由牛顿第三定律环对杆的摩擦力大小为=F方向水平向右。
mg,=ff
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(1)mg
(2)2mg,方向竖直向下答案:
(3)mg,方向水平向右
12.(20分)(2013·大连高一检测)如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上。
物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F作用于1物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F作用于物体上,也能使物体沿2
求两次的推力之比。
斜面匀速上滑
【解析】根据平衡条件建立方程:
对甲图F-mgsinθ-f=0(3分)11N-mgcosθ=0(3分)
f=μN(2分)
1联立三个方程解得F=mgsinθ+μmgcosθ(1分)1对乙图,将F分解(或者正交分解)
2平行斜面方向:
Fcosθ-mgsinθ-f=0(3分)22N-Fsinθ-mgcosθ=0(3分)2f=μN(2分)2
)
分(2联立三个方程解得F=2.
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)
(1分μθ-sinθ=cos则两次的推力之比μsinθ-答案:
cosθ
两个完全相同的,【变式训练】(2014·吉安高一检测)如图所示,B,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为μ、球A在绳的中点施加一个竖直向上的拉一根轻绳两端固定在两球上,两球将会发生滑至少为多大时,F力F,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α,问当?
动:
由平衡条件得,【解析】首先选用整体法①F+2N=2G
由平衡条件得再隔离任一球,
N②=μTsin
·③Tcos=F2:
联立①②③解得
F=
答案:
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- 物理 必修 一力