2016届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 章末质量检测2相互作用力 Word版含答案
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(15)

课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 选择题(1~8题为单项选择题,9~14题为多项选择题)1.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电直导线cd,且cd平行于ab,当cd竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐变大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但始终保持不变解析:由安培定则可知,通电导线cd在空间形成磁场的磁感线为同心圆环,则穿过水平面上圆的直径ab两侧的磁感线方向相反。
由对称性可知,圆内的磁通量始终为零,故本题选C。
答案: C2.在水平面内有一固定的U型裸金属框架,框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab,整个装置放在竖直方向的匀强磁场中,如图所示。
下列说法中正确的是() A.只有当磁场方向向上且增强,ab杆才可能向左移动B.只有当磁场方向向下且减弱,ab杆才可能向右移动C.无论磁场方向如何,只要磁场减弱,ab杆就可能向右移动D.当磁场变化时,ab杆中一定有电流产生,且一定会移动解析:由楞次定律可知,当闭合回路的磁通量增大时,导体棒将向左移动,阻碍磁通量的增加,若闭合回路的磁通量减小时,导体棒将向右运动,以便阻碍磁通量的减小,与磁场方向无关,正确答案为C。
答案: C3.如图所示为感应式发电机的结构图,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端。
现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置解析:当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两个极,则要想观察到感应电流,M、N应分别连接电源的两个极,故可知只有B项正确。
答案: B4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(6)

课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、多项选择题1.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体的体积指的不是该气体的所有气体分子体积之和,而是指该气体所有分子所能到达的空间的体积B.只要气体的温度降低,气体分子热运动的剧烈程度一定减弱C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.外界对气体做功,气体的内能一定增加E.气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收热量解析:气体的体积是指该气体所有分子所能到达的空间的体积,故A对;温度是气体分子热运动的剧烈程度的标志,故B对;由气体压强的微观定义可知C错;做功和热传递都能改变气体的内能,故D错;气体在等温膨胀的过程中,对外界做功,而内能没变,则气体一定吸收热量,故E对。
答案:ABE2.下列有关热现象的叙述中正确的是()A.布朗运动是液体分子的运动,它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动B.物体的温度越高,分子运动速率越大C.不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现D.晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的E.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,若空气向外界放出1.5×105 J的热量,则空气内能增加5×104 J解析:布朗运动是液体中固体颗粒的运动,不是液体分子的运动,A错误;物体的温度越高,分子运动的平均速率越大,B错误;热力学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但仍不能实现,选项C正确;晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的,D正确;根据热力学第一定律可知选项E正确。
答案:CDE3.夏天,小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候,会觉得从轮胎里喷出的气体凉,如果把轮胎里的气体视为理想气体、则关于气体喷出的过程,下列说法正确的是() A.气体的内能减少B.气体的内能不变C.气体来不及与外界发生热交换,对外做功,温度降低D.气体膨胀时,热量散得太快,使气体温度降低了E.气体分子的平均动能减小解析:气体喷出时,来不及与外界交换热量,发生绝热膨胀,Q=0,对外做功,热力学第一定律的表达式为W=ΔE,内能减少,温度降低,温度是分子平均动能的标志,则A、C、E正确。
高考物理一轮复习 第二章 相互作用 高考专项突破(二)力的平衡问题课时作业-人教版高三全册物理试题

高考专项突破〔二〕力的平衡问题一、单项选择题1.(2017·江苏扬州期末)某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,如下说法正确的答案是( )A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同解析:棋子受到重力G、棋盘的吸引力F、弹力F N和静摩擦力F f共四个力作用,故A错误;棋子对棋盘的压力大小与重力无关,故B错误;根据竖直方向上二力平衡知F f=G,即摩擦力与磁性强弱无关,质量不同的棋子所受的摩擦力不同,故C错误,D正确.答案:D2.风洞是进展空气动力学实验的一种重要设备.一次检验飞机性能的风洞实验示意图如下列图,AB代表飞机模型的截面,OL是拉住飞机模型的绳.飞机模型重为G,当飞机模型静止在空中时,绳恰好水平,此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ,如此作用于飞机模型上的风力大小为( )A.Gcos θB.G cos θC.Gsin θD.G sin θ解析:作用于飞机模型上的风力F垂直于AB向上,风力F的竖直分力等于飞机模型的重力,即F cos θ=G,解得F=Gcos θ,A正确.答案:A3.(2017·江苏镇江中学等三校模拟)如下列图,轻质圆环在三个力的作用下平衡时,圆环紧靠着水平放置的固定挡板,不计圆环与挡板间的摩擦.假设只改变其中两个力的大小,欲将圆环竖直向下缓慢移动一小段距离,如此可行的方法是( )A.减小F1、F3两力,且F1减小得较多B.减小F1、F2两力,且F1减小得较多C.减小F2、F3两力,且F2减小得较多D.减小F2、F3两力,且F3减小得较多解析:轻质圆环在三个力的作用下平衡,如此合力为零,由题意可知,圆环竖直向下运动,如此F1、F2两力的合力小于F3,如此可以减小F1、F2两力,由于F1对应直角三角形的斜边,如此F1减小得较多,故B正确.答案:B4.(2017·河北百校联盟大联考)在“共点力合成〞的实验中,如下列图,使b弹簧测力计按图示位置开始顺时针缓慢转动,在这个过程中保持O点位置和a弹簧的拉伸方向不变,如此在整个过程中关于a、b弹簧测力计的读数变化是( )A.a增大,b减小B.a减小,b增大C.a减小,b先增大后减小D.a减小,b先减小后增大解析:对点O受力分析,受到两个弹簧测力计的拉力和橡皮条的拉力,如下列图,其中橡皮条长度不变,如此其拉力大小不变,a弹簧测力计拉力方向不变,b弹簧测力计拉力方向和大小都改变.根据平行四边形定如此可知,b的读数先变小后变大,a的读数不断变小,故D正确.答案:D二、多项选择题5.(2017·广东六校联盟联考)如下列图,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁.