1、单元质量评估(三)第4、5章(90分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。每小题至少一个答案正确,选不全得2分)1.(2013珠海高一检测)如图所示,质量为m的木块放在倾角为的斜面上静止不动,关于木块受到的支持力大小N和摩擦力大小f,下列选项正确的是()A.N=mgcosB.N=mgsinC.f =mgsinD.f=mgcos2.下列哪几组共点力作用在同一物体上,物体可能保持平衡()A.2 N、5 N和9 N B.2 N、30 N和50 NC.8 N、18 N和9 ND.20 N、30 N和20 N3.(2012上海高考)已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向
2、与合力F的方向成30角,分力F2的大小为30 N。则()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向4.如图所示,在水平力F作用下,重为G的物体沿竖直墙匀速下滑,若物体与墙之间的动摩擦因数为,则物体所受摩擦力的大小为()A.FB.F+GC.GD.5.(2013邢台高一检测)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为()A.2个B.3个C.4个D.5个6.(2013赤峰高一检测)如图所示,轻弹簧上端固定在天花板上,下端悬挂木块A,A处于静止状态,测得此
3、时弹簧的伸长量为x(弹簧的形变在弹性限度内)。已知木块A的质量为m,重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数为()A. B.C.mgxD.7.一块砖平放在长木板的中间,木板放在水平地面上,现缓慢抬起木板的一端,而保持另一端不动。关于砖受到的摩擦力f,下列叙述正确的是()A.随木板倾角的增大而减小B.砖滑动前,f随木板倾角的增大而增大,砖开始滑动后,f随木板倾角的增大而减小C.砖滑动前,f随木板倾角的增大而减小,砖开始滑动后,f随木板倾角的增大而增大D.砖滑动前后,f均随木板倾角的增大而减小8.(2013福州高一检测)如图所示,甲、乙、丙、丁四种情况,光滑斜面的倾角都是,球的质量都是m,球都是用细绳系
4、住处于平衡状态,则()A.球对斜面压力最大的是甲图所示情况B.球对斜面压力最小的是乙图所示情况C.球对斜面压力最小的是丙图所示情况D.球对斜面压力最大的是丁图所示情况9.(2013万州区高一检测)如图所示,一个同学用双手水平地夹住一叠书,已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力为F=400N,每本书的质量为0.50kg,手与书之间的动摩擦因数1=0.40,书与书之间的动摩擦因数为2=0.25,则该同学最多能水平夹住多少本书(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)()A.48B.42C.40D.3010.(2013长春高一检测)已知力F的一个分力F1跟F成30角,F1大小未知,如图
5、所示,当另一个分力F2取最小值时,分力F1大小为()A.B.C.D.F二、实验题(本大题共2小题,共16分)11.(6分)小明和小红在做“验证力的平行四边形定则”实验时,讨论出一个验证方案并加以实施。以下为情景再现:小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上,小红用笔在白纸上标上标记O点。小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点,在橡皮绳的末端系住两绳套。用两个弹簧测力计分别向左、右斜向前拉,把橡皮绳的另一端拉至某一点,并记下该点为A点。小红用笔在两弹簧测力计的钩子末端做下记号B和C,用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头,同时记录下两弹簧测力计的示数,即为两弹簧测力计拉力的方向和大小。小明再次只
6、用一个弹簧测力计钩住绳套,将橡皮绳的结点拉到中同样的A点位置,小红再次记下钩子末端位置D,连接线段AD标上箭头,同时记下弹簧测力计示数。取下白纸,小红连接线段BD和CD,即认为FAD为FAB和FAC的合力,如图。请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处):(1) ;(2) ;(3) 。12.(10分)(2013漳州高一检测)某同学在做弹力和弹簧伸长量的关系实验中,实验装置如图,所用钩码质量均为30g,实验中直尺测量的是弹簧的总长度,实验数据填在表格中(弹簧始终处于弹性限度范围内,g取10m/s2),那么,弹簧的自然长度是cm(保留小数点后两位),弹簧的劲度系数为N/m。钩码质量/g30609
