1、章末过关检测(二)(建议用时：45分钟)一、单项选择题1.(2021肇庆市检测)如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度v向前运动，已知木箱的质量为m，绳子的拉力大小为F且与水平面夹角为，木箱与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A木箱受到的支持力可能为零B木箱受到的摩擦力大小为mgC绳子拉力的功率为Fvcos D木箱与地面间的动摩擦因数解析：选C。由平衡条件，竖直方向FNmgFsin 水平方向Fcos f(mgFsin )因此木箱与地面间的动摩擦因数为绳子拉力的功率为PFvcos 故选C。2. (2020深圳市第二次统测)户外野炊所用
2、的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央，三根杆与竖直方向的夹角均相等。若吊锅和细铁链的总质量为m，重力加速度为g，不计支架与铰链之间的摩擦，则()A当每根杆与竖直方向的夹角为37时，杆受到的压力大小为mgB当每根杆与竖直方向的夹角为37时，杆对地面的摩擦力大小为mgC当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力变大D当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，杆对地面的压力变大解析：选B。根据平衡条件，竖直方向，有3Ncos 37mg，解得Nmg，故A错误；杆对地面的摩擦力大小
3、为fNsin 37，故B正确；当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力仍与吊锅和细铁链的总重力大小相等，故C错误；由平衡可知3Ncos mg，得N，杆对地面的压力NNcos ，故D错误。3. (2020常德市模拟)拖把是拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为，当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为()A.BC.D解析：选B。设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，有Fcos m
4、gNFsin f式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力，按摩擦定律有fN联立上式得F ，B正确。4(2020南阳市上学期期末)如图所示，倾角为45的粗糙斜面置于水平地面上，有一质量为2m的滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行)，滑块静止在斜面上，斜面也保持静止，则()A斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B斜面受到地面的弹力等于滑块和斜面的重力之和C斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mgD斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mg解析：选D。以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大小T等于小球的重力，即Tmg，以斜面和滑块组成的
5、整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得：fTcos 45mg，方向水平向左，故A错误；设斜面的质量为M，地面对斜面的弹力大小为N，以斜面和滑块组成的整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得：N(M2m)gTsin 45，所以斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小Tsin 45mg，故B、C错误，D正确。5. (2020荆州市省示范高中教学质检)如图所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，其顶端固定一定滑轮，细绳绕过定滑轮，一端连接在斜面上的物块A上，另一端固定在可沿水平方向移动的竖直杆上，在细绳上用轻小滑轮悬挂物体B，不计绳和滑轮间摩擦，整个系统保持静止。现将竖直杆缓慢向右移动少许，移动过程中
6、斜面体和物块A保持静止。则下列说法正确的是()A细绳的张力不变B地面对斜面体的支持力大小不变C斜面体受到地面的摩擦力大小不变D物块A受到的摩擦力一定减小解析：选B。竖直杆右移，小滑轮两侧绳子的夹角变大，绳子的张力变大，A错误；设绳子与B物体在竖直方向的夹角为，则有2Tcos mBg，因此绳子的拉力的竖直分力不变；把斜面和物块A以及斜面上的滑轮作为一个整体，设斜面质量为M，则竖直方向有FN(mAM)gTcos ，斜面对地压力不变，整体水平方向有fTsin ，变大，T变大，因此受到地面的摩擦力变大，C错误，B正确；物体A与物体B的质量大小关系不确定，物块与斜面体之间的摩擦力方向不确定，故不能确定两
7、者之间摩擦力变化情况，D错误。二、多项选择题6(2020咸宁市第二次模拟)如图所示，在水平地面上放着一个左侧截面为半圆的光滑柱状物体A，在物体A与竖直墙面之间放着一个光滑斜面体B，斜面体B未接触地面，整个装置在水平力F作用下处于静止状态，现推动物体A缓慢向左移动一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是()A水平力F大小不变B地面对物体A的支持力不变C斜面体B对物体A的压力逐渐增大D墙面对斜面体B的支持力逐渐减小解析：选AB。以B为研究对象，由平衡条件可知，墙对B的作用力F1物体A对斜面体的支持力F2现推动物体A缓慢向左移动一小段距离，角度保持不变，所以F1、F2保持不变。以整体为研究对象，水平
8、力F大小等于墙对B的作用力F1保持不变，故A正确；以整体为研究对象，地面对物体A的支持力等于A、B重力之和保持不变，故B正确；根据牛顿第三定律，可知斜面体B对物体A的压力等于物体A对斜面体的支持力F2不变，故C错误；墙面对斜面体B的支持力F1保持不变，故D错误。7. (2020潮州市上学期期末)如图，一细绳跨过光滑定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端与地面上的物块A相连，系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B，直至悬挂B的细绳与竖直方向成60。已知A始终保持静止，则在此过程中()AA所受细绳的拉力一直增大BA所受地面的支持力一直增大C水平拉力大小可能减小DA所受地面的摩擦力一直增大解析：选
