力物體的平衡章末自測(cè)(含詳解答案)河北李世磊doc

1、第一章力物體的平衡章末自測(cè)時(shí)間：90 分鐘滿分：100 分一、選擇題 (本題包括 10 小題，共正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得第卷選擇題40 分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)4 分，選對(duì)但不全的得2 分，錯(cuò)選或不選的得0分 )1 一個(gè)物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用，這三個(gè)力大小相等，互成120 °.則下列說法正確的是()A 物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B 物體所受合力可能不為零C 物體所受合力一定為零D 物體可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析： 三個(gè)共點(diǎn)力大小相等，互成 120°.則這三個(gè)力一定在同一平面內(nèi)，合力為零，物體可能勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能靜止，選項(xiàng)C 正確答案： C2運(yùn)

2、動(dòng)員在練習(xí)拉單杠時(shí)，兩臂平行握住單杠，在他兩臂逐漸分開的過程中，手臂的拉力 ()A 逐漸變大C先變小，后變大解析： 設(shè)每個(gè)手臂的拉力為B 逐漸變小D先變大，后變小F，兩個(gè)手臂的夾角為2，由題意可知2Fcos mg，在兩個(gè)手臂逐漸分開的過程中，角在逐漸增大，則cos值在逐漸減小，而mg不變，所以拉力F 在逐漸增大，本題考查了力的合成與分解的知識(shí)答案： A圖 13如圖 1 所示，輕質(zhì)彈簧連接A、 B 兩物體， A 放在水平地面上，B 的上端通過細(xì)線掛在天花板上；已知A 的重力為8 N ，B 的重力為6 N ，彈簧的彈力為4 N 則地面受到的壓力大小和細(xì)線受到的拉力大小可能是()A18N 和10NB

3、4N和 10NC12N 和2ND14N 和 2N解析： (1)當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，A、 B 受力如圖 2 所示圖 2根據(jù)平衡條件得：F 地 1 F N mB gT1 F N mBg代入數(shù)據(jù)解得：T1 2 N，F(xiàn)N 12 N(2) 當(dāng)彈簧處于拉伸狀態(tài)時(shí)，A、 B 受力如圖3 所示圖 3根據(jù)平衡條件得：F 地 2 F N2 mAgT2 F N2 mBg代入數(shù)據(jù)解得：T2 10 N， F 地 2 4 N.答案： BC圖 44如圖 4，一質(zhì)量為 M 的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力 F 始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力僅與速率有關(guān)， 重力加速度為 g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從

4、氣球吊籃中減少的質(zhì)量為()F2FA 2(M g )B M gFC 2M gD 0解析： 氣球勻速下降時(shí)據(jù)平衡條件F f(v) Mg設(shè)減少的質(zhì)量為 m，則氣球勻速上升時(shí)據(jù)平衡條件有F f( v) (M m)g 由 得 m 2(M F)，故 A 正確g答案： A5如圖 5，由物體 A 和 B 組成的系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)A、 B 的質(zhì)量分別為mA 和 mB，且mA>mB，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦不計(jì)使繩的懸點(diǎn)由P 點(diǎn)向右移動(dòng)一小段距離到Q 點(diǎn)，系統(tǒng)再次達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)則懸點(diǎn)移動(dòng)前后圖中繩與水平方向的夾角將 ()圖 5A 變大B 變小C不變D可能變大，也可能變小解析： 設(shè)繩中拉力為T，則當(dāng)系統(tǒng)只要靜止，則T

5、 mBg，而對(duì)于 A 物體， 2Tcos(90 °) mA g，由于 T 不變，則 不變 C 正確答案： C圖 66如圖 6 所示，質(zhì)量為m 的物體 A 在沿斜面向上的拉力F 作用下沿斜面勻速下滑，此過程斜面體B 仍靜止，斜面體的質(zhì)量為M，則水平地面對(duì)斜面體()A 無摩擦力B 有水平向左的摩擦力C支持力為 (m M) gD 支持力小于 (m M)g解析： 由于 A 勻速下滑、 B 靜止不動(dòng)，可將A、 B 視為整體，根據(jù)平衡條件可知，斜面體 B 應(yīng)該受到地面對(duì)它施加的水平向左的靜摩擦力Ff ，滿足 F f Fcos，選項(xiàng) B 對(duì)；豎直方向有 FN Fsin (mM )g，選項(xiàng) D 對(duì)答

