物理必修一力學(xué)

物理必修一力學(xué)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話(huà)：傳真:郵編: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(xiàn)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(xiàn)對(duì)它的拉力B.重力、細(xì)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)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=μN(yùn)。三個(gè)物體中,乙受到的力F因有沿豎直方向向下的分力Fsinθ作用,可知N乙=mg+Fsinθ,同理N甲=mg-Fsinθ,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μ,則物體所受摩擦力的大小為()A.μF B.μF+GC.G+F D.【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(mǎn)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=μN(yùn)可得,f=μF。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35N B.最小值為5NC.可能為0 D.可能為20N【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-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5～35N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θ。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.G B.GsinθC.Gcosθ D.Gtanθ【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mA>mB的兩物體A、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()【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(xiàn)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.∶4 B.4∶C.1∶2 D.2∶1【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=,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.B.C.-(m+M)gD.+(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=,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()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α逐漸變大,由圖看出F1先減小后增大,F2逐漸減小,D正確。【總結(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),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。(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(xiàn)。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)。【解析】本實(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)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(xiàn)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伸長(zhǎng)量x/10-20.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(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(xiàn),如圖所示,直線(xiàn)的斜率等于彈簧的勁度系數(shù),k=N/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(shè)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?xún)衫猷忂呑鞒銎叫兴倪呅?畫(huà)出平行四邊形的對(duì)角線(xiàn),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。答案:(1)55(±2內(nèi)均可)(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(xiàn)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(xiàn)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)FTcos37°=mg(1分)聯(lián)立解得F=mg(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)由牛頓第三定律知FN=-F′N(xiāo)(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mg,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=mg,方向水平向右。(2分)答案:(1)mg(2)2mg,方向豎直向下(3)mg,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θ的固定斜面上。物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,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?！窘馕觥扛鶕?jù)平衡條件建立方程:對(duì)甲圖F1-mgsinθ-f1=0(3分)N-mgcosθ=0(3分)f1=μN(yùn)(2分)聯(lián)立三個(gè)方程解得F1=mgsinθ+μmgcosθ(1分)對(duì)乙圖,將F2分解(或者正交分解)平行斜面方向:F2cosθ-mgsinθ-f2=0(3分)N-F2sinθ-mgcosθ=0(3分)f2=μN(yùn)(2分)聯(lián)立三個(gè)方程解得F2=(2分)則兩次的推力之比=cosθ-μsinθ(1分)答