【优化方案】高中物理 第4章 平衡类问题的处理方法章末综合检测 沪科版必修1.doc

【优化方案】2013高中物理 第4章 平衡类问题的处理方法章末综合检测 沪科版必修1 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，至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为30的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(取g10 m/s2)()a仅甲图b仅乙图c仅丙图 d甲、乙、丙图解析：选b.物体的重力沿斜面的分力为mgsin15 n，因此只有乙图中物体能够处于平衡状态2一个已知力f20 n，把f分解为f1和f2两个分力，已知分力f1与f夹角为30，则f2的大小不可能是()a小于10 n b等于10 nc大于20 n d等于20 n解析：选a.如图所示，作出力f20 n的示意图和分力f1的方向，从f的末端作oa的垂线，垂线的长度即为另一个分力的最小值f2min，由几何关系可得f2minfsin3010 n，故f210 n，b、c、d可能、a不可能3两个力f1和f2间的夹角为，0180，两个力的合力为f，以下说法正确的是()a若f1和f2大小不变，角越小，合力f就越大b合力f总比分力中的任何一个力都大c如果夹角不变，f1大小不变，只要f2增大，合力f就必然增大d合力f可能比分力中的任何一个力都小解析：选ad.由力的合成的平行四边形定则可知两个力的合力随两力间的夹角的减小而增大，随夹角增大而减小，a正确；合力可能大于最大分力，也可能小于最小分力，b错误、d正确；如图所示，两个力的夹角不变，f1大小不变，当f2增大，合力f先减小后增大，c错误4同一平面内的三个力，大小分别为4 n、6 n、7 n，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为()a17 n,3 n b17 n,0c9 n,0 d5 n,3 n解析：选b.三个力的合力的最大值为方向相同时，最小值为两个力的合力与第三个力方向相反、大小相等时，合力为零，故b项正确5生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其物理原理，以下说法正确的是()a在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力b拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有增大拉力c拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上的力d以上说法都不正确解析：选a.在拉开拉链的时候，三角形的物体在两链间和拉链一起运动手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图所示，分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链就很容易地被三角形物体分开，故a项正确6如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为为()a. b2c. d.解析：选c.如图所示，m2gm1gsin，而sin，所以，c选项正确7用两辆拖拉机拉一辆陷入泥坑的卡车，如图所示，一辆拖拉机沿与卡车前进方向成45角、用大小为1000 n的力f1拉卡车，另一辆拖拉机沿与卡车前进方向成30、用大小为2103 n的力f2拉卡车，卡车开动后自身向前提供的动力为4103 n，三车同时作用，刚好使卡车脱离泥坑，则卡车受到的阻力约为()a8.2103 n b6.0103 nc5.6103 n d6.7103 n解析：选d.卡车受到的阻力等于自身提供的动力与f1、f2的合力之和f1、f2的合力ff1cos45f2cos301000 n2103 n2.7103 n所以卡车受到的阻力ff动f4103 n2.7103 n6.7103 n，选项d正确8在广州亚运会中，中国选手李萍以103公斤打破抓举世界纪录在抓举比赛中，为了减小上升的高度，抓杠铃的两手间有较大的距离，李萍成功抓举杠铃时，若测得两手臂间的夹角为120，运动员质量为53 kg，举起的杠铃质量为103 kg，如图所示，(取g10 m/s2)下列说法正确的是()a运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为565 nb运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为1030 nc若运动员两手臂间的夹角比120稍小些，则运动员每只手臂对杠铃的作用力将增大些d若运动员两手臂间的夹角比120稍大些，则运动员每只手臂对杠铃的作用力将增大些解析：选bd.设运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为f，两手臂对杠铃的作用力的合力大小等于杠铃的重力，两手臂夹角为120且手臂对杠铃的作用力大小相等，由力的合成的平行四边形定则可知两个力的合力大小等于分力的大小，即fmg1030 n，a错误、b正确；两手臂对杠铃的作用力的合力大小恒等于重力，两手臂的夹角越大，手臂对杠铃的作用力越大，c错误、d正确9重力为g的物体系在两根等长的轻绳oa、ob上，轻绳的a端、b端挂在半圆形的支架上，如图所示若固定a端的位置，将绳ob的b端沿半圆支架从水平位置逐渐缓慢移至c位置的过程中()aob绳上的拉力先增大后减小bob绳上的拉力先减小后增大coa绳上的拉力先增大后减小doa绳上的拉力不断减小解析：选bd.