开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力.现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动.如此在施加力F后( )A.P、M之间的摩擦力变大B.P、M之间的摩擦力变小C.墙壁与M之间产生弹力D.弹簧的形变量减小解析:未施加F之前,对P受力分析,根据平衡条件可知,P受到沿斜面向上的静摩擦力,其大小等于重力沿斜面向下的分力,当F等于2倍的重力沿斜面向下的分力时,摩擦力大小不变,故A、B错误.把P、M看成一个整体,整体受力平衡,如此墙壁对M的支持力等于F在水平方向的分力,竖直方向受力平衡,如此弹簧弹力等于整体重力减去F在竖直方向的分力,如此弹力减小,形变量减小,故C、D正确.答案:CD6.(2017·河南八市质检)如下列图,一个固定的14圆弧阻挡墙PQ,其半径OP水平,OQ竖直.在PQ和一个斜面体A之间卡着一个外表光滑的重球B.斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态.现改变推力F大小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度.如此在球B缓慢上升过程中,如下说法中正确的答案是( )A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小C.水平推力F逐渐增大D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小解析:对球B受力分析,如图甲所示,当球B上升时,用图解法分析B球所受各力的变化,其中角θ增大,F AB和F OB均减小,如此A、B项正确.对斜面体进展受力分析,如图乙所示,因为F AB减小,由牛顿第三定律知F AB=F BA,故F BA也减小,如此推力F减小,水平地面对斜面体的弹力F N也减小,如此C项错误,D项正确.答案:ABD7.(2017·浙江台州中学模拟)如下列图,某小孩在广场游玩时,将一气球用轻质细绳与地面上的木块相连.气球在水平风力作用下处于斜拉状态,此时细绳与竖直方向成θ角.假设气球和木块的质量分别为m、M,当水平风力缓慢增大时,如下说法中正确的答案是( )A.细绳拉力变大B.水平面对木块的弹力不变C.木块滑动前水平面对木块的摩擦力变大D.木块有可能脱离水平面解析:对气球受力分析,受到重力、风的推力、拉力、浮力,如图甲所示.根据共点力平衡条件有T sin θ=F,T cos θ+mg=F浮,解得T=F2+F浮-mg2,当风力增大时,绳子的拉力T也增大,故A正确.再对气球和木块整体受力分析,受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和摩擦力,如图乙所示. 根据共点力平衡条件有F N =(M +m )g -F 浮,F f =F ,当风力增大时,地面支持力不变,木块不可能脱离水平面,故B 正确,D 错误.木块滑动前受到的地面的摩擦力与风力平衡,故摩擦力随风力的增大而逐渐增大,故C 正确.答案:ABC8.(2017·辽宁辽南协作体期末联考)如下列图,在半径为R 的光滑半球形碗的最低点P 处固定两原长一样的轻质弹簧,弹簧的另一端与质量均为m 的小球相连,当两小球分别在A 、B 两点静止不动时,OA 、OB 与OP 之间的夹角满足α<β,弹簧不弯曲且始终在弹性限度内,如此如下说法正确的答案是( )A .静止在A 点的小球对碗内壁的压力较小B .静止在B 点的小球对碗内壁的压力较小C .静止在A 点的小球受到弹簧的弹力较小D .P 、B 之间弹簧的劲度系数比P 、A 之间弹簧的劲度系数大解析:因为α<β,结合几何关系可知AP <BP ,对两小球受力分析如下列图:都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力,两小球静止,都受力平衡,根据平行四边形定如此作平行四边形,由几何关系可知:N AG A=OA OP =1,N B G B =OB OP=1,即支持力始终与重力大小相等,两球质量相等,如此所受支持力相等,对碗内壁的压力也必然相等,故A 、B 错误;F A G A =AP OP ,F B G B =BP OP,且AP <BP ,G A =G B =mg ,得F B >F A ,C 正确;而两弹簧原长相等,P 、A 之间弹簧的形变量大,根据胡克定律F =k Δx ,可知P 、B 之间弹簧的劲度系数比P 、A 之间弹簧的劲度系数大,故D 正确.答案:CD三、非选择题9.(2017·湖南省长沙一中月考)某同学用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定如此〞.用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后,其局部实验操作如下,请完成如下相关内容:A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的________与两弹簧秤相应的读数.图乙中B弹簧秤的读数为________ N;C.在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出F A、F B的合力F′;D.钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图丙所示,观察比拟F和F′,得出结论.解析:根据验证平行四边形定如此的实验原理要记录细绳套AO、BO的方向和拉力大小,拉力大小由弹簧秤读出,分度值为0.1 N,估读一位为11.40 N.答案:方向11.40 如下列图10.(2017·广东某某调研)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数,如图甲所示.(1)未挂钩码之前,指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上,记为________ cm;(2)将质量50 g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端,逐次记录两弹簧各自的伸长量;所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x可描绘出如图丙所示的图象,由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ=________ N/m;(取重力加速度g=9.8 m/s2)(3)图丙中,当弹簧Ⅰ的伸长量超过17 cm时其图线为曲线,由此可知,挂上第________个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有〞或“没有〞)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大).解析:(1)刻度尺的读数为11.50 cm ;(2)弹簧Ⅱ的劲度系数k Ⅱ=4×50×10-3×9.87×10-2 N/m =28 N/m ;(3)由图线可知:414=n 17,解得n ≈4.9,如此可知挂上第5个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,因为可以从前面的直线的斜率中测量劲度系数,故这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数没有影响.答案:(1)11.50(11.45~11.55) (2)28 (3)5 没有11.(2017·黑龙江牡丹江一中期中)如下列图,细绳OA 的O 端与质量m =1 kg 的重物相连,A 端与轻质圆环(重力不计)相连,圆环套在水平棒上可以滑动;定滑轮固定在B 处,跨过定滑轮的细绳,两端分别与重物m 、重物G 相连,假设两条细绳间的夹角φ=90°,OA 与水平棒的夹角θ=53°,圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:(1)圆环与棒间的动摩擦因数;(2)重物G 的质量M .解析:(1)因为圆环将要开始滑动,即所受的静摩擦力刚好达到最大值,有F f =μF N . 对圆环进展受力分析,如此有μF N -F T cos θ=0,F N -F T sin θ=0,代入数据解得μ=1tan θ=0.75. (2)对于重物m 有Mg =mg cos θ,解得M =m cos θ=0.6 kg.