2018-2019高中物理 第4章 怎樣求合力與分力章末檢測(cè)試卷 滬科版必修1.doc

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第4章 怎樣求合力與分力 章末檢測(cè)試卷(四) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分．每小題給出的選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求．) 1．關(guān)于合力與分力，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小 B．合力的大小至少大于其中一個(gè)分力 C．合力的大小可以比兩個(gè)分力都大，也可以比兩個(gè)分力都小 D．合力不能與其中的一個(gè)分力相等 答案　C 解析　由力的合成的平行四邊形定則知：兩個(gè)力的合力范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故合力的大小可以比分力大、比分力小或者與分力大小相等，故C對(duì)，A、B、D都錯(cuò)． 2．用如圖所示的四種方法懸掛一個(gè)鏡框，繩中所受拉力最小的是(　　) 答案　B 3．兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的合力大小為6 N，則F1和F2的大小可能是(　　) A．F1＝2 N，F(xiàn)2＝9 N B．F1＝4 N，F(xiàn)2＝8 N C．F1＝1 N，F(xiàn)2＝8 N D．F1＝2 N，F(xiàn)2＝1 N 答案　B 4．在某駕校的訓(xùn)練場(chǎng)地上，有一段圓弧形坡道，如圖1所示，若將同一輛車先后停放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，下述分析和比較正確的是(　　) 圖1 A．車在a點(diǎn)受坡道的支持力大于在b點(diǎn)受的支持力 B．車在a點(diǎn)受坡道的摩擦力大于在b點(diǎn)受的摩擦力 C．車在a點(diǎn)受到的合外力大于在b點(diǎn)受的合外力 D．車在a點(diǎn)受重力的下滑分力大于在b點(diǎn)受重力的下滑分力 答案　A 解析　車在a點(diǎn)受坡道的支持力大于在b點(diǎn)受到的支持力，車在a點(diǎn)受坡道的摩擦力小于在b點(diǎn)受的摩擦力，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于靜止，車在a點(diǎn)受到的合外力等于在b點(diǎn)受到的合外力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；車在a點(diǎn)受的重力的下滑分力小于在b點(diǎn)受的重力的下滑分力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．目前，我市每個(gè)社區(qū)均已配備了公共體育健身器材．如圖2所示為一秋千，用兩根等長(zhǎng)輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點(diǎn)．由于長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了稍小傾斜，如圖中虛線所示，但兩懸掛點(diǎn)仍等高．座椅靜止時(shí)用F表示所受合力的大小，F(xiàn)1表示單根輕繩對(duì)座椅拉力的大小，與傾斜前相比(　　) 圖2 A．F不變，F(xiàn)1變小 B．F不變，F(xiàn)1變大 C．F變小，F(xiàn)1變小 D．F變大，F(xiàn)1變大 答案　A 解析　如圖所示，木板靜止時(shí)，受重力和兩個(gè)拉力而平衡，故三個(gè)力的合力為零，即：F＝0；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：2F1cos θ＝mg 解得：F1＝.由于長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致兩根支架向內(nèi)發(fā)生了稍小傾斜，故圖中的θ角減小了，故F不變，F(xiàn)1變?。蔬xA. 6．如圖3所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，力F作用在物體C上后，各物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，那么以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A．C不受摩擦力作用 B．B不受摩擦力作用 C．A受到的各個(gè)摩擦力的合力不為零 D．A、B、C三個(gè)物體組成的整體所受摩擦力為零 答案　B 解析　以C為研究對(duì)象，力F作用在物體C上，C處于靜止?fàn)顟B(tài)，C一定受到A的摩擦力，A錯(cuò)；以B為研究對(duì)象，B水平方向不受其他外力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以B不受摩擦力，B對(duì)；A處于靜止?fàn)顟B(tài)，C對(duì)A的摩擦力與地面對(duì)A的摩擦力的合力等于零，C錯(cuò)；以A、B、C三個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象，受水平向右的拉力，所以整體受地面向左的摩擦力，D錯(cuò)． 二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分．每小題給出的選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 7. 