1、质量检测(三)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1关于重力,下列说法正确的是()A重力的施力物体是地球B重力的方向总是垂直向下C重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量D把物体放在水平支持物上,静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力解析重力是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力,它的施力物体是地球;它的方向总是竖直向下,而不是垂直向下的;弹簧测力计可以直接测重力,而杆秤直接测出的是质量;重力和压力的施力物体和受力物体不同,性质也不同,所以不是同一个力,故选项A正确答案A2(多选)如图所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和
2、所学知识你可以得出的结论是()A物体各部分都受重力作用,但从效果上看,可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用解析重力作用在物体的各部分,重心是物体各部分所受重力的等效作用点,选项A正确,D错误;重力的方向总是竖直向下的,选项B错误;物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,选项C正确答案AC3如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是()解析静摩擦力的方向总与物体间的相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向没有必然的联系,静止的物体也可能有相
3、对运动趋势,所以只有选项C正确答案C4如图所示,原来轻弹簧两端分别与物块和竖直墙相连,弹簧处于压缩状态,对物块的压力大小为5 N,物块恰好能静止在水平面上现在对物块施加水平向左的推力F.推力F的大小必须满足什么条件,物块才会开始滑动(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()AF必须大于10 N BF必须大于11 NCF必须大于5 N DF必须大于6 N解析开始不加力F时,物块恰好处于平衡状态,此时弹簧对物块的压力等于静摩擦力,则最大静摩擦力Ffm5 N;加力F后,要想使物块滑动,则FF压Ffm10 N,则A正确答案A5两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F跟力F1、F2之间的夹角的关系如图所示,
4、则合力F大小的范围是()A01 N B13 NC15 N D17 N解析由图像可得,时,|F1F2|1 N;0.5时, 5 N,而|F1F2|FF1F2,故合力F的范围是1 NF7 N,故D正确答案D6(多选)如图所示,两个叠放在水平面上的长方体木块A、B,对B施一向右的水平拉力F,但A、B都没动,则()AB给A的静摩擦力大小等于F,方向向右B水平面给B的静摩擦力大小等于F,方向向左CB给A的静摩擦力等于零D条件不足,无法确定大小和方向解析以A为研究对象,A处于静止状态,根据平衡条件可知,A所受摩擦力为零,故选项A错误,C正确;以A、B为研究对象,受力分析,则有重力,支持力,拉力与滑动摩擦力,
5、A、B处于静止状态,根据平衡条件可知,水平面给B的静摩擦力大小等于F,方向向左,故选项B正确,D错误答案BC7某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型,其中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧下列表述正确的是()A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D垫片向右移动时,两弹簧的形变量相同解析弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律可知,两弹簧的形变量不同,则两弹簧的长度不相等,C、D错误答案B8(多选)如图所
6、示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,薄板在F作用下逆时针转动,在墙与薄板之间的夹角缓慢地从90逐渐减小的过程中()A小球对薄板的压力增大B小球对墙的压力减小C小球对墙的压力先减小,后增大D小球对薄板的压力不可能小于小球的重力解析根据小球重力的作用效果,可以将重力G分解为小球压板的力F1和小球压墙的力F2,作出平行四边形如图所示,当减小时,F1、F2均增大,而且在初始(90)时,F1最小,等于G,所以A、D项均正确答案AD9如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物(质量为m),分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知30,则有()AF4最大 BF3F2C
7、F2最大 DF1比其他各读数都小解析对于题图甲,将重力mg沿两个弹簧测力计方向分解得:F1mgtan,F2cosmg,对于题图乙,将重力mg沿两个弹簧测力计方向分解得:2F3cosmg,而F4mg,由此可知选项A、B、D错误,选项C正确答案C10如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知,则这三个力的合力为()AF2 B2F2 C3F2 D4F2解析由几何知识得,力F1与F3垂直,以F1、F3为邻边作平行四边形,如图所示,则F1、F3的合力大小可用PC线段的长表示,由于PC2PO,即PC代表的力等于2F2,故三个力的合力为3
8、F2,C正确答案C二、填空题(本题共2小题,共15分)11(6分)某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持_状态(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像由此图像可得该弹簧的原长x0_cm,劲度系数k_N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x_cm.解析(1)悬挂重物后,弹簧沿竖直方向伸长,要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量,刻度尺当然要保持竖直状态(2)如果以弹簧长度x为横坐标,弹力大小F为纵坐标,作出Fx图像,那么图像与横轴的截距表示弹簧的原
9、长,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图像可知,该弹簧的原长x04 cm,劲度系数k50 N/m.(3)弹簧测力计的读数表示弹力的大小,即F3 N,所以该弹簧的长度为xx010 cm.答案(1)竖直(2)450(3)1012(9分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_N.(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对
10、应的字母)A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C细线方向应与木板平面平行D改变拉力,进行多次实验,每次都要使结点O静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法:_.解析 (1)由题图知,弹簧测力计A的分度值为0.2 N,示数为3.6 N.(2)验证力的平行四边形定则,一定要记好合力与两分力的大小与方向,与结点位置无关,D错;M的重力即合力,A对;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,B对;细线与木板平面平行才能保证力在木板平面内,C对(3)对O点受力分析如图所示,可见若要减小FOA可调节FOB的大小或方向、减小物重G等答案(1)3.6
11、(2)D(3)减小弹簧测力计B的拉力;减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)三、计算题(本题共4小题,共45分解答要写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)13(10分)如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30,不计滑轮处的摩擦,则柱顶所受绳子的压力大小为多少牛?解析如图所示,定滑轮只改变力的方向,不改变大小,所以绳子的拉力F1F2100 N,柱顶所受压力大小F2F1cos30,得F100 N.答案100 N.14
12、(10分)如图所示,一轻质三角形框架的B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)一重力为G1500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳匀速提起一重力为G2300 N的物体(1)此时人对地面的压力是多大?(2)轻绳对横杆AB和斜杆BC的力分别是多少?解析(1)先以人为研究对象,人受三个力作用,重力G1、地面对人的支持力FN、绳子的拉力FT.则FNFTG1,解得FN200 N,由力的相互性可知人对地面的压力为200 N.(2)以B点为研究对象,其受绳的拉力F,AB杆的拉力,及BC杆的支撑力,根据绳子拉力F的作用效果,可以将绳子的拉力F分解为两个分力:一个分力是对AB杆的拉力FAB,另一个分力是对BC杆的压力FBC
13、,如图所示,则F2G2600 N,FABFtan30200 N,FBC400 N.答案(1)200 N(2)200 N400 N15(12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)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Tsin30mBg则T2mBg2310 N60
14、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Tcos30NAsin30在竖直方向有NAcos30mAgTsin30解得mA6 kg.答案(1)60 N(2)6 kg16(13分)如图所示,在质量为m1 kg的重物上系着一条长30 cm的细绳,细绳的另一端连着一个轻质圆环,圆环套在水平的棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环50 cm的地方,当细绳的端点挂上重物G,圆环将要开始滑动时,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin370.6,g取10 m/s2)试问:(1)角为多大?(2)长为30 cm的细绳的拉力是多少?(3)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?解析(1)因为圆环将要开始滑动,所受的静摩擦力刚好达到最大值,有:FfN,对环进行受力分析,则有:NFTcos0NFTsin0解得:tan得:53又由于AO30 cm,AB50 cm,由数学知识求得:90(2)如图所示选取坐标轴,根据重物m处于平衡状态,则有:GcosFTsinmgFTcosGsin0解得:FT8 N(3)圆环将要滑动时GsinFTcos又Gmg解得:m0.6 kg答案(1)90(2)8 N(3)0.6 kg