鲁科版（2019）必修第一册《第4章 力与平衡》2023年单元测试卷

鲁科版（2019）必修第一册《第4章力与平衡》2023年单元测试卷一、选择题1．（3分）某同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，如图所示。关于这一现象，下列说法正确的是（）A．石块a受两个力的作用 B．三个石块的重心位于同一竖直线上 C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力 D．石块c对b的作用力一定竖直向上2．（3分）风洞是进行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图，代表飞机模型的截面，OL是拉住飞机模型的绳．已知飞机模型重为G，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ（）A． B．Gcosθ C． D．Gsinθ3．（3分）2020年7月16日，我国深海水下滑翔机首次下潜10619米，刷新了下潜深度的最新世界纪录。如图所示，通过两根细绳套套住后，用起重机缓慢释放，重力加速度为g，则每根细绳套受到的拉力大小为（）A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝4．（3分）如图所示的四角支架经常使用在架设高压线路，通信的基站塔台等领域，现有一质量为m的四角支架置于水平地面上，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g（）A． B． C．mgtanθ D．mg5．（3分）如图所示为某演员展示的体操“一字马”。已知演员质量为40kg，鞋底面与墙面的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力2。稳定静止时，演员腿与墙面之间的夹角都为60°，则一只脚受到墙面的摩擦力大小为（）A．100N B．100N C．200N D．150N6．（3分）如图，放在斜劈上的物块，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，斜劈保持静止．下列说法正确的是（）A．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右 B．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大 C．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向 D．地面对斜劈的弹力大于斜劈和物块的重力之和7．（3分）如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理书内，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出（）A．0.9N B．1.8N C．3N D．3.6N8．（3分）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，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F1、F2，则（）A．F1＝mg，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝mg C．F1＝mg，F2＝mg D．F1＝mg，F2＝mg二、多选题（多选）9．如图所示，四块相同的砖块质量均为m，静止在竖直的墙壁之间。下列说法正确的是（）A．砖块1对砖块2的摩擦力竖直向上，大小是mg B．砖块2对砖块3的摩擦力为0 C．砖块3对砖块4的摩擦力竖直向上，大小是mg D．砖块4对墙壁的摩擦力竖直向上，大小是2mg（多选）10．（4分）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，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，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（）A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大 C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大（多选）11．（4分）粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连．木块间的动摩擦因数均为μ，木块与水平面间的动摩擦因数相同，使四个木块一起匀速前进．则需要满足的条件是（）A．木块与水平面间的动摩擦因数最大为 B．木块与水平面间的动摩擦因数最大为 C．水平拉力F最大为2μmg D．水平拉力F最大为6μmg（多选）12．（4分）如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为0.6kg，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg（）A．弹簧秤的读数将不变 B．A仍静止不动 C．A对桌面的摩擦力不变 D．A受到的合力变大三、实验题13．小林同学用三个弹簧测力计“验证力的平行四边形定则”，如图甲所示，将一薄木板放在水平桌面上，先将弹簧测力计1、2上端的小铁环固定在木板上，再沿某一方向拉弹簧测力计3（1）在该实验中，需要注意的是。A．连接塑料小圆环的三根细绳一定要等长B．弹簧秤要在使用前校零C．一定要沿与木板面平行的方向拉弹簧测力计3D．改变拉力进行多次实验，每次都要使小圆环静止于同一位置（2）小林同学记录了三个弹簧测力计拉力的大小和方向，用F1、F2、F3表示，并在图乙中作出各个力的图示，并且以F1、F2为邻边作平行四边形，得出对角线F12，反向延长F3，画出与F3大小相等、方向相反的力F'3。该实验中，力F1和F2合力的实际值是。（用符号表示）四、计算题14．如图所示，在倾角α＝30°斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G＝30N的光滑圆球15．（16分）如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上。现用和水平方向成30°角大小为10N的力F拉B小球，运动过程中A、B保持相对静止。已知A、B的质量分别为2kg、1kg，g＝10m/s2．求：（1）AB绳对B物体的拉力大小；（2）滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数μ的大小。五、解答题16．