18學(xué)年高中物理階段驗收評估四物體的平衡教科版11801233109

PAGEPAGE4。。。內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯階段驗收評估（四）物體的平衡(時間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。第1～5小題只有一個選項正確，第6～8小題有多個選項正確，全選對得6分，選不全得3分，錯選不得分)1．物體在共點力作用下，下列說法中正確的是()A．物體的速度在某一時刻等于零時，物體一定處于平衡狀態(tài)B．物體相對于另一物體保持靜止時，物體一定處于平衡狀態(tài)C．物體所受合力為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)D．物體做勻加速運動時，物體一定處于平衡狀態(tài)解析：選C物體在某時刻的速度為零，所受合力不一定為零，故不一定處于平衡狀態(tài)，A錯誤。物體相對于另一物體靜止，則說明物體與另一物體具有相同的速度和加速度，也不一定處于平衡狀態(tài)，B錯誤。物體所受合力為零時，則物體一定處于平衡狀態(tài)，C正確。物體做勻加速運動時，加速度不為零，一定不是平衡狀態(tài)，D錯誤。2.如圖1所示，重力為20N的物體，放在傾角為30°的光滑斜面上，彈簧秤對物體的拉力與斜面平行。物體在斜面上保持靜止時，彈簧秤示數(shù)為()圖1A．10N B．17NC．20N D．30N解析：選A物體受重力、支持力和彈簧的拉力，三力平衡，拉力等于物體重力的下滑分量，故：F＝mgsin30°＝20×eq\f(1,2)N＝10N，故選A。3.如圖2所示，在細而輕的繩兩端分別系有質(zhì)量為mA、mB的小球，質(zhì)量為mA的小球靜止在光滑半球形表面上的P點，已知P點與圓心的連線OP與水平面夾角為60°，則mA和mB的關(guān)系是()圖2A．mA＝mB B．mA＝eq\r(3)mBC．mA＝2mB D．mB＝eq\r(3)mA解析：選C將質(zhì)量為mA的小球所受的重力沿圓的切向和法向分解，其中切向的分力大小與質(zhì)量為mB的小球的重力大小相等，即mAgcos60°＝mBg，C正確。4.用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球懸掛起來，如圖3所示?，F(xiàn)對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30°的恒力，并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30°的同樣大的恒力，最后達到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是()圖3解析：選A以a、b兩小球及它們間的連線為研究對象，因施加的恒力合力為0，重力豎直向下，故平衡時連接a與懸點的細線必須豎直，且其拉力等于兩球重力之和，所以A正確。5.如圖4所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下從半球形容器最低點緩慢移近最高點。設(shè)小滑塊所受支持力為N，則下列判斷正確的是()圖4A．F緩慢增大 B．F緩慢減小C．N不變 D．N緩慢減小解析：選A對滑塊受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件，應(yīng)用力的合成得出：F＝eq\f(G,tanθ)N＝eq\f(G,sinθ)由于小滑塊從半球形容器最低點緩慢移近最高點，所以θ減小，tanθ減小，sinθ減小，根據(jù)以上表達式可以發(fā)現(xiàn)F增大，N增大，A選項正確。6.質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，如圖5所示，a受到斜向上與水平面成圖7A．細線對小球的拉力變大B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面體的摩擦力變小解析：選AD設(shè)物體和斜面體的質(zhì)量分別為m和M，細線與斜面的夾角為θ。取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和細線的拉力T，則由平衡條件得斜面方向：mgsinα＝Tcosθ①垂直斜面方向：N＋Tsinθ＝mgcosα②使小球沿斜面緩慢移動時，θ增大，其他量不變，由①式知，T增大。由②知，N變小，故A正確，B錯誤。對斜面體受力分析：受重力Mg、地面的支持力N1和摩擦力f、小球的壓力N′，如圖所示，由平衡條件得f＝N′sinα，N′變小，則f變??；N1＝Mg＋N′cosα，N′變小，則N1變小，由牛頓第三定律得知，斜面體對地面的壓力也變小。故C錯誤，D正確。二、計算題(本題包括3小題，共52分)9.(14分)滑板運動是一項非常刺激的水上運動。研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力N垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率(水可視為靜止)。某次運動中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角θ＝37°時(如圖8)，滑板做勻速直線運動，相應(yīng)的k＝54kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108kg，試求(重力加速度g取10m/s2，sin37°取eq\f(3,5)，忽略空氣阻力)：圖8(1)水平牽引力的大?。?2)滑板的速率。解析：(1)以滑板和運動員為研究對象，其受力如圖所示由共點力平衡條件可得Ncosθ＝mgNsinθ＝F由①、②聯(lián)立，得F＝810N(2)N＝eq\f(mg,cosθ)N＝kv2得v＝eq\r(\f(mg,kcosθ))＝5m/s。答案：(1)810N(2)5m/s10.(18分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由輕細繩連接著，它們處于圖9所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，求：圖9(1)細繩對B球的拉力；(2)A球的質(zhì)量。解析：(1)對B球，受力分析如圖所示。設(shè)細繩的彈力為T，則Tsin30°＝mg，得T＝2mg。(2)對A球，受力分析如圖所示。在水平方向Tcos30°＝NAsin30°在豎直方向NAcos30°＝mAg＋Tsin30°由