1、章末综合测评(四)力与平衡(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A5 N、7 N、8 NB5 N、2 N、3 NC1 N、5 N、10 ND10 N、10 N、10 NC分析各选项中前两力合力范围：A选项，2 NF合12 N，第三力在其范围内；B选项，3 NF合7 N，第三力在其合力范围内；C选项，4 NF合6 N，第三力不在其合力范围内；
2、D选项，0F合20 N，第三力在其合力范围内故C项中的三力的合力不可能为零，选项C正确2如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平方向成30角若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()A，G BG，GCG，G DG，GA把重力按作用效果进行分解得，F1Gsin 30，F2Gsin 60G，故A正确3物块受向上偏右的拉力作用而做向右的匀速直线运动，如图所示，则物块所受拉力与摩擦力的合力的方向为()A向右偏上B向上偏左C竖直向上D竖直向下C对物块受力分析知，受竖直向下的重力mg、竖直向上的弹力N、斜向上的拉力F、水平向左的摩擦力f，物块匀速，处于平衡态，则有F沿水平方向的
3、分力与f相等，故合力等于F沿竖直方向的分力，故选C项4体育器材室里，篮球摆放在如图所示的球架上已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为()Amg B C DC以任意一只篮球为研究对象分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为由几何知识得：cos 根据平衡条件得：2Ncos mg解得：N则得篮球对球架的压力大小为：NN故选C5如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A B
4、Cmgtan DmgB由结构的对称性可知，四根支架的作用力大小相同，与竖直方向的夹角均为，根据力的合成与分解知识可得4Fcos mg，解得F，B正确6如图所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上平面AB与水平面的夹角为30则第2个小球对第3个小球的作用力大小为()AB48mgC49mgD98mgC以第3个到第100个这98个小球的整体为研究对象，这个整体受到三个力的作用，即重力、斜面的支持力和第2个小球对第3个小球的作用力，由于整体处于平衡状态，那么沿斜面方向的受力应平衡，所以有F2398mgsin 3049mg，故C选项正确7如图所示，竖直放置的轻
5、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()A2个B3个C4个D5个AC对物体受力分析如图甲所示NG时，物体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用NG时，物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f，受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用，A、C正确甲乙8如图所示，质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面()A无摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力为(Mm)gD支持力小于(Mm)gBD用整体法易知：地面对斜面有向左的摩擦力，大小等于F在水平方
6、向的分力；F在竖直方向有向上的分力，故支持力小于(Mm)g，B、D正确9如图所示，A、B质量分别为mA和mB，叠放在倾角为的斜面上以相同的速度匀速下滑，则()AA、B间无摩擦力作用BB受到的滑动摩擦力大小为(mAmB)gsin CB受到的静摩擦力大小为mAgsin D取下A物体后，B物体仍能匀速下滑BCD将A、B看成整体，则(mAmB)gsin f，N(mAmB)gcos ，又fN，得tan 对A隔离，A受静摩擦力，fAmAgsin A对B的静摩擦力也等于mAgsin ，方向沿斜面向下取下A物体后，B物体受到支持力NBmBgcos ，摩擦力fBNBmBgcos tan mBgsin ，故B仍能
7、匀速下滑10如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力减小，可采取的方法是()A只增加绳的长度B只减小重物的质量C只将病人的脚向左移动D只将两定滑轮的间距增大BD脚所受拉力为两绳的合力，如图所示，合力F2Tcos Tmg联立解得F2mgcos ，增大角或减小重物的质量都会使脚所受的合力减小，因此B、D正确二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11(8分)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹
8、簧测力计把结点P拉到位置O甲乙(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为_N(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用力的_(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力(3)图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是_(选填“F”或“F”)(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是_(选填“F”或“F”)解析：(1)弹簧测力计B的示数为3.8 N(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用力的图示来表示分力与合力(3)题图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F(4)题图乙中方向一定沿AO方向的力是F，用平行四边形定则求得的合力F与F有偏差答案：(1)3.8(2)图
9、示(3)F(4)F12(10分)如图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置方木块放在水平长木板上，方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上长木板下面有轮子可以滚动，用一个平稳的水平力向左推动木板，木板向左缓慢移动，待弹簧测力计的指针稳定后，读出测力计的读数Ff在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F的大小将测得的各组Ff和F的数据用圆点标于坐标图上，如图乙所示请你根据各点表示的数据描出FfF图线，求出方木块与长木板间的动摩擦因数_甲乙解析：作出FfF图线如图所示：由FfF可知，图象的斜率k；由图象可知，0.2答案：0.2(0.180.22都正确)13(10分)如图所示(
10、俯视图)，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F13.0 N，F24.0 N，取g10 m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？解析：由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力大小F5.0 N若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为FNmg6.0 N由于F6.0 N此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力大小为1.0 N答案：5.0 N1.0 N14(10分)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连
11、接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，且与水平线成30角已知B球的质量为3 kg(g取10 N/kg)，求：(1)细绳对B球的拉力大小；(2)A球的质量解析：(1)设细绳对B球的拉力为T，对B球受力分析，如图所示，将拉力T在水平方向和竖直方向进行正交分解，根据竖直方向二力平衡有Tsin 30mBg则T2mBg2310 N60 N(2)对A球受力分析，在水平方向和竖直方向进行正交分解，A球处于静止状态，则在水平方向上有Tcos 30NAsin 30在竖直方向上有NAcos 30mAgTsin 30又TT解得mA6 kg
12、答案：(1)60 N(2)6 kg15(11分)所受重力G110 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上PA偏离竖直方向30角，PB在水平方向，且连在所受重力为G220 N的木块上，木块静止于倾角为30的斜面上，如图所示试求木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力解析：以P点为研究对象进行受力分析，利用力的平衡条件可解得水平绳PB中的张力F N；再以木块为研究对象进行受力分析，如图所示，运用正交分解法，力的平衡方程为x方向：Fcos 30G2sin 30f，y方向：Fsin 30NG2cos 30，解得f15 N，N N，故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15 N、 N答案：15 N N16(11分)两质量分别为M和m的物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30和60，M重20 N，m静止在水平面上求：(1)OA绳和OB绳的拉力大小；(2)m受到的摩擦力解析：(1)结点O的受力如图所示根据平衡条件得，竖直方向上FTAcos 60FTBcos 30Mg0水平方向上FTAsin 60FTBsin 300解得FTA10 N，FTB10 N17.3 N(2)由于m也处于平衡状态，故在水平方向上FTBFTAFf0所以摩擦力大小FfFTBFTA7.3 N，方向水平向左答案：(1)10 N17.3 N(2)7.3 N方向水平向左
