2022版高中物理 第五章 力與平衡檢測試題 魯科版必修1

《2022版高中物理 第五章 力與平衡檢測試題 魯科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022版高中物理 第五章 力與平衡檢測試題 魯科版必修1（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022版高中物理 第五章 力與平衡檢測試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 合力與分力的關(guān)系 1(易) 力的合成與 分解 2(易),3(易), 7(易), 9(中),15(易) 2(易),3(易) 靜態(tài)平衡問題 4(中),8(中) 動態(tài)平衡問題 5(中),12(中) 平衡問題的綜合應(yīng)用 6(中),11(中), 16(中),18(難) 16(中) 整體法、隔離法的應(yīng)用 10(中),17(中) 實驗:驗證力的平行四邊形 定則

2、13(易), 14(中) 一、選擇題(第1～6題為單項選擇題,第7～12題為多項選擇題,每小題4分,共48分) 1.關(guān)于兩個大小不變的共點力與其合力的關(guān)系,下列說法正確的是(　A　) A.合力隨兩力間夾角的減小而增大 B.合力隨兩力間夾角的增大而增大 C.合力一定大于分力中的最大者 D.合力不可能小于分力中的最小者 解析: 力是矢量,有大小、有方向,因此求兩個力的合力遵循平行四邊形定則.兩個大小不變的力的合成,利用平行四邊形定則,如圖,則①合力隨兩力間夾角的減小而增大,隨夾角的增大而減小;②合力可能大于最大分力,也可能小于最小分力;③合力最大值為兩分力大小之和,最小值為兩分

3、力大小之差,故選項A正確,B,C,D錯誤. 2. 在圖中兩個體重相同的小孩靜止坐在秋千上,兩秋千的繩子是一樣的.下面的敘述正確的是 (　B　) A.甲中繩子容易斷 B.乙中繩子容易斷 C.甲、乙中繩子一樣容易斷 D.不確定 解析:小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等值反向,合力一定,兩分力夾角越大,分力越大,所以夾角越大,繩子拉力越大.則乙中繩子容易斷.故B正確,A,C,D錯誤. 3. 帆船航行時,遇到側(cè)風(fēng)需要調(diào)整帆面至合適的位置,保證船能有足夠的動力前進.如圖所示是帆船航行時的俯視圖,風(fēng)向與船航行方向垂直,關(guān)于帆面的a,b,c,d四個位置,可能正確的是(　B　) A.

4、a B.b C.c D.d 解析:對c而言,帆面與風(fēng)向平行,風(fēng)力不起作用;對a而言,風(fēng)力垂直于帆面,無法分解出沿航行方向的力;對d而言,風(fēng)力沿航行方向的分力對船來說是阻力;只有b情況下,風(fēng)力沿航行方向的分力提供船航行的動力,故A,C,D錯誤,B正確. 4. 如圖所示,一輕繩的兩端分別固定在不等高的A,B兩點,現(xiàn)用另一輕繩將一物體系于O點,設(shè)輕繩AO,BO相互垂直,α>β,且兩繩中的拉力分別為FA,FB,物體受到的重力為G,下列表述正確的是(　B　) A.FA一定大于G B.FA一定大于FB C.FA一定小于FB D.FA與FB大小之和一定等于G 解析: 以結(jié)點O為研究對象

5、,分析受力,作出受力示意圖如圖,根據(jù)平衡條件得知,拉力FA和FB的合力與重力G大小相等、方向相反.由題知,α>β,兩個繩子垂直,根據(jù)幾何知識得到:G=F>FA>FB.故A,C錯誤,B正確;根據(jù)圖中幾何關(guān)系知,三角形兩邊之和大于第三邊,則FA與FB之和一定大于G.故D錯誤. 5. 一鐵架臺放于水平地面上,其上有一輕質(zhì)細繩懸掛一小球,開始時細繩豎直,現(xiàn)將水平力F作用于小球上,使其緩慢地由實線位置運動到虛線位置,鐵架臺始終保持靜止,則在這一過程中(　C　) A.鐵架臺對地面的壓力逐漸增大 B.鐵架臺對地面的壓力逐漸減小 C.細線拉力逐漸增大 D.鐵架臺所受地面的摩擦力方向向右,大