如圖4是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過(guò)兩個(gè)光滑定滑輪和一個(gè)光滑動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(　　) 圖4 A．只增加繩的長(zhǎng)度 B．只增加重物的重量 C．只將手指向下移動(dòng) D．只將手指向上移動(dòng) 答案　BC 解析　繩上的拉力等于懸掛重物的重力mg，手指受力分析如圖，三個(gè)力的合力為零，兩個(gè)拉力的大小恒定，夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大；只增加繩的長(zhǎng)度 時(shí)，由于兩個(gè)繩拉力不變，動(dòng)滑輪位置不變，故三個(gè)力大小方向都不變，故A錯(cuò)誤；只增加重物的重量，兩個(gè)拉力變大，動(dòng)滑輪位置不變，則兩拉力夾角不變，故合力變大，故手要用較大的力，故B正確；手指向下移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變小，故兩拉力合力變大，故手要用較大的力，故C正確；手指向上移動(dòng)，兩個(gè)拉力大小不變，夾角變大，故兩拉力合力變小，故手要用較小的力，故D錯(cuò)誤． 8．小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖5所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖5 A．當(dāng)θ為120時(shí)，F(xiàn)＝G B．不管θ為何值，F(xiàn)＝ C．當(dāng)θ＝0時(shí)，F(xiàn)＝ D．θ越大，F(xiàn)越小 答案　AC 解析　由力的合成可知，兩分力相等，θ＝120時(shí)，F(xiàn)合＝F分＝G，θ＝0時(shí)，F(xiàn)分＝F合＝，故A、C對(duì)，B錯(cuò)．θ越大，在合力一定時(shí)，分力越大，故D錯(cuò)． 9．兩物體A、B如圖6所示連接且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在給B施加一個(gè)水平力F，使B緩慢移動(dòng)，物體A始終靜止在地面上，則此過(guò)程中有(　　) 圖6 A．物體A對(duì)地面的壓力逐漸變小 B．物體A受到的摩擦力不變 C．繩的拉力逐漸變大 D．地面對(duì)A的作用力保持不變 答案　AC 10．如圖7所示，用水平力F推靜止在斜面上的物塊，當(dāng)力F由零開始逐漸增大而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物塊(　　) 圖7 A．所受合力逐漸增大 B．所受斜面摩擦力逐漸增大 C．所受斜面支持力逐漸增大 D．所受斜面作用力逐漸變大 答案　CD 解析　物塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力仍為零，A錯(cuò)．開始時(shí)摩擦力方向沿斜面向上，力F增大，摩擦力減小，當(dāng)摩擦力方向沿斜面向下時(shí)，力F增大，摩擦力增大，B錯(cuò)．物塊所受斜面支持力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不變，F(xiàn)沿垂直于斜面方向的分力增大，故隨著F的增大，物塊所受斜面支持力增大，C對(duì)．物塊所受斜面的作用力大小等于重力與F的合力，由于F增大，物塊所受斜面的作用力變大，D正確． 三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分) 11．(4分)在“探究合力與分力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，先將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要拉伸橡皮筋兩次，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮筋． (1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮筋的要求中，下列說(shuō)法正確的是________(填字母代號(hào))． A．將橡皮筋拉伸相同長(zhǎng)度即可 B．將橡皮筋沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度 C．將彈簧測(cè)力計(jì)都拉伸到相同刻度 D．將橡皮筋和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置 (2)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下說(shuō)法，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是________(填字母代號(hào))． A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng) B．彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮筋都應(yīng)與木板平行 C．用兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)之差應(yīng)適當(dāng)大些 D．拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些 答案　(1)BD　(2)BD 12．