答案:(1)0.75 (2)0.6 kg12.(2014·高考全国卷Ⅱ)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km 的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g =10 m/s 2.(1)假设忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km 高度处所需的时间与其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f =kv 2,其中v 为速率,k 为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积与空气密度有关.该运动员在某段时间内高速下落的v -t 图象如下列图.假设该运动员和所带装备的总质量m =100 kg ,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保存1位有效数字)解析:(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km 高度处的时间为t ,下落距离为h ,在1.5 km 高度处的速度大小为v .根据运动学公式有v =gt ① h =12gt 2②根据题意有 h =3.9×104 m -1.5×103 m =3.75×104 m ③联立①②③式得t =87 s ④v =8.7×102 m/s.⑤(2)该运动员达到最大速度v max 时,加速度为零,根据平衡条件有mg =kv max 2⑥由所给的v -t 图象可读出v max ≈360 m/s⑦由⑥⑦式得k =0.008 kg/m.⑧答案:(1)87 s 8.7×102m/s (2)0.008 kg/m。
版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)

课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。
一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。
假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。
3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。
某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。
整个过程假设做匀速直线运动至终点。
如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。
4.L形木板P(上外表光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上外表的滑块Q相连,如下列图。
假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。
5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之曰:无烦也,我能正之。
〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。
高考物理一轮复习 章末检测2 相互作用(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题

章末检测2 相互作用〔时间90分钟总分为100分〕一、选择题〔此题共12小题,每一小题4分,共48分.在每一小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分〕1.如下列图,物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针〔图中箭头所示〕转动起来,如此传送带转动后,如下说法正确的答案是〔〕A.M受到的摩擦力不变B.M受到的摩擦力变大C.M可能减速下滑D.M可能减速上滑解析:当传送带顺时针转动时,物块相对传送带的运动方向没有变,因此M受到的摩擦力不变.答案:A2.科技的开展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其外表采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,假设手机的重力为G,如此如下说法正确的答案是〔〕图甲图乙A.手机受到的支持力大小为G cos θB.手机受到的支持力不可能大于GC.纳米材料对手机的作用力大小为G sin θD.纳米材料对手机的作用力竖直向上解析:手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为G cos θ,其大小可能大于G,也可能小于G,取决于吸引力的大小,A、B错误;手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力〔支持力、吸引力和摩擦力的合力〕,故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G ,C 错误,D 正确.答案:D3.如下列图为开口向下的“〞形框架,两侧竖直杆光滑固定,上面水平横杆中点固定一光滑轻质定滑轮,两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,此时连接滑块A 的绳与水平方向的夹角为θ,连接滑块B 的绳与水平方向的夹角为2θ,如此A 、B两滑块的质量之比为〔 〕A.2sin θ∶1B.2cos θ∶1C.1∶2 cos θD.1∶2 sin θ解析:设绳拉力为F T ,对A 有F T sin θ=m A g ,对B 有F T sin 2θ=m B g ,得m A m B =12cos θ.答案:C4.如下列图,A 、B 、C 三物块叠放并处于静止状态,墙面竖直,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的答案是〔 〕A.A 与墙面间存在压力B.A 与墙面间存在静摩擦力C.A 物块共受3个力作用D.B 物块共受5个力作用解析:以三个物块组成的整体为研究对象,地面光滑,水平地面对C 没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A 没有弹力,因而也没有摩擦力,应当选项A 、B 错误;对A 物块受力分析,受到重力、B 的支持力和B 对A 的摩擦力三个力作用,应当选项C 正确;先对A 、B 整体研究,水平方向上,墙对A 没有弹力,如此由平衡条件分析可知,C 对B 没有摩擦力;再对B 受力分析,受到重力、A 的压力和A 对B 的摩擦力、C 的支持力,共四个力作用,应当选项D 错误.答案:C5.〔2020·珠海模拟〕2018年10月23日,目前世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥开通仪式在广东珠海举行,习近平主席出席仪式并宣布大桥正式开通.在港珠澳大桥建设中,将一根根直径D =22米、高H =40.5米的钢筒,打入海底围成人工岛,创造了快速筑岛的世界纪录.钢筒质量为M ,起重机用的8根对称分布的、长为L =22 m 的钢索将其吊起,并处于静止状态.如此每根钢索受到的拉力大小为〔 〕A.18MgB.14MgC.324Mg D.312Mg 解析:由几何知识:sin θ=1122=12,θ=30°,由受力分析:T cos θ=18Mg .解得:T =312Mg . 答案:D6.〔2019·全国卷Ⅱ〕用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如下列图.