6、小不變 解析: 以整體為研究對象,根據(jù)平衡條件得:地面對鐵架臺的支持力FN=(M+m)g,FN保持不變,則鐵架臺對地面的壓力不變,故A,B錯誤.對小球受力分析,受繩的拉力、重力、水平力F,根據(jù)平衡條件,有: F=mgtan θ,θ逐漸增大,則F逐漸增大,以整體為研究對象,根據(jù)平衡條件得:地面對鐵架臺的摩擦力Ff=F,則Ff逐漸增大,方向向右.細線的拉力T=,θ增大,T增大,故C正確,D錯誤. 6. 如圖所示的裝置中,增加B的重力,A仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確的是(　A　) A.懸掛滑輪的軸對滑輪的作用力一定增大 B.繩子對A的拉力不變 C.地面對A物體的摩擦力可能減小

7、 D.A物體對地面的壓力增大 解析:繩子對A,B兩物體的拉力大小相等,增加B的重力,A,B仍靜止,繩子的拉力增大,所以懸掛滑輪的軸對滑輪的作用力一定增大,選項A正確,B錯誤;物體A始終靜止,繩子對A的拉力增大,拉力在水平、豎直兩方向的分力增大,由共點力的平衡可知,地面對A物體的摩擦力增大,地面對物體A的支持力變小,選項C,D錯誤. 7. (2017·南京高一檢測)如圖所示,重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么(　B　) A.F1就是物體對斜面的壓力 B.物體對斜面的壓力方向與F1方向相同,大小為Gcos α C.F

8、2就是物體受到的靜摩擦力 D.物體共受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個力的作用 解析:重力G是物體受的力,其兩個分力F1和F2作用在物體上,選項A錯誤;F2是重力的分力,不是物體受到的靜摩擦力,選項C錯誤;F1,F2不能與物體的重力G同時作為物體受到的力,D錯誤;F1的作用使物體對斜面產(chǎn)生擠壓,因此物體對斜面的壓力的大小等于重力G的分力F1=Gcos α,方向與F1方向相同,選項B正確. 8. 如圖所示,用兩根細線把A,B兩小球懸掛在天花板上的同一點O,并用第三根細線連接A,B兩小球,然后用某個力F作用在小球A上,使三根細線處于直線狀態(tài),且OB細線恰好沿豎直方向,兩

9、小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則該力可能為圖中的(　BC　) A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 解析:首先對B球受力分析,合力為零,故B球受重力和OB繩子向上的拉力,由于B球保持靜止,受力平衡,故AB繩子的拉力為零;再對A球受力分析,受重力,OA繩子的拉力和一個題中需要求解的力,根據(jù)三力平衡條件,可以知道,任意兩個力的合力必定與第三個力等值、反向、共線,由于重力和OA繩子的拉力的合力必定在AO方向和豎直方向之間,故只有F2與F3符合,故選項B,C正確. 9. 兩個共面共點力,F1=6 N,F2=3 N,F1的方向保持不變,當(dāng)兩個力之間的夾角θ在0°～180°變化時,關(guān)于兩個力的合力,下列

10、說法正確的是(　AB　) A.兩個力的合力的最小值為3 N B.兩個力的合力可能為8 N C.當(dāng)兩個力之間的夾角為90°時,合力為3 N D.兩個力的合力方向與F1方向之間的夾角的最大值為60° 解析:根據(jù)力的合成,則兩個力的合力的最小值為3 N,最大值為9 N,因此合力可能為8 N,故選項A,B正確;當(dāng)兩個力之間的夾角為90°時,根據(jù)力的合成法則,結(jié)合勾股定理,解得,合力大小為F== 3 N,故選項C錯誤; 運用三角形定則作出兩個力F1和F2的合力F,如圖,根據(jù)幾何知識得,當(dāng)F2與合力F垂直時,θ最大,設(shè)θ的最大值為θm,則有sin θm==,則θm=30°,所以θ不可能為