7、0120150弹力大小/N0.300.600.901.201.50弹簧总长/cm7.158.329.4610.6211.77三、计算题(本大题共4小题,共44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)13.(10分)(2013 梅州高一检测)如图所示,质量为30kg的小孩坐在质量为10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动,求:(1)水平地面对雪橇的支持力的大小;(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。(已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)14.(10分)(2013银川高一检测)一种测定风作用
8、力的仪器原理如图所示。它的细长丝线一端固定于O点,另一端悬挂着一个质量为m=1kg的金属球。无风时,丝线自然下垂;当受到沿水平方向吹来的风的作用时,丝线将偏离竖直方向一定角度,风力越大,偏角越大。若某时刻丝线与竖直方向的夹角=37,试求此时金属球所受风力的大小。(取g=10m/s2,已知sin37=0.6,cos37=0.8)15.(12分)如图所示,光滑的金属球B放在截面为等腰三角形的物体A与竖直墙壁之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B的重力的6倍,不计球跟斜面和墙壁之间的摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数是多少?16.(12分)(2013长春高一检测)如图所示,两个完全相同的球A
9、、B,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数均为,一根轻绳两端固定在两球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为,问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?答案解析1.【解析】选A、C。对静止在斜面上的木块进行受力分析,如图所示,根据平衡条件可得,N=mgcos,f=mgsin,选项A、C正确。2.【解析】选D。根据平行四边形定则知,任意两个力的合力大小满足|F1-F2|F|F1+F2|,物体在三个共点力作用下平衡,需要满足任意两个力的合力与第三个力平衡。因此,只有选项D满足平衡条件,选项D正确。3.【解题指南】本题考查力的合成与分解,解答时要注意:合力及其两个
10、分力通过平移的方法可以组成封闭的三角形。【解析】选C。由于F2=30 NFsin30=25 N,故由力的矢量三角形定则可知,F1可能有两个值,F2有两个可能的方向,如图所示。4.【解析】选A、C。对物体受力分析如图所示,根据平衡条件可知,墙壁对物体的摩擦力f等于重力G,选项C正确;水平方向满足N=F,物体匀速下滑,所受到的摩擦力为滑动摩擦力,根据公式f=N可得,f=F,选项A正确。5.【解析】选A、C。斜面体P与固定挡板MN的接触面间若没有弹力,则斜面体在竖直方向上的重力和弹簧弹力作用下平衡,选项A正确;若两者接触面间存在弹力,弹力垂直挡板斜向下,该弹力有水平向左的分力,物体P要平衡,必然受到
11、挡板的斜向右下方的摩擦力,选项C正确。6.【解析】选A。木块A受到重力G和弹簧弹力F的作用,在二力作用下平衡,故有F=G=mg,由胡克定律可得,F=kx。因此,弹簧的劲度系数为k=,选项A正确。7.【解析】选B。对放在木板上的砖进行受力分析如图所示,缓慢抬起木板一端的过程中,在砖没有滑动之前,砖处于平衡状态,由平衡条件可得,f=mgsin(其中表示木板与水平面之间的夹角),则向上抬起的过程中,砖不滑动前所受的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,随夹角的增大而增大;发生相对滑动后,变为滑动摩擦力,满足f=N=mgcos,随着角的增大而减小,选项B正确。【总结提升】平衡问题的分析技巧对于平衡类问题,应