6、案： BD圖 77如圖 7 所示， 用三根輕繩將質(zhì)量均為m 的 A、B 兩小球以及水平天花板上的固定點(diǎn)O之間兩兩連接然后用一水平方向的力F 作用于 A 球上，此時(shí)三根輕繩均處于直線狀態(tài)，且OB 繩恰好處于豎直方向，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)三根輕繩的長(zhǎng)度之比為OA AB OB3 45.則下列說法正確的是()A OB 繩中的拉力小于mg5B OA 繩中的拉力大小為3mg4C拉力 F 大小為 5mg4D 拉力 F 大小為 3mg解析：由于 A、B 兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則 OB 繩中的拉力等于mg，AB 繩中拉力為零 此時(shí)，A 球受重力、 拉力 F、OA 繩拉力 FT 三個(gè)力作用處于平衡，據(jù)平衡條件可求得F

7、T 5mg/3，F(xiàn) 4mg/3，故 B 、D 正確答案： BD圖 88兩滑桿上分別套A、B 兩圓環(huán)，兩環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩物體C、D ，如圖 8 所示，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A 的懸線始終與桿垂直，B 的懸線始終豎直向下則()A A 環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)B B 環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)C A 環(huán)與桿之間一定有摩擦力D B 環(huán)與桿之間一定無摩擦力解析：圖 9對(duì) C 物體受力分析如圖9 甲C物體沿與桿平行的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于A 的懸線始終與桿垂直，所以A 的加速度等于C 物體的加速度，A 環(huán)與桿之間一定無摩擦，A 、 C錯(cuò)誤對(duì)D 物體受力分析如圖7 乙D物體沿與桿平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則B

8、也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，答案： BB 與桿之間一定有摩擦B 正確，D錯(cuò)誤圖109如圖 10 所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、 Q 用輕繩連接并跨過定滑輪，P 懸于空中， Q 放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)不計(jì)滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當(dāng)用水平向右的恒力推Q 時(shí)， P、 Q 仍靜止不動(dòng)，則()A Q 受到的摩擦力一定變小B Q 受到的摩擦力一定變大C輕繩上的拉力一定變小D 輕繩上的拉力一定不變解析： Q 受到的靜摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，當(dāng)又受到一個(gè)水平向右的力推它時(shí)，它受到的靜摩擦力可能增大也可能減小由于P、 Q 仍靜止不動(dòng)，所以繩的拉力仍等于P 的重力

9、 本題中由于未告知P、Q 的質(zhì)量及斜面傾角間的關(guān)系和斜面的情況，所以 Q 受到的摩擦力就有多種可能情況，既可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，還可能不受摩擦力答案： D圖1110如圖 11 所示，一根輕彈簧上端固定在O 點(diǎn)，下端拴一個(gè)鋼球P，球處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F ，使球緩慢偏移，在移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角<90°，且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過彈性限度，并始終保持外力F 的方向水平，則下圖給出的彈簧伸長(zhǎng)量x 與 cos的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是()解析：設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧與豎直方向成 角時(shí)，伸長(zhǎng)量為x，受力分析由平衡條件知kx=mg ，則 cosx=

10、mg ，即 kcosx 與cos 成反比，最接近的是圖象D.答案： D第卷非選擇題二、填空與實(shí)驗(yàn)題(本題包括2 小題，共20 分把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答 )11 (5 分 )為測(cè)量小圓柱體的體積，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖12 甲所示，其讀數(shù)為_mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖12 乙所示，其讀數(shù)為_mm.圖 12答案： 23.853.750圖 1312(15 分 )小汽車正在走進(jìn)我們的家庭， 一輛汽車性能的優(yōu)劣， 其油耗標(biāo)準(zhǔn)非常重要 而影響汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)最主要的因素是其在行進(jìn)中所受到的空氣阻力人們發(fā)現(xiàn)汽車在高速行駛中所受到的空氣阻力 f(也稱風(fēng)阻 )主要與兩個(gè)因素有關(guān)： (1)汽車

11、正面投影面積 S；(2)汽車行駛速度 v.某研究人員在汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中通過模擬實(shí)驗(yàn)得到下表所列數(shù)據(jù)：v/(m?sf/N20304050601)S/m2206464824129118602.02.52585801032161423243.03096961239193627883.53618121445225832524.0412928165225813717(1) 由上述數(shù)據(jù)可得汽車風(fēng)阻f 與汽車正面投影面積S 及汽車行駛速度 v 的關(guān)系式為f _(要求用 k 表示比例系數(shù) )(2) 由上述數(shù)據(jù)得出 k 的大小和單位是 _(3) 據(jù)推理或猜測(cè)， k 的大小主要與 _、_等因素有關(guān)解析： (1)控