9、AD。对B受力分析可知，设悬挂B的细绳与竖直方向成时，在竖直方向平衡有：Tcos mBg在水平方向有：FmBgtan 所以当逐渐增大过程中细绳的拉力逐渐增大，水平拉力逐渐增大，故A正确，C错误；对A受力分析如图：根据平衡关系有：mAgTcos NfTsin 因为A始终保持静止，保持不变，T增大，所以N减小，f增大，故B错误，D正确。8如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，O
10、B与竖直方向成60角，则()A轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B轻绳对球A的拉力与半圆柱对球A的弹力大小相等C轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为D球A与球B的质量之比为21解析：选BD。设轻绳中拉力T，球A受力如图。球A所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；受力分析可得Tsin 30Nsin 30，Tcos 30Ncos 30mAg，解得TNmAg，故B正确；轻绳对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；对球B：Tcos 60mBg，T2mBg，解得，故D正确。三、非选择题9(2020佛山市二模)小张同学为了“验证力的平行四
11、边定则”，设计如下实验，其装置图如甲所示。实验步骤如下：(1)将3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O，先测量出每根橡皮条的自然长度x0；(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录_；(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度(x1x0)、(x2x0)代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA和OB，并以OA和OB为两邻边作一平行四边
12、形OACB，测量出OC长度x4，如果近似可得x4_，且OC的方向_，则实验验证了力的平行四边形定则；(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的步骤进行多次验证。解析：(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录O、A、B三点的位置以及OC的方向(或结点O的位置、OA、OB和OC的方向；结点O的位置和三力的方向)。(4)如果近似可得x4x3x0，且OC的方向与OC的方向相反(或在OC的反向延长线上，或竖直向上)，则实验验证了力的平行四边形定则。答案：(3)O、A、B三点的位置以及OC的方向(4)x3x0与OC的方向相反10(2020烟台市高考诊断一
13、模)某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图中光滑水平平台距水平地面h1.25 m，平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x后，由静止释放小球，小球从平台边缘水平飞出，落在地面上，用刻度尺测出小球水平飞行距离s；并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后，记录如表所示；(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移s_x，与_无关；(2)由实验原理和表中数据可知，弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep_(用m、h、x和重力加速度g表示)；12345x/m
14、0.010.020.030.040.05s/m0.510.991.501.982.50t/ms505.3505.1504.8504.9505.2(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间：t s0.5 s500 ms，由表中数据可知，发现测量值t均偏大。经检查，实验操作及测量无误，且空气阻力可以忽略，造成以上偏差的原因是_。解析：(1)由表中数据可知，在h一定时，在误差允许范围内，可以看出运动时间大体不变，小球水平位移s50x与小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t无关；(2)由功能关系可知，弹簧弹性势能Epmv小球做平抛运动的初速度v0s由式得弹簧弹性势能Epx2；(3)该同学
15、按物体平抛运动规律计算小球在空中的飞行时间时，使用了重力加速度的近似值10 m/s2，故计算值t偏小，测量值t均偏大。答案：(1)50t(2)x2(3)重力加速度g取值不准确，g取10 m/s2偏大11(2021广东中山市高三月考)倾角为30的斜面体置于粗糙的水平地面上，其斜面光滑，底面粗糙，顶端安装一光滑轻质定滑轮。另有光滑圆环固定在竖直平面内，圆心在O点。一小球(可视为质点)套在圆环上，通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下的拉力F作用下，小球静止在Q点，OQ连线与水平方向成53角，细线与环恰好相切，滑轮与小物块之间的细线与斜面平行，如图所示，斜面体始终保持静止。已知小球的质
16、量m1 kg，小物块的质量M2 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6。(1)求拉力F的大小；(2)求地面对斜面体的摩擦力大小；(3)若突然撤去拉力F，小球将从Q点开始运动。求撤去F的瞬间，小物块的加速度大小。解析：(1)对小物块M和小球m分别受力分析，如图所示，根据平衡条件对物块M：T1Mgsin300对小球m：T2(Fmg)cos 530T1与T2大小相等有：T1T2联立解得F N。(2)小物块M与斜面体相对静止，可看做一整体，并且相对地面静止，因此细线上的张力T2在水平方向上的分力大小与地面对斜面体的摩擦力大小相等，FfT2sin 53Ff8 N。(3)设撤去F的瞬间细线上的张力为T1，小物块和小球的加速度大小为a，根据牛顿第二定律，对小物块M、小球m分别有：Mgsin30T1MaT1mgcos53ma联立解得：a m/s2。答案：(1) N(2)8 N(3)m/s2