结点o受三个力作用，其中向下拉力为恒力，大小为g，绳oa上拉力方向不变，大小变化，而ob绳上拉力的大小和方向均变化oa绳与ob绳对o点拉力的合力g是物体对结点o的向下的拉力的平衡力，其大小为g，方向竖直向上，两拉力的大小和方向，如图所示，可知tb先减小后增大，ta一直减小，b、d对，a、c错10如图所示，a、b两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，先后用水平力f1和f2拉着a、b一起匀速运动，则()af1f2 bf1f2ct1t2 dt1t2解析：选bd.以a、b为整体作受力分析图，竖直方向支持力n与重力mg平衡，水平方向受到拉力f1(或f2)及摩擦力作用，由fn可知，f大小相同，所以两种情况下f1f2，隔离分析a如图所示，f1f2，t1cosf1，t2cosf2，所以t1t2，b、d正确二、填空、实验题(本题共2小题，共12分按题目要求作答)11(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮筋的一端固定在o点，另一端a拴两个细绳套，如图所示(1)实验所用的测量器材还有_.(2)本实验采用的科学方法是()a理想实验法 b等效替代法c控制变量法 d建立物理模型法解析：(1)除了图中仪器还需要弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔(2)本实验用到的科学方法为等效替代法答案：(1)弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔(2)b12(8分)(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中o为橡皮筋与细绳的结点图中的_是f1和f2的合力的理论值；_是f1和f2的合力的实际测量值(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用a、b两弹簧测力计拉橡皮条结点o，使其位于e处，此时()90，然后保持a的读数不变，当角逐渐减小时，要使结点仍在e处，可采取的办法是_(填“增大”或“减小”)b的读数，并_(填“增大”或“减小”)角解析：(1)根据平行四边形定则求出来的是理论值，实际测量值和理论值有误差(2)因橡皮条的结点仍然在e点，所以两次拉力的合力相同，根据平形四边形定则作图，如图所示，由图知当角由图中所示的值逐渐减小时，b的拉力的大小减小，角减小答案：(1)ff(2)减小减小三、计算题(本题共4小题，共48分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)在右图中，电灯重10 n，ao悬线和天花板成53角，拉线ob和墙垂直求ao和ob拉线受力的大小解析：(1)灯通过拉线od给o点的拉力fg；(2分)(2)力f产生的使悬线ao发生形变的拉力t1，沿ao斜向下；力f对ob产生拉力t2，水平向左作用力的平行四边形如图所示由图可知t1 n12.5 n(4分)t2 n7.5 n(4分)答案：12.5 n7.5 n14(12分)如图所示工人在推一台割草机，其推力f100 n，方向与水平面夹角为30.(1)画出100 n的力的水平和竖直分力(2)若割草机重300 n，则割草机对地面向下的合力是多少？(3)如果工人对割草机施加的作用力为拉力，与f大小相等、方向相反，则割草机作用在地面上的合力又是多少？解析：(1)如图所示(3分)(2)推力向下的分力f1fsin3050 n，(3分)对地面作用力f合f1mg350 n(3分)(3)反向施加拉力时f合mgf1250 n(3分)答案：(1)见解析(2)350 n(3)250 n15. (12分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力n垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角37时(如图)，滑板做匀速直线运动，相应的k54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg.试求(重力加速度g取10 m/s2，sin370.6，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示，(2分)由共点力平衡条件可得ncosmg(3分)nsinf (3分)由联立，得f810 n(1分)(2)n，又nkv2，得v 5 m/s.(3分)答案：(1)810 n(2)5 m/s16(14分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为o.轻绳ob水平且b端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳oa与竖直方向的夹角37，物体甲、乙均处于静止状态(已知：sin370.6，cos370.8，tan370.75.g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳oa、ob受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m24 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为0.3，则欲使物体乙在水平面上不