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,如此〔 〕A.F 1=33mg ,F 2=32mg B.F 1=32mg ,F 2=33mg C.F 1=12mg ,F 2=32mg D.F 1=32mg ,F 2=12mg解析:分析可知工件受力平衡,对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进展分解如下列图,结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F 1=mg cos 30°=32mg 、对斜面Ⅱ的压力大小为F 2=mg sin 30°=12mg ,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.答案:D7.如下列图,物体P 放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度大于原长.假设再用一个从0开始逐渐增大的水平力F 向右拉P ,直到拉动,那么在P 被拉动之前的过程中,弹簧对P 的弹力F 弹的大小和地面对P 的摩擦力F f 的大小的变化情况是〔 〕A.F 弹始终增大,F f 始终减小B.F 弹保持不变,F f 始终增大C.F 弹保持不变,F f 先减小后增大D.F 弹先不变后增大,F f 先增大后减小 答案:C8.如下列图为通过轻杆相连的A 、B 两小球,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O 点.两球重力均为G ,轻杆与细线OA 长均为L .现用力F 作用于小球B 上〔图上F 未标出〕,使系统保持静止状态且A 、B 两球在同一水平线上.如此力F 最小值为〔 〕A.22G B.2G C.G D.2G解析:由于系统处于静止状态时,A 、B 两球在同一水平线上,悬线OA 竖直,因此轻杆中的弹力为零,小球B 受竖直向下的重力、沿悬线OB 斜向上的拉力和F 的作用而处于静止状态,三力的合力为零,表示三力的线段构成封闭三角形,由于重力的大小与方向不变,悬线拉力的方向不变,由几何关系可知,当F 的方向与OB 垂直且斜向右上方时,F 最小,由几何关系可知,此时F=G sin 45°=22G,选项A正确.答案:A9.如下列图,在水平桌面上有一个质量为M且倾角为α的斜面体.一个质量为m的物块,在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面向下做匀速运动,斜面体始终处于静止状态.物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.如下结论正确的答案是〔〕A.斜面对物块的摩擦力大小是FB.斜面对物块的摩擦力大小是μmg cos αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是F cos αD.桌面对斜面体的支持力大小是〔M+m〕g解析:对物块受力分析,如图甲所示,由共点力的平衡条件得,F+mg sin α=F f1,mg cos α=F N1,F f1=μF N1,解得斜面对物块的摩擦力大小F f1=F+mg sin α或F f1=μmg cos α,故A错误,B正确;对物块和斜面体整体受力分析,如图乙所示,由共点力的平衡条件得:F f2=F cos α,F N2=F sin α+〔m+M〕g,故桌面对斜面体的摩擦力大小为F cos α,桌面对斜面体的支持力大小为F sin α+〔m+M〕g,故C正确,D错误.图甲图乙答案:BC10.如下列图,一倾角为α、质量为M的直角斜劈B放置在水平地面上,质量为m的物体A在沿斜面向上的力F作用下沿斜面匀速上滑,B相对地面始终静止.此过程中B对A的摩擦力为F f1地面对B的摩擦力为F f2,如此F f1和F f2的大小分别为〔〕A.F f1=FB.F f2=0C.F f1=F-mg sin αD.F f2=F cos α解析:以A为研究对象,A做匀速直线运动,在沿着斜面方向受到的合力为零,所以F =mg sin α+F f1,解得F f1=F-mg sin α,选项A错误,B正确;A做匀速直线运动,B静止,A和B均处于平衡状态,以A,B整体为研究对象,B受到地面的摩擦力大小等于F在水平方向的分力,即F f2=F cos α,选项C错误,D正确.答案:BD11.如下列图,物块位于倾角为θ的固定斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用而处于静止状态.如果将外力F撤去,如此物块〔〕A.会沿斜面下滑B.所受的摩擦力变小C.所受的摩擦力变大D.所受的摩擦力方向一定变化解析:物块在平行于斜面平面内受到外力F、重力沿斜面向下的分力mg sin θ、静摩擦力f,由平衡条件知f的方向与F、mg sin θ的合力方向相反,大小为F2+〔mg sin θ〕2;可知物块与斜面间的最大静摩擦力f m>mg sin θ,故撤去F后,物块仍静止在斜面上,摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡,大小变为mg sin θ,方向沿斜面向上.答案:BD12.〔2019·全国卷Ⅰ〕如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.M始终保持静止,如此在此过程中〔〕A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加解析:对N进展受力分析如下列图,因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力F T 是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项A 错误,B正确;M的质量与N的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,假设m N g≥m M g sin θ,如此M所受斜面的摩擦力大小会一直增大,假设m N g<m M g sin θ,如此M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D正确,C错误.答案:BD二、非选择题〔共52分〕13.〔6分〕在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进展探究.图甲图乙钩码数123 4L A/cm15.7119.7123.6627.76L B/cm29.9635.7641.5147.36〔1〔2〕在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B 〔如表所示〕.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为N/m〔重力加速度g取10 m/s2〕.由表中数据〔选填“能〞或“不能〞〕计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.答案:〔1〕16.00 〔2〕12.44 能14.〔8分〕〔2018·全国卷Ⅱ〕某同学用图〔a〕所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在下表中给出,其中F f4的值从图〔b〕中弹簧测力计的示数读出.砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力F f/N 2.15 2.36 2.55F f4 2.93图〔a〕图〔b〕图〔c〕回答如下问题:〔1〕F f4=N.〔2〕在图〔c〕的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出F f m图线.〔3〕F f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g之间的关系式F f=________________________,F f-m图线〔直线〕的斜率的表达式为k=____________________.〔4〕g取9.80 m/s2,由绘出的F f-m图线求得μ=〔保存两位有效数字〕.解析:〔1〕指针在2.7与2.8之间,估读为2.75 N〔2〕描点画线时注意让所有点均匀分布在线上或线的两边,作图如下:〔3〕木块受到的是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力的定义知F f=μ〔M+m〕g=〔μg〕m +μMg,所以图象的斜率k=μg.〔4〕g 取9.80 m/s 2,取图象上相距较远的两点,求斜率k =2.93-2.150.25-0.05=3.9,如此μ=k g =3.99.8≈0.40. 