11、60°,故選項D錯誤. 10.如圖所示,A,B,C三個物塊重均為100 N,小球P重40 N,作用在物塊B的水平力F=20 N,整個系統(tǒng)靜止,則(　BD　) A.A和B之間的摩擦力是20 N B.B和C之間的摩擦力是20 N C.物塊C受4個力作用 D.C與桌面間摩擦力為20 N 解析:結(jié)點受P的拉力及兩繩子的拉力;由幾何關(guān)系可知,繩子對C的拉力F1=GP=40 N;對A,B,C三個物塊整體受力分析,整體受重力、支持力、兩拉力;根據(jù)平衡條件,在水平方向:F+f=F1,得f=20 N,方向向左,故C與桌面間的摩擦力為20 N,所以D正確;對A用隔離法受力分析,根據(jù)平衡條件知水

12、平方向不受外力,即AB之間沒有摩擦力;所以A錯誤;對B用隔離法進行受力分析,根據(jù)平衡條件B受C對它的摩擦力f=F=20 N,根據(jù)牛頓第三定律:B對C的摩擦力也等于20 N.所以B正確.對C用隔離法受力分析,受重力、桌面的支持力、B對它的壓力、B對它的摩擦力、繩子拉力,桌面對它的摩擦力共6個力的作用,所以C錯誤. 11. 如圖所示,將兩相同的木塊a,b置于粗糙的水平地面上,中間用一輕彈簧連接,兩側(cè)用細繩系于墻壁.開始時a,b均靜止,彈簧處于伸長狀態(tài),兩細繩均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0.現(xiàn)將右側(cè)細繩剪斷,則剪斷瞬間(　AD　) A.Ffa大小不變 B.Ffa方向

13、改變 C.Ffb仍然為零 D.Ffb方向向右 解析:初始狀態(tài),a在水平方向上受繩子拉力、彈簧的彈力還有摩擦力處于平衡,b受彈簧的彈力和繩子的拉力處于平衡.右側(cè)細繩剪斷的瞬間,彈簧的彈力不變,a仍然受三個力作用,摩擦力的大小和方向不變,而b受到向左的彈力,將受到向右的摩擦力.故A,D正確,B,C錯誤. 12. 如圖所示,物體在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)F逐漸增大到物體即將相對于斜面向上運動的過程中,斜面對物體的作用力可能(　AD　) A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大 解析: 因為初始狀態(tài)拉力F的大小未知,所以斜面對物體的摩擦

14、力大小和方向未知,故在F逐漸增大的過程中,斜面對物體的作用力的變化存在多種可能.斜面對物體的作用力是斜面對物體的支持力與摩擦力的合力.因為物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài),所以斜面對物體的作用力和物體重力G與拉力F的合力是平衡力.因此,判斷斜面對物體的作用力的變化就轉(zhuǎn)化為分析物體的重力G和拉力F的合力的變化.物體的重力G和拉力F的合力的變化如圖所示,由圖可知,F合可能先減小后增大,也可能逐漸增大.選項A,D正確. 二、非選擇題(共52分) 13. (5分)在“探究求合力的方法”的實驗中,實驗裝置如圖所示,關(guān)于實驗時應(yīng)注意的事項,其中正確的是　　　(選填字母符號).? A.拉橡皮條時,彈簧測力

15、計、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行 B.與橡皮條相連的細繩越短,實驗效果越好 C.拉力F1和F2夾角越大越好 D.彈簧測力計的拉力要適當(dāng)大一些 解析:在拉彈簧測力計時必須要求彈簧測力計與木板平面平行,否則會影響力的大小,故A正確;與橡皮條相連的細繩要適當(dāng)長些,這樣在確定力的方向時誤差較小,選項B錯誤;為了減小實驗的誤差,兩分力的夾角不能太大,也不能太小,故C錯誤;彈簧測力計的拉力要適當(dāng)大一些,這樣在確定力的大小時誤差較小,選項D正確. 答案:AD(5分) 14.(12分)某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則. 實驗步驟: ①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸

16、線沿豎直方向. ②如圖(甲)所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1,O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1,O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N,測出所對應(yīng)的l,部分數(shù)據(jù)如下表所示: F(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F=2.50 N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O,O′,橡皮筋的拉力記為FO O′. ④在秤鉤上涂抹少許

17、潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖(乙)所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A,B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB. 完成下列作圖和填空: (1)利用表中數(shù)據(jù)在圖(丙)中畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=　 cm.? (2)測得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則FOA的大小為　　　　N.? (3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖(丁)中作出FOA和FOB的合力F′的圖示. (4)通過比較F′與　　　　的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論.? 解析:(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點,作出F-l圖線,圖線的橫截距即表示橡皮筋

18、原長,因此l0=10.0 cm. (2)橡皮筋總長l=OA+OB=13.60 cm,根據(jù)F-l圖線,可讀出彈簧長度l=13.6 cm時橡皮筋的拉力為1.80 N. (3)根據(jù)平行四邊形定則作圖,對角線表示合力F′. (4)若F′與FO O′在誤差范圍內(nèi)大小相等、方向相同,就表明力的平行四邊形定則是正確的. 答案:(1)如圖(甲)所示(2分)　10.0(9.8,9.9,10.1均正確)(1分) (2)1.80(1.70～1.90均正確)(3分) (3)如圖(乙)所示(3分) (4)FO O′(3分) 15. (5分)如圖所示,一個重為100 N的小球被夾在豎直的墻壁和A點

19、之間,已知球心O與A點的連線與豎直方向成θ角,且θ=60°,所有接觸點和面均不計摩擦.試求小球?qū)γ娴膲毫1和對A點的壓力F2. 解析: 小球所受的重力產(chǎn)生兩個作用效果:壓緊墻壁和A點,作出重力及它的兩個分力F1′和F2′構(gòu)成的平行四邊形如圖所示.球?qū)γ娴膲毫1=F1′=G·tan 60°=100 N,方向垂直墻壁向右.(2分) 球?qū)點的壓力F2=F2′==200 N,方向沿O→A方向.(3分) 答案:100 N　方向垂直墻壁向右　200 N　方向沿O→A方向 16. (10分)如圖所示,質(zhì)量為mB=14 kg 的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=10 kg的木箱A放在

20、木板B上,一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木樁上,繩繃緊時與水平面的夾角θ=37°,已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,重力加速度g取10 m/s2,現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).試求: (1)繩上張力T的大小; (2)拉力F的大小. 解析: (1)隔離木箱A,對A進行受力分析,如圖(甲)所示,由平衡條 件得 f=Tcos θ (1分) Tsin θ+mAg=N1

21、 (1分) f=μ1N1 (1分) 聯(lián)立解得T==100 N. (2分) (2)木板B受力如圖(乙)所示, 對木板B,由平衡條件得 F=μ1N1+μ2N2 (1分) mBg+N1=N2 (1分) 解得F=200 N. (3分) 答案:(1)100 N　(2)200 N 17. (10分)如圖所示,質(zhì)量M=1 kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=0.5 kg的小球相連,今用跟水平方向成60°角的力F= 5 N拉著小球

22、并帶動木塊一起向右勻速運動,運動中木塊與小球的相對位置保持不變,g=10 m/s2.在運動過程中,求: (1)輕繩與水平方向的夾角θ; (2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ 解析:(1)小球處于平衡狀態(tài),其合力為零.以小球為研究對象,如圖(甲)所示,由平衡條件得 水平方向:Fcos 60°-Tcos θ=0 (1分) 豎直方向:Fsin 60°-Tsin θ-mg=0 (1分) 解得θ=30°. (2分) (2)以木塊與小球整體為研究對象,如圖(乙)所示, 由平衡條件得水平方向:Fcos 60

23、°-μFN=0 (2分) 豎直方向:Fsin 60°+FN-(m+M)g=0 (2分) 得μ=. (2分) 答案:(1)30°　(2) 18. (10分)如圖所示,在傾角為θ的粗糙斜面上,有一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上,已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,且μ