物理必修一力學(xué)

1、.單元質(zhì)量評(píng)估(三)第4、5章(60分鐘100分)一、選擇題(本大題共8小題,每小題6分,共48分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1.(2014衡水高一檢測(cè))勻速前進(jìn)的車(chē)廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球,如圖所示,小球下方與一光滑斜面接觸。關(guān)于小球的受力,說(shuō)法正確的是()a.重力和細(xì)線對(duì)它的拉力b.重力、細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力c.重力和斜面對(duì)它的支持力d.細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力【解析】選a。假設(shè)斜面對(duì)小球有支持力作用,拉小球的細(xì)線應(yīng)與豎直方向有一定夾角,不會(huì)呈豎直狀態(tài),故小球不受支持力。即小球只受重力和細(xì)線的拉力作用,a項(xiàng)正確。2.(2014福州高一檢測(cè))如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)

2、量相同,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,受到三個(gè)大小相同的作用力f,當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí),受到的摩擦力大小的關(guān)系是()a.甲、乙、丙所受摩擦力相同b.甲受到的摩擦力最大精品.c.乙受到的摩擦力最大d.丙受到的摩擦力最大【解析】選c。三個(gè)物體沿地面滑動(dòng),受到的摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力,且f=n。三個(gè)物體中,乙受到的力f因有沿豎直方向向下的分力fsin作用,可知n乙=mg+fsin,同理n甲=mg-fsin,而n丙=mg,因此,乙受到的摩擦力最大,甲受到的摩擦力最小,選項(xiàng)c正確?！咀兪接?xùn)練】如圖所示,在水平力f作用下,重為g的物體沿豎直墻勻速下滑,若物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則物體所受摩擦力的大小為()a.fb.f

3、+gc.g+fd.f2+g2【解析】選a。對(duì)物體受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件可知,墻壁對(duì)物體的摩擦力f等于重力g;水平方向滿足n=f,物體勻速下滑,所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)公式f=n可得,f=f。選項(xiàng)a正確,b、c、d錯(cuò)誤。3.(2013泉州高一檢測(cè))三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為f1=5n,f2=10n,f3=20n,關(guān)于它們的合力,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.不會(huì)大于35 nb.最小值為5 nc.可能為0d.可能為20 n精品.【解析】選c。當(dāng)這三個(gè)共點(diǎn)力同向時(shí),合力最大,其值為fmax=f1+f2+f3=35n,a對(duì);當(dāng)f1、f2同向,f3與它們反向時(shí),合力最小,其值為fmin=f3-f1

4、-f2=5n,b對(duì);因?yàn)檫@三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力都不可能與第三個(gè)力等值反向,因此合力不可能為0,它只能在535 n的范圍內(nèi)變化,c錯(cuò),d對(duì)。4.(2013重慶高考)如圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角。若此人所受重力為g,則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為()a.gb.gsinc.gcosd.gtan【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)物體處于平衡狀態(tài),所受f合=0。(2)利用平衡條件來(lái)求解?！窘馕觥窟xa。人靜躺在椅子上,所受合力f合=0,所以椅子各部分對(duì)人的作用力的合力與人的重力等大反向,故a選項(xiàng)正確。5.(2013上海高考)如圖,質(zhì)量mamb的兩物體a、

5、b疊放在一起,靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放,在沿粗糙墻面下落過(guò)程中,物體b的受力示意圖是()精品.【解析】選a。兩物體a、b疊放在一起,在沿粗糙墻面下落過(guò)程中,由于物體與豎直墻面之間沒(méi)有壓力,沒(méi)有摩擦力,二者一起做自由落體運(yùn)動(dòng),a、b之間沒(méi)有彈力作用,因而不存在摩擦力,物體b的受力示意圖是a項(xiàng)。6.(2013和平區(qū)高一檢測(cè))如圖所示,a、b為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置,轉(zhuǎn)動(dòng)a、b改變繩的長(zhǎng)度,使光滑掛鉤下的重物c緩慢下降。關(guān)于此過(guò)程繩上拉力的大小變化,下列說(shuō)法中正確的是()a.不變b.逐漸減小c.逐漸增大d.可能不變,也可能增大【解析】選b。由已知可知兩繩上的拉力大小相等,其合力不變,夾角減

6、小,故繩上的拉力逐漸減小,選b。7.(2013山東高考)如圖所示,用完全相同的輕彈簧a、b、c將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧a與豎直方向的夾角為30,彈簧c水平,則彈簧a、c的伸長(zhǎng)量之比為()a.34b.43c.12d.21精品.【解析】選d。對(duì)兩小球組成的整體,受到整體重力g、輕彈簧a的彈力fa和輕彈簧c的彈力fc三個(gè)力的作用,根據(jù)平衡條件可得,水平方向有fasin30=fc,又據(jù)胡克定律可得fa=kxa,fc=kxc,聯(lián)立得xaxc=21,選項(xiàng)d正確?！咀兪接?xùn)練】(2012江蘇高考)如圖所示,一夾子夾住木塊,在力f作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、m,夾子與木塊

7、兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動(dòng),力f的最大值是()a.2f(m+m)mb.2f(m+m)mc.2f(m+m)m-(m+m)gd.2f(m+m)m+(m+m)g【解析】選a。對(duì)木塊受力分析有2f-mg=ma,對(duì)夾子受力分析,在豎直方向上有f-2f-mg=ma,聯(lián)立以上兩式可得:f=2f(m+m)m,答案選a。8.如圖所示,電燈懸于兩壁之間,保持o點(diǎn)及ob繩的位置不變,而將繩端a點(diǎn)向上移動(dòng),則()精品.a.繩oa所受的拉力逐漸增大b.繩oa所受的拉力逐漸減小c.繩oa所受的拉力先增大后減小d.繩oa所受的拉力先減小后增大【解析】選d。o點(diǎn)受oa、ob、oc三繩的拉力而處于靜止,故三力合力