答案:见解析15.〔8分〕如下列图,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N 的球A 、B ,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m ,用两条等长的线将球C 与A 、B 相连,此时弹簧被压短10 cm ,两条线的夹角为60°,求:〔1〕杆对A 球支持力大小; 〔2〕C 球重力大小. 解析:弹簧的弹力F =kx =10×0.1 N =1 N , A 球的受力情况如下列图,根据平衡条件得T cos 60°=F ,G +T sin 60°=N ,解得T =2 N ,N =〔2+3〕 N.对C 球:2T sin 60°=G C , 解得G C =2 3 N.答案:〔1〕〔2+3〕 N 〔2〕2 3 N16.〔8分〕〔2019·大同调研〕如下列图,水平细杆上套有一质量为0.54 kg 的小环A ,用轻绳将质量为0.5 kg 的小球B 与A 相连.B 受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A 一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B 球始终在水平细杆的下方,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:〔1〕B球对绳子的拉力大小;〔2〕A与杆间的动摩擦因数.解析:〔1〕对小球B由平衡条件得绳的拉力为F T=mg sin 37°=3.0 N,由牛顿第三定律知B对绳子的拉力大小为3.0 N.〔2〕环A做匀速直线运动,有F T cos 37°-F f=0,F N=Mg+F T sin 37°,而F f=μF N,解得μ≈0.3.答案:〔1〕3.0 N 〔2〕0.317.〔10分〕如下列图,质量M=2 kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=1 kg的小球相连,今用大小F=10 3 N,跟水平方向成60°角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M,m的相对位置保持不变,g取10 m/s2.在运动过程中,求:〔1〕轻绳与水平方向的夹角θ;〔2〕木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.解析:〔1〕m处于平衡状态,其合力为零.以m为研究对象,由平衡条件得水平方向F cos 60°-F T cos θ=0,竖直方向F sin 60°-F T sin θ-mg=0,解得θ=30°.〔2〕以M、m整体为研究对象,由平衡条件得水平方向F cos 60°-μF N=0,竖直方向F N+F sin 60°-Mg-mg=0,解得μ=33.答案:〔1〕30°〔2〕3 318.〔12分〕如下列图,在质量m为1 kg的重物上系着一条长30 cm的轻质细绳,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μ为0.75.另有一条轻质细绳,在其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环50 cm的地方,当细绳的另一端挂上重物G时圆环将要开始滑动〔设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,g 取10 m/s2〕,求:〔1〕角φ;〔2〕长为30 cm的细绳的拉力F T;〔3〕重物G的质量.解析:〔1〕圆环将要开始滑动时,所受的静摩擦力刚好达到最大值,有f=μF N对环进展受力分析,如此有μF N-F T cos θ=0,F N-F T sin θ=0,解得θ=53°.由余弦定理可求得φ=90°.〔2〕按如下列图选取坐标轴,根据m处于平衡状态,如此有G cosθ+F T sinθ=mg,F T cosθ=G sinθ,解得F T=8`N,G=6N.〔3〕圆环将要滑动时,重物G=m′g,解得m′=0.6kg.答案:〔1〕90°〔2〕8N 〔3〕0.6kg。
新人教版高考物理一轮复习题及答案解析 第二章 相互作用

第二章相互作用2015高考考向前瞻(1)本章主要考查共点力作用下物体的平衡条件的应用,平衡条件推论的应用;共点力作用下的平衡与牛顿运动定律、动能定理、功能关系相结合,与电场及磁场中的带电体的运动相结合,是高考命题的热点。
(2)以生活中的实际问题为背景考查力学知识是今后高考命题的一大趋势。
第1节弹力__摩擦力弹力[记一记]1.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
(1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有:弹力、摩擦力的分析与计算,共点力平衡的条件及应用,涉及的解题方法主要有力的合成法、正交分解法、整体法和隔离法的应用等。
(2)高考对本章内容主要以选择题形式考查,静摩擦力的分析、物体受力分析及平衡条件的应用是本章的常考内容。
(2)产生条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。
(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
2.胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。
①k是弹簧的劲度系数,单位为牛/米;k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
[试一试]1.(2014·清远质检)如图2-1-1所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是()图2-1-1A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车解析:选A小车受到水平向右的弹力作用,弹簧发生拉伸形变,该弹力是弹簧形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,选项A正确,B、C、D错误。
摩擦力的大小和方向[想一想](1)摩擦力的方向与物体的运动方向不相同就相反,这种说法对吗?(2)物体m沿水平面滑动时,受到的滑动摩擦力大小一定等于μmg吗?(3)滑动摩擦力是不是一定阻碍物体的运动?提示:(1)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反,还可以与物体的运动方向成任何角度,但一定与相对运动方向相反。
高考物理一轮总复习人教版课时作业Word版含解析(3)

课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、多项选择题1.关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是()A.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E.一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散解析:一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A正确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故B正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景,C错误,色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D错误;白光斜射入水中,由于水对不同色光的折射率不同,各种色光将分开,故E 正确。