12、当首先分清是静态平衡还是动态平衡问题。(1)对于静态平衡问题,应当先分析物体的受力情况,根据平衡条件列出平衡方程,解方程并对结果进行讨论。(2)对于动态平衡问题,应先分析物体的受力情况,结合具体情况采用相应的方法。如果物体所受的力较少,可以采用合成的方法。如果物体受到三个力的作用而处于动态平衡,若其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解。如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,并且还有另一个力的方向不变,此时可用图解法分析,即可以通过画出多个平行四边形来分析力的变化,该法可以将动态问题静态化,抽象问题形象化,从而使问题易
13、于分析求解。如果物体受到多个力的作用,可以用正交分解的方法列方程求解。8.【解析】选C。弹性细绳上的弹力方向沿细绳的方向,分别对球进行受力分析如图所示,结合平衡条件可得,甲图情况下斜面对球的支持力为N甲=mgcos,乙图情况下斜面对球的支持力为N乙=,丙图情况下斜面对球的支持力为0,丁图情况下斜面对球的支持力与细绳的方向有关,有N丁=,其中为细绳与竖直方向的夹角,综合以上分析可知,选项C正确。9.【解析】选B。将一叠书看作整体,根据平衡条件得21F=Mg=Nmg,此时N=64,但去除左右两本与手接触的书后剩余部分受力情况为22F(N-2)mg,书本就不会滑落,则N42,因此该同学最多能水平夹住
14、42本书,选项B正确,其他选项均错。10.【解析】选C。根据三角形法则可知,合力F一定,分力F1方向确定,分力F2与分力F1及合力F组成一闭合矢量三角形,分力F2是从F1所在直线到F末端的有向线段,如图所示。当F2与F1垂直时,分力F2最小,此时F1=Fcos30=F,选项C正确。【变式备选】如图所示,物体静止于光滑的水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO方向,那么必须同时再加一个力F,这个力的最小值是()A.FcosB.FsinC.FtanD.Fcot【解析】选B。方法一:分解法。将F向OO方向和垂直OO方向分解,要使合力沿OO方向,须使F抵消掉F沿垂直OO方向的分力Fsin,
15、当F沿OO方向无分力作用时,F最小,如图所示,故F最小值为Fsin,所以选B。方法二:合成法。力F和F的合力沿OO方向,根据三角形定则,满足此条件的力F是以F的箭头为起点,射线OO上任意一点(不含O)为终点的有向线段,当与OO垂直时,F最小为Fsin,如图所示,故B正确。11.【解析】实验时拉弹簧测力计用力方向必须与木板平面平行;表示力时,应先确定标度,然后作出力的图示,不可根据A、B、C和D点的位置画线表示力;根据细绳的方向作出力的图示后,根据平行四边形定则作出FAB、FAC的合力,然后比较该合力是否与用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力FAD重合,从而验证力的平行四边形定则。答案:(1)拉弹簧测
16、力计时用力方向应该与木板平面平行(2)力的大小应该用力的图示表示(3)求合力时应该用平行四边形定则12.【解析】(一)解析法:设弹簧的自然长度为l0,当弹簧下端挂60g的钩码时,根据平衡条件及胡克定律可得k(8.32-l0)10-2=0.60N,同理,当弹簧下端挂120g的钩码时,k(10.62-l0)10-2=1.20N,联立以上两式解得:l0=6.02cm,k=26.1N/m。(二)图像法:用横轴表示弹簧的长度,用纵轴表示弹簧上弹力的大小,建立如图所示的坐标系,描出表格中各点的坐标并把各点用一条平滑的线连接起来,图线与横轴的交点表示弹簧上弹力等于零时弹簧的长度,也就是弹簧的原长,则l0=6
17、.00cm;图线的斜率为k=,即F=kl,因此图线的斜率就表示弹簧的劲度系数,由图像知,k=26.0N/m。答案:6.00(5.996.02均正确)26.1(25.926.2均可)13.【解析】对小孩和雪橇整体受力分析如图所示, (2分)根据平衡条件可得:竖直方向上有:N+Fsin37=G (2分)代入数值,则N=4010N-1000.6N=340N (2分)水平方向上有:Fcos37=f=N (2分)代入数值得=0.24 (2分)答案:(1)340 N (2)0.2414.【解析】对小球的受力分析如图所示, (2分)根据平衡条件可得:水平方向上F=Tsin37 (3分)竖直方向上G=Tcos37 (2分)联立以上两式并代入数值解得:F=7.5N (3分)答案:7.5N15.【解析】以B为研究对象,受力分析如图,N2=mBgtan60=mBg (4分)把AB当成整体可得:f=(mA+mB)g=N2 (4分)由此可得= (4分)答案:16.【解析】首先选用整体法,由平衡条件得:F+2N=2G(3分)再隔离任一球,由平衡条件得Tsin=N(3分)2Tcos=F(3分)联立解得:F= (3分)答案:关闭Word文档返回原板块