12、制變量法： S 不變，研究表格中某一行中的各個(gè)數(shù)據(jù)，找出f 與 v2 成正比； v不變，研究表格中某一列中的各個(gè)數(shù)據(jù)，找出f 與 S 成正比，即 f kSv2.(2) 把表格中的一組數(shù)據(jù) (如 f 206 N ，S2.0 m2，v20 m/s)代入上式，得出 k 0.26 kg/m 3.(3) 與空氣密度、車的外形、車的表面情況等因素有關(guān)答案： (1)kSv2(2)0.26 kg/m 3(3)與空氣密度、車的外形、車表面情況等因素有關(guān)三、計(jì)算題 (本題包括4 小題，共40 分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題目，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

13、)圖 1413 (8 分 )現(xiàn)有一彈簧組，大彈簧內(nèi)套小彈簧，大的比小的長(zhǎng)0.2 m，底端一起固定在地面上，另一端自由當(dāng)壓縮此彈簧組時(shí)，測(cè)得彈力與壓縮距離的關(guān)系如圖14 所示求大、小彈簧的勁度系數(shù) k1 和 k2.解析： 由圖象可知，彈力 F 1 2 N 時(shí)，只有大彈簧被壓縮，且壓縮量x1 0.2 m，由胡克定律得 F1 k1x1.F 12所以 k1 x1 0.2 N/m 10 N/m彈力 F 2 5 N 時(shí)，大彈簧的壓縮量x1 0.3 m，小彈簧的壓縮量x2 0.3 m 0.2 m0.1F 2 k1x1m，則 F2 k1 x1 k2 x2，所以 k2 20 N/m.答案： 10 N/m20 N

14、/mx2圖 1514 (9 分 )如圖 15 所示，貼著豎直側(cè)面的物體A 的質(zhì)量 mA 0.2 kg ，放在水平面上的物體 B 的質(zhì)量 mB 1.0 kg，繩和滑輪間的摩擦均不計(jì)，且繩的OB 部分水平， OA 部分豎直， A和 B 恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)取g10 m/s2，求：(1) 物體 B 與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2) 如果用水平力 F 向左拉 B，使物體 A 和 B 做勻速運(yùn)動(dòng)，需多大的拉力？(3) 若在原來靜止的物體 B 上放一個(gè)與 B 物體質(zhì)量相等的物體后， 物體 B 受到的摩擦力為多大？解析： (1)因 A 和 B 恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)，所以B 受到的水平繩的拉力T 與滑動(dòng)摩擦力Ff的大小相等

15、，有F fT mA g又 Ff FNmBg，解得 0.2.(2) 如果用水平力 F 向左拉 B，使物體 A 和 B 做勻速運(yùn)動(dòng)， 此時(shí)繩的拉力與滑動(dòng)摩擦力的大小均不變，根據(jù)物體B 水平方向的平衡有F T mBg mAg mBg 4 N.(3) 在 B 上放一物體后，B 將靜止，由平衡條件可知，B 受到的摩擦力仍等于繩的拉力，即 2N.答案： (1)0.2(2)4 N(3)2 N圖 1615 (11 分 )如圖 16 所示，用繩AC 和 BC 吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°，AC 繩能承受的最大拉力為 150 N ，而 BC 繩能承受的最大拉力為 100 N

16、 ，求物體最大重力不能超過多少？解析： 以重物為研究對(duì)象受力如圖17 所示，由平衡條件得圖 17TAC sin30 °TBCsin60 °0TAC cos30 °TBC cos60 °G 0由式 可知 TAC3TBC當(dāng) TBC 100 N 時(shí)， TAC 173 N， AC 將斷而當(dāng) TAC 150 N 時(shí)， TBC 86.6 N<100 N將 TAC 150 N， TBC 86.6 N 代入式 解得 G173.2 N所以重物的最大重力不能超過173.2 N.答案： 173.2 N圖 1816(12 分 )如圖 18 所示，半徑為 R、圓心為 O 的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上一根輕質(zhì)長(zhǎng)繩穿過兩個(gè)小圓環(huán)，它的兩端都系上質(zhì)量為m 的重物，小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng)，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，小圓環(huán)的大小也忽略問兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí)，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)？解析： 系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩小環(huán)的可能位置為：(1) 兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的底端(2) 兩小環(huán)同時(shí)位