答案:ABE2.如图所示,MN是介质1和介质2的分界面,介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2,一束细光束从介质1射向介质2中,测得θ1=60°,θ2=30°,根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()A.介质2相对介质1的相对折射率为 3B.光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度C.介质1相对介质2来说是光密介质D.光从介质1进入介质2可能发生全反射现象E.光从介质1进入介质2,光的波长变短解析:光从介质1射入介质2时,入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率,所以有n21=sin 60°sin 30°=3,选项A正确;因介质2相对介质1的相对折射率为3,可以得出介质2的绝对折射率大,因n=cv,所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度,选项B正确;介质2相对介质1来说是光密介质,选项C错误;光从光密介质射入光疏介质时,有可能发生全反射现象,选项D错误;光从介质1进入介质2,光的频率不变,速度变小,由v=λf可知,光的波长变短,选项E正确。
高考物理一轮复习第2章物体间的相互作用第2讲力的合成和分解训练含解析

第2讲力的合成和分解知识巩固练习1.如图所示,一幼儿园小朋友在水平桌面上将a、b、c三个形状不规则的石块成功叠放在一起,受到了老师的表扬,则下列说法正确的是( )A.c受到水平桌面向左的摩擦力B.c对b的作用力方向一定竖直向上C.b对a的支持力大小一定等于a受到的重力D.b对a的支持力与a受到的重力一定是一对平衡力【答案】B【解析】以三个物体组成的整体为研究对象,整体只受到重力和桌面的支持力,水平方向不受摩擦力,故A错误;选取a、b作为整体研究,根据平衡条件,则石块c对b的作用力与整体的重力平衡,则石块c对b的作用力一定竖直向上,故B正确;石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上,支持力的方向不是竖直向上,也不等于a的重力,故C、D错误.2.如图所示,天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车在水平面上拖着跑,它们都给自己上了套,天鹅伸着脖子要往云里钻,大虾弓着腰儿使劲往前拉,梭鱼拼命地向水里跳,它们都在尽力地拉,结果大车却一动不动.则下列说法正确的是( )A.大虾和梭鱼对大车的拉力的合力一定比天鹅的拉力大B.它们三者拉力的合力与大车所受的重力一定平衡C.大车对地面的压力可能比重力大D.大车所受摩擦力大于其他所有力对大车的合力【答案】C【解析】车本身有重力的作用,大虾和梭鱼对大车的拉力的合力可以比天鹅的拉力小,A 错误;大车可能受到地面的支持力的作用,所以它们三者拉力的合力与大车所受的重力可以不平衡,B 错误;当梭鱼对大车的拉力在竖直方向上的分力大于天鹅对大车的拉力在竖直方向上的分力时,大车对地面的压力就会比重力大,C 正确;大车静止不动合力为零,所以大车所受摩擦力与其他所有力对大车的合力大小相等,方向相反,D 错误.3.(多选)(2021年德州质检)如图所示,形状和质量完全相同的两个小球a 、b 靠在一起,表面光滑,重力为G ,其中b 的下半部分刚好固定在水平面MN 的下方,上边露出另一半,a 静止在平面上.现过a 的轴心施加一水平作用力F ,可缓慢地将a 拉离平面一直滑到b 的顶端,对该过程分析,则应有( )A .拉力F 先增大后减小,最大值是GB .开始时拉力F 最大为3G ,以后逐渐减小为0C .a 、b 间的压力开始最大为2G ,而后逐渐减小到GD .a 、b 间的压力由0逐渐增大,最大为G【答案】BC【解析】据力的三角形定则可知,小球a 初状态时,受到的支持力N =G sin 30°=2G ,拉力F =N cos 30°=3G .当小球a 缓慢滑动时,θ增大,拉力F =G cot θ,所以F 减小;当小球a 滑到小球b 的顶端时小球a 还是平衡状态,此时它受到的拉力必定为0,故A 错误,B 正确.小球a 受到的支持力由N =Gsin θ可知,θ增大而支持力减小,滑到b 球的顶端时由于小球处于平衡状态,支持力N =G ,故a 、b 间的压力开始最大为2G ,而后逐渐减小到G ,故C 正确,D 错误.4.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则A 与B 的质量之比为( )A .1μ1μ2 B .1-μ1μ2μ1μ2C .1+μ1μ2μ1μ2D .2+μ1μ2μ1μ2【答案】B【解析】B 刚好不下滑,说明B 的重力等于最大静摩擦力,即m B g =μ1F .A 恰好不滑动,视A 、B 为一个整体,水平力等于整体的最大静摩擦力,即F =μ2(m A +m B )g .联立两式可解得m A m B =1-μ1μ2μ1μ2.故B 正确. 5.(2021届山东名校一模)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上,若物块质量为6 kg ,斜面倾角为37°,动摩擦因数为0.5,物块在斜面上保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10 m/s 2,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,则F 的可能值为( )A .10 NB .20 NC .0 ND .62 N【答案】B【解析】当物体受到的摩擦力沿斜面向上时,由共点力平衡可知mg sin 37°-μmg cos 37°-F =0,解得F =mg sin 37°-μmg cos 37°=12 N .当物体受到的摩擦力沿斜面向下时,由共点力平衡可知mg sin 37°+μmg cos 37°-F ′=0,解得F ′=mg sin 37°+μmg cos 37°=60 N .故施加的外力F 范围为12 N≤F ≤60 N,B 正确.6.如图所示,橡皮筋一端固定,用力F 1和F 2共同作用于橡皮筋的另一端,使之伸长到点O ,这时力F 1和F 2与橡皮筋之间的夹角分别为α、β,现保持橡皮筋的位置不变,力F 2的大小保持不变,而使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)则可能需要( )A .增大F 1的同时,增大α角B .增大F 1的同时,α角不变C .增大F 1的同时,减小α角D .减小F 1的同时,减小α角【答案】A【解析】以O 点为研究对象,F 1和F 2的合力不变,而力F 2的大小保持不变,使力F 2逆时针转过某一角度(小于β),各力变化如图所示.由图可知,F 1的大小变大,夹角α增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.7.(多选)如图所示,一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上,一个塑料壳里面装有一个正方形强磁铁,吸附在“房子”的顶棚斜面上,保持静止状态.已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ,塑料壳和磁铁的总质量为m ,塑料壳和顶棚斜面间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是( )A .塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mg cos θB .顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmg cos θC .将塑料壳与磁铁看作一个整体,顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力的合力等于mgD .磁铁的磁性若瞬间消失,塑料壳不一定会往下滑动【答案】CD【解析】将塑料壳和圆柱形磁铁当作整体进行受力分析,它受重力、支持力(垂直斜面向上)、沿斜面向上的摩擦力、顶棚对圆柱形磁铁的吸引力而处于平衡状态,则塑料壳对顶棚斜面的压力大于mg cos θ,A 错误;顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小等于mg sin θ,B 错误;将塑料壳和磁铁看作一个整体,顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力三者的合力大小等于mg ,C 正确;当磁铁的磁性消失时,最大静摩擦力大小发生变化,但合力可能为零,可能保持静止状态,则塑料壳不一定会往下滑动,D 正确.