(8分)在“探究合力與分力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)． (1)為了完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長(zhǎng)量x(10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在作出F－x圖像并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m； (2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖8甲所示，其讀數(shù)為________N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示； 　 圖8 (3)由圖得到F合＝________N. 答案　(1)見解析圖　53(說(shuō)明：2范圍內(nèi)都可) (2)2.10(說(shuō)明：有效數(shù)字位數(shù)正確，0.02范圍內(nèi)都可) 見解析圖 (3)3.3(說(shuō)明：0.2范圍內(nèi)都可) 解析　(1)以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線， 其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k， 在直線上任取一點(diǎn)，如(610－2,3.2)， 則k＝ N/m≈53 N/m. (2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N，選標(biāo)度 合力F合的圖示如圖所示． (3)經(jīng)測(cè)量，合力F合＝3.3 N. 四、計(jì)算題(本題共4小題，共44分．要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13. (10分)如圖9所示，物重30 N，用OC繩懸掛在O點(diǎn)，OC繩能承受的最大拉力為20 N，再用一繩AB系于OC繩上的A點(diǎn)，AB繩能承受的最大拉力為30 N，現(xiàn)用水平力拉AB繩可以把OA繩拉到豎直方向成多大角度？ 圖9 答案　30 解析　對(duì)A點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如右圖所示，由題意可得 FOA＝，F(xiàn)AB＝Gtan α. 設(shè)OA先斷， 則FOA＝20 N 解得α＝30， 此時(shí)FAB＝Gtan α＝10 N＜30 N. 因此，可以把OA繩拉到與豎直方向成30角處． 14．(10分)如圖10所示，質(zhì)量為m的木塊放到傾角為θ的斜面上，恰好可以沿斜面勻速下滑． 圖10 (1)求木塊勻速下滑過(guò)程中受到的摩擦力的大??； (2)若對(duì)木塊施加一個(gè)平行于斜面向上的力F，使木塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，則力F的大小為多少？ 答案　(1)mgsin θ　(2)2mgsin θ 解析　(1)木塊勻速下滑過(guò)程中，受力如圖甲所示，根據(jù)平衡條件可得：f＝mgsin θ 　 (2)木塊勻速上滑過(guò)程中，受力如圖乙所示， 根據(jù)平衡條件可得： F＝f＋mgsin θ 由以上兩式可得：F＝2mgsin θ 15．(12分)如圖11所示，質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，PA與豎直方向的夾角為37，PB沿水平方向．質(zhì)量為M＝10 kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37的斜面上(取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8)．求： 圖11 (1)輕繩PB拉力的大??； (2)木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小． 答案　(1)6 N　(2)64.8 N　76.4 N 解析　(1)分析P點(diǎn)的受力如圖甲所示，有 FAcos 37＝mg FAsin 37＝FB 可解得FB＝6 N (2)再分析木塊的受力情況如圖乙所示，有 f＝Mgsin 37＋FBcos 37 N＋FBsin 37＝Mgcos 37 解得f＝64.8 N N＝76.4 N 16．(12分)如圖12所示，三根輕質(zhì)繩子OA、OB與OC將一質(zhì)量為10 kg的重物懸掛空中而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中OB與天花板夾角為30，OA與天花板夾角為60，要求畫出結(jié)點(diǎn)O的受力分析圖，標(biāo)出對(duì)應(yīng)的力及角度．(g取10 m/s2) 圖12 (1)求繩子OA、OB對(duì)應(yīng)的拉力大小FA、FB； (2)若保持O、B點(diǎn)位置不變，改變OA繩長(zhǎng)度，將A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，使得OD＝OB，求此時(shí)繩子OD對(duì)應(yīng)的拉力大小FD. 答案　見解析圖　(1)50 N　50 N　(2)100 N 解析　對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖甲所示， (1)根據(jù)平衡條件，由幾何知識(shí)得： FA＝mgcos 30＝50 N FB＝mgsin 30＝50 N. 　　　 (2)將A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)后畫出受力圖如圖乙所示， 運(yùn)用合成法，由幾何知識(shí)得： FD＝mg＝100 N.