某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。A为固定橡皮条的图钉，A、O间为橡皮条（1）本实验采用的是“等效替代法”，对其理解正确的是。A．橡皮条可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示N。（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中（填“F”或“F'”）是F1与F2合力的理论值。（4）实验结束后，该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像N/m。（弹簧均处于弹性限度内）17．如图所示，用筷子夹质量为m＝0.3kg的小球，一双筷子均在竖直平面内，小球与筷子之间的动摩擦因数为μ＝，为使筷子夹住小球静止不动，重力加速度g取10m/s2）18．如图所示，重力为G1＝10N，G2＝20N的木块悬挂在绳PC和PB的结点上，PB水平，G2在倾角为30°的斜面上，PA偏离竖直方向30°，系统处于静止（1）PB绳中的拉力大小？（2）木块所受斜面的支持力大小。

鲁科版（2019）必修第一册《第4章力与平衡》2023年单元测试卷参考答案与试题解析一、选择题1．解：A、观察图片知石块a位于石块b的倾斜面上、摩擦力和支持力三个力；B、由图知石块a，故B错误；C、以三块石块为整体，故地面对石块c的静摩擦力等于零；D、将石块a，石块c对ab整体的作用力与整体的重力等大反向，故石块c对b的摩擦力和支持力的合力竖直向上、b的重力。故选：D。2．解：以飞机模型为研究对象，飞机模型静止在空中时，分析受力情况：重力G，其中F垂直于飞机模型截面向上。根据平衡条件得：F＝，选项A正确。故选：A。3．解：细绳套为同一根细绳构成，同一根细绳中张力处处相等。设每段细绳受到的拉力为F，将细绳的拉力在竖直方向进行分解，解得F＝、ACD错误。故选：B。4．解：把铁塔看成一个整体，设地面对每根支架的作用力为F，铁塔受力平衡，则必有4F＝mgmg。故选：D。5．解：演员腿与墙面之间的夹角都为60°，可知两侧的脚与墙壁之间的作用力是对称的，两侧垂直于墙壁的支持力以及两侧墙壁对演员竖直向上的摩擦力，方向相反，即f＝，故ABD错误。故选：C。6．解：A、无论滑块下滑还是上滑，即垂直于斜面向下，故A正确。B、不论F增大，由于物体对斜面的压力均不变，故BC错误；D、对斜劈分析可知、支持力以及斜劈压力产生的分力作用，地面对斜劈的弹力一定小于斜劈和物块的重力之和。故选：A。7．解：A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有：f＝2μFN＝7×0.3×7N＝1.8N当拉力等于摩擦力时，拉力最小故选：B。8．解：将圆筒的重力进行分解，如图所示，由几何关系得F1'＝mgcos30°＝mg，F2'＝mgsin30°＝mg，根据牛顿第三定律，圆筒对斜面Ⅰ1＝F1'＝mg，F2＝F6'＝mg，ABD错误；故选：C。二、多选题9．解：AC．以砖块2，由对称性知砖块1对砖块3，大小是mg，C错误；B．以砖块3为对象，故B正确；D．以四块砖块整体为对象、4的摩擦力均为6mg，根据牛顿第三定律，故D错误。故选：AB。10．解：选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F，由于木楔处于平衡状态，即FN＝F1＝F2，力F的分解如图：则：所以：FN＝由公式可知，当F一定N大；当θ一定N大。故AD错误故选：BC。11．解：A、B，设左侧2m与m之间的摩擦力为f1，右侧摩擦力为f8，设木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ′。对左侧两物体：绳子的拉力T＝3μ′mg，对右上的m刚要滑动时，静摩擦力达到最大值m＝μmg联立上两式得：木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ′＝．故A正确。C、D，对左边两物体分析则有：水平拉力F最大不能超过最大静摩擦力的大小，不会一起运动．故C正确。故选：AC。12．解：当砝码盘总质量为0.6kg时，绳对A的拉力大小为8N方向水平向右，根据A的平衡知A受地面摩擦力的大小为4N，同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N；当盘中砝码的质量为3.3kg时，绳对A的拉力为3N方向水平向右，故不能拉动物体A，所以弹簧弹力8N保持不变；根据平衡知此时A受摩擦力大小为1N方向水平向左，因为A仍静止，所以D错误。故选：AB。三、实验题13．解：（1）A．连接小圆环的三根细绳不一定等长；B．弹簧秤在使用前要提前校零；C．三力一定要沿木板面平行的方向拉弹簧，故C正确；D．改变拉力进行多次实验，不需要使小圆环静止于同一位置。故选：BC。（2）三力平衡时二力的合力应与第三个力在同一直线上，且方向相反即为F'3。故答案为：（1）BC；（2）F'3。四、计算题14．解：球受重力、挡板支持力，按照作用效果，如图所示：结合几何知识可得：F1＝Gtan30°＝30×＝10NF2＝＝20N。答：这个球对斜面的压力大小和对挡板的压力大小分别为20N、10N。15．解：（1）对B进行受力分析，B受到重力根据平衡条件可得：水平方向：Fcos30°＝Tcosθ竖直方向：Fsin30°+Tsin30°＝mg联立解得：θ＝30°，T＝10N；（2）对整体受力分析可知，A受到的支持力为：FN＝（mA+mB）g﹣Fsin30°＝（2+1）×10﹣10×＝25N，摩擦力等于F沿水平方向的分力为：f＝Fcos30°＝10×＝5N则由：f＝μFN′，FN′＝FN解得：μ＝。答：（1）AB绳对B物体的拉力大小为10N；（2）滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数μ的大小为。五、解答题16．解：（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，D正确。故选：D。（2）弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为7.20N；（3）由图乙所示可知，实验中F是由平行四边形得出合力的理论值；（4）设弹簧的劲度系数为k，原长为L0根据胡克定律得弹簧弹力F＝k（L﹣L0）＝kL﹣kL2F﹣L图像的斜率表示弹簧的劲度系数因此弹簧的劲度系数解得：k＝＝N/m＝200N/m。故答案为：（1）D；（2）6.20；（4）200。17．​解：筷子对小球的压力最小时，小球受力如图所示：小球受力平衡，根据平衡条件可得：2Nminsinθ+2fmaxcosθ＝mg最大静摩擦力：fmax＝μNmin代入数据得：Nmin＝4N筷子对小球的压力最大时，摩擦力换向maxsinθ＝2f′maxcosθ+mg最大静