综合提升练习8.(多选)(2021届南昌名校期末)两个中间有孔、质量为M 的小球A 、B 用一轻弹簧相连,套在水平光滑的横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在一质量为m 的小球C 上,如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形.下列说法正确的是( )A .水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg +mgB .连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg 3C .连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D .套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为36k mg【答案】CD【解析】先将三个小球当作整体,在竖直方向,整体受到两个力作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力,其大小为F N =(2M +m )g ,则F N 2是水平横杆对质量为M 的小球的支持力,A 错误;以C 为研究对象,受到的弹力为F ,则有2F cos 30°=mg ,F =mg 2cos 30°=3mg 3,B 错误;连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为Δx =3mg 3k,C 正确;对M 进行受力分析,在水平方向,设连接M 的弹簧所受的弹力为F ′,有F ′=F cos 60°,则kx ′=12F ,得x ′=3mg 6k,D 正确. 9.(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )A .三条绳中的张力都相等B .杆对地面的压力大于自身重力C .绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D .绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力【答案】BC【解析】由于三条绳子的长度不同,绳子与竖直方向的夹角不同,故绳中的张力也不相等,A 错误;三条绳子对杆的拉力都有竖直向下的分力,分别设为T 1y 、T 2y 、T 3y ,杆的重力设为G ,地面对杆的支持力设为N 支,由平衡条件知,N 支=T 1y +T 2y +T 3y +G >G ,再根据牛顿第三定律,杆对地面的压力N 压=N 支>G ,故B 正确;杆受到三条绳子的拉力在水平方向的分力分别为T 1x 、T 2x 、T 3x ,三个力平衡,合力为零,C 正确;绳子对杆的拉力的合力即为拉力在竖直方向分力的合力,方向竖直向下,与重力的方向相同,故与重力不可能是一对平衡力,D 错误.10.(多选)(2021年成都质检)如图所示,两个可视为质点的小球a 和b ,用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内.已知细杆长度是球面半径的2倍,当两球处于静止状态时,细杆与水平面的夹角θ=15°,则( )A .杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向B .小球a 和b 的质量之比为2∶1C .小球a 和b 的质量之比为3∶2D .半球面对a 、b 球的弹力之比为3∶1 【答案】AD【解析】对轻杆,受到两个球的弹力是一对平衡力,根据牛顿第三定律可得,杆对a 、b 两球的作用力大小相等,且方向沿杆方向,A 正确;a 、b 两球受力情况如图所示,过O 作竖直线交ab 于c 点,设球面半径为R ,则△Oac 与左侧力的三角形相似,△Obc 与右侧力的三角形相似,由几何关系可得m a g Oc =T ac ,m b g Oc =T bc ,即m a m b =bc ac,由题可知,细杆长度是球面半径的2倍,根据几何关系可得α=45°,由于△acf ∽△bce ,则bc ac =be af =R sin 60°R sin 30°=31,则m a m b =bcac =31,B 、C 错误;由几何关系可得N a Oa =T ac ,N b Ob =T bc ,解得N a N b =bc ac =31,D 正确.11.如图所示,AC 和BC 两轻绳共同悬挂一质量为m 的物体,若保持AC 绳的方向不变,AC 与竖直方向的夹角为60°,改变BC 绳的方向,求:(1)物体达到平衡时,θ角的取值范围.(2)θ在0°~90°的范围内,求BC 绳上拉力的最大值和最小值.【答案】(1)0°≤θ<120° (2)3mg 32mg【解析】(1)改变BC 绳的方向时,AC 绳的拉力F T A 方向不变,两绳拉力的合力F 与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为0°,此时F T A =0;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上,所以θ的取值范围是0°≤θ<120°.(2)θ在0°~90°的范围内,当θ=90°时,F T B最大,F max=mg tan 60°=3mg,当两绳垂直时,即θ=30°时,F T B最小,F min=mg sin 60°=32 mg.。
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章末质量检测(二)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~10题有多项符合题目要求。
)1.如图1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()图1A.G B.G sin θC.G cos θD.G tan θ解析运用力的平衡条件,可求得椅子对人的作用力。
选人为研究对象,人受到重力和椅子各部分对他的作用力的合力,根据力的平衡条件可知,椅子对他的作用力的合力与重力等大、反向,故选项A正确。
答案 A2.如图2所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计滑轮的重力及与轻绳之间的摩擦。
保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则下列说法正确的是()图2A.随着B向右缓慢移动,绳子的张力减小B.随着B向右缓慢移动,绳子的张力不变C.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力变大D.随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变解析动滑轮在不计摩擦的情况下,两侧绳子拉力大小相等,平衡后,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称。
对滑轮受力分析,滑轮受到与物体相连的绳的拉力(大小等于物体的重力G )和绳AB 的合力F AB ,由平衡条件知F AB =G ,由于G 不变,所以B 缓慢右移过程中F AB 不变,故选项D 正确,选项C 错误;F AB 不变。
两侧绳子的夹角增大,所以绳子的张力增大,故选项A 、B 错误。
答案 D3.[2014·沈阳市质量监测(二)]如图3所示,物块A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )图3A.12B.32C.22D.52解析 由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为F f 1=mg sin 30°,当α=45°时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为F f 2=μF N =μmg cos 45°,由F f 1=F f 2得μ=22。