8、為零,它們可以組成如圖所示的矢量三角形,其中f1、f2、f3分別為oa、ob和oc對(duì)o點(diǎn)的拉力,其中f3不變,f2方向不變,隨懸點(diǎn)a逐漸上升,力f1與水平方向的夾角逐漸變大,由圖看出f1先減小后增大,f2逐漸減小,d正確?！究偨Y(jié)提升】動(dòng)態(tài)平衡分析(1)題型特點(diǎn):三個(gè)平衡的共點(diǎn)力中,一個(gè)力恒定,一個(gè)力方向不變,最后一個(gè)力大小、方向均變化;(2)用圖解法便于求解:運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),判斷力的三角形與幾何三角形相似,用相似三角形法求解。二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共15分)9.(5分)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí),步驟如下:(1)在水平放置的木板上固定一張白紙。(2)把橡皮條的一端固定在木板的a點(diǎn)

9、,另一端連接兩根繩套。(3)通過(guò)繩套用兩個(gè)互成角度的彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)拉橡皮條使橡皮條伸長(zhǎng)到某一點(diǎn)o,并記錄o點(diǎn)的位置。(4)此時(shí)需記錄下、和兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)f1、f2。精品.(5)改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條拉長(zhǎng)到后,再記錄下和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)f。(6)用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)o沿兩繩套的方向畫(huà)直線。選好標(biāo)度,按f1、f2的大小作兩個(gè)力的圖示。用三角板做平行四邊形,求得合力f。(7)比較一下,力f與用平行四邊形定則求得的合力f的大小和方向是否相同。(8)下圖是甲、乙兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果,同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?！窘馕觥勘緦?shí)驗(yàn)要記錄力的大小和方向,大小是通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)讀出,方向是通過(guò)

10、繩套來(lái)確定;為保證分力的作用效果和合力的作用效果相同,本實(shí)驗(yàn)要求每次都把橡皮筋拉到同一點(diǎn)o;f是一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋拉到o點(diǎn)時(shí)的彈力,所以f與橡皮筋一定在一條直線上,故乙正確。答案:(4)f1的方向f2的方向(5)o點(diǎn)的位置f的方向(8)乙10.(10分)(2012浙江高考)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤。(1)為完成實(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/n0.501.001.502.002.503.003.50精品.伸長(zhǎng)量x/10-2m0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該

11、彈簧的勁度系數(shù)k=n/m;(2)某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤的指針位置如圖所示,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2.50n,請(qǐng)畫(huà)出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力f合;(3)由圖得到f合=n?！窘馕觥?1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后連成一條過(guò)原點(diǎn)的直線,如圖所示,直線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù),k=3.56.4210-2n/m=55n/m;(2)讀出彈簧秤的讀數(shù)為2.10n(保留三位有效數(shù)字);以o為頂點(diǎn),畫(huà)出兩彈簧的繩套方向就是兩拉力方向,再確定并畫(huà)好力的標(biāo)度,畫(huà)出兩拉力的圖示,以兩拉力為鄰邊作出平行四邊形,畫(huà)出平行四邊形的對(duì)角線,即合力f合;(3)用刻度尺量出合力的長(zhǎng)度,根據(jù)確定的標(biāo)度算出合力的大小

12、。答案:(1)55(2內(nèi)均可)精品.(2)2.10(說(shuō)明:有效數(shù)字位數(shù)正確,0.02內(nèi)均可)畫(huà)法見(jiàn)解析(3)3.3(說(shuō)明:0.2內(nèi)均可)三、計(jì)算題(本大題共2小題,共37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)11.(17分)(2014邢臺(tái)高一檢測(cè))如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)a,用一細(xì)線懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的球b?，F(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球b,使細(xì)線與豎直方向成37角,此時(shí)環(huán)a仍保持靜止。求:(1)此時(shí)水平拉力f的大小;(2)環(huán)對(duì)橫桿的壓力;(3)環(huán)對(duì)桿的摩擦力?！窘馕觥?1)取小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析,由平衡條件得:ftsin37=f(1分)ftcos3

13、7=mg(1分)聯(lián)立解得f=34mg(2分)(2)取a、b組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象fn=2mg(2分)ff=f(2分)精品.由牛頓第三定律知fn=-fn(2分)則環(huán)對(duì)橫桿的壓力大小為2mg,方向豎直向下。(2分)(3)環(huán)受到的摩擦力大小為34mg,方向水平向左,(3分)由牛頓第三定律,環(huán)對(duì)桿的摩擦力大小為ff=ff=34mg,方向水平向右。(2分)答案:(1)34mg(2)2mg,方向豎直向下(3)34mg,方向水平向右12.(20分)(2013大連高一檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為的固定斜面上。物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,先用平行于斜面的推力f1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑,若改用水平推力f2作用于物體上,也能使物體沿斜面勻速上滑,求兩次的推力之比f(wàn)1f2。【解析】根據(jù)平衡條件建立方程:對(duì)甲圖f1-mgsin- f1=0(3分)n-mgcos=0(3分)f1=n(2分)聯(lián)立三個(gè)方程解得f1=mgsin+mgcos(1分)對(duì)乙圖,將f2分解(或者正交分解)精品.平行斜面方向:f2cos-mgsin-f2=0(3分)n-f2sin-mgcos=0(3分)f2=n(2分)聯(lián)立三個(gè)方程解得f2=mgsin+mgcoscos-sin(2分)則兩次的推力之比f(wàn)1f2=cos-sin(1分)答案:cos-sin【變式訓(xùn)練】(2014吉安高一檢測(cè))如圖所示