答案 C4.如图4所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )图4A .小球一定受四个力作用B .弹簧弹力可能为34mgC .小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg解析若木板是光滑的,则小球受重力、弹簧弹力和木板支持力作用,若木板是粗糙的,则小球受重力、弹簧弹力、木板支持力和可能存在的摩擦力作用,摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,A、C错;当木板光滑时,小球受力如图所示,小球处于平衡状态,此时由图知弹簧弹力F=mg tan 37°=34mg,B对;不论木板是否光滑,木板对小球的作用力大小均等于小球重力与弹簧弹力的合力大小,即木板对小球的作用力一定大于小球的重力mg,D错。
答案 B5.(2014·武汉市调研考试)如图5所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,A与B球一起向右匀速运动。
已知轻质绳与竖直方向的夹角为θ。
则下列说法中正确的是()图5A.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变B.B球受到的风力F为m B g tan θC.杆对A球的支持力随着风力的增大而增大D.A球与水平细杆间的动摩擦因数为m B m A+m B解析以B球为研究对象,受到重力、风力和拉力,三力平衡,如图所示,解三角形得到拉力F T=m B gcos θ,风力F=m B g tan θ,A项错误,B项正确;利用整体法,水平方向有F =μ(m A +m B )g ,解得μ=m B tan θm A +m B,D 项错误;竖直方向,杆对A 球的支持力F N A =(m A +m B )g ,C 项错误。
答案 B6.如图6所示,某同学通过滑轮组将一重物吊起,该同学对绳的竖直拉力为F 1,对地面的压力为F 2,不计滑轮与绳的重力及摩擦,则在重物缓慢上升的过程中,下列说法正确的是( )图6A .F 1逐渐变小B .F 1逐渐变大C .F 2先变小后变大D .F 2先变大后变小解析 由题图可知,滑轮两边绳的拉力均为F 1,设两边绳之间的夹角为θ,则对滑轮有:2F 1cos θ2=mg ,当重物上升时,θ2变大,cos θ2变小,F 1变大。
对该同学来说,应有F 2′+F 1=mg ,而F 1变大,mg 不变,所以该同学受到地面的支持力F 2′变小,即对地面的压力F 2变小。
综上述可知选项B 正确。
答案 B7.(2014·石家庄市一模)如图7所示,质量不等的盒子A 和物体B 用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A 置于倾角为θ的斜面上,与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ,B 悬于斜面之外而处于静止状态。
现向A 中缓慢加入砂子,下列说法正确的是( )图7A.绳子拉力逐渐增大B.A对斜面的压力逐渐增大C.A所受的摩擦力一定逐渐增大D.A可能沿斜面下滑解析当m A g sin θ>m B g时,对A受力分析,由平衡条件有:m A g sin θ=F f+m B g,随m A的增大,摩擦力不断增大;当m A g sin θ<m B g时,由平衡条件有:m A g sin θ+F f=m B g,随m A的增大,摩擦力不断减小,C项错;在垂直斜面方向上,始终有:F N=m A g cos θ,因此随着不断加入砂子,A对斜面的压力不断增大,B 项正确;由μ=tan θ,可知最大静摩擦力F f max=μm A g cos θ=m A g sin θ,比较以上两个平衡关系式可知,A所受静摩擦力始终小于最大静摩擦力,故A始终保持静止,D项错;此时绳子所受拉力等于B的重力,故拉力保持不变,A项错。
答案 B8.(2014·皖北协作区联考)如图8所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上,一质量M=1 kg的物块C受平行于斜面向上的轻质橡皮筋拉力F=9 N的作用,平行于斜面的轻绳一端固定在物块C上,另一端跨过光滑定滑轮连接A、B两个小物块,物块C处于静止状态。
已知物块C与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,m A=0.2 kg,m B=0.3 kg,g取10 m/s2。
则剪断A、B间轻绳后,关于物块C受到的摩擦力的说法中正确的是(sin 37°=0.6)()图8A.滑动摩擦力,方向沿斜面向下,大小为4 NB.滑动摩擦力,方向沿斜面向下,大小为5 NC.静摩擦力,方向沿斜面向下,大小为1 ND.静摩擦力,方向沿斜面向下,大小为3 N解析剪断A、B间轻绳之前,以A、B为整体可得,连接物块C的轻绳受到的拉力为F T=(m A+m B)g,物块C受到的沿斜面向上的拉力为F=9 N,对于物块C由平衡条件可得:F+F f=F T+Mg sin 37°,解得物块C受到的摩擦力F f=2 N,方向沿斜面向上,说明物块C与斜面间最大静摩擦力F f max≥2 N;剪断A、B间轻绳后假设系统仍然静止,则有F=m A g+Mg sin 37°+F f′,其中沿斜面向上的拉力F=9 N,可得F f′=1 N<2 N,故物块C所受摩擦力为静摩擦力,大小为1 N,方向沿斜面向下,C正确。
答案 C9.如图9所示,光滑的球用一细线系于竖直墙壁上,在墙壁与球之间夹有一矩形物块,球和物块均处于静止状态。
物块的ab边比bc边短,各表面的粗糙程度均相同。
若翻转物块,让墙壁和球夹住物块ab、cd边所在面,下列分析正确的是()图9A.物块和球一定仍处于静止状态B.物块受到墙壁的摩擦力将比原来大C.细线的拉力将比原来大D.球对物块的压力将比原来大解析对球受力分析,将细线的拉力F正交分解,其水平分力与物块对球的支持力F N平衡,竖直分力与球的重力mg平衡,设细线与墙壁间的夹角为θ,则有F sin θ=F N,F cos θ=mg。
让墙壁和球夹住物块ab、cd边所在面时,细线与墙壁间的夹角θ变大,由以上两式可知,细线的拉力F变大,物块对球的支持力F N变大,根据牛顿第三定律可知,物块所受球的压力变大,因此物块和墙壁之间的最大静摩擦力变大,物块和球一定仍处于静止状态,物块所受的静摩擦力大小仍等于本身重力的大小。
综上分析,选项A、C、D正确。
答案ACD10.(2014·浙江建人高复第五次月考)如图10所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止。
现用力F沿斜面向上推A,但AB并未运动。
下列说法正确的是()图10A.A、B之间的摩擦力可能大小不变B.A、B之间的摩擦力一定变小C.B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变解析开始时A受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,当施加F后,仍然处于静止,开始时A所受的静摩擦力大小为m A g sin θ,若F=2m A g sin θ,则A、B之间的摩擦力大小可能不变,故A正确,B错误。
对整体分析,由于A、B 不动,弹簧的形变量不变,故弹簧的弹力不变,开始时弹簧的弹力等于A、B 的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,B与墙之间一定有摩擦力,故C错误,D正确。
答案AD二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.(15分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是________(填入相应的字母)。
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图11甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。
图11①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
②本实验采用的科学方法是________(填正确答案标号)。
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法图12(3)某同学在坐标纸上画出了如图12所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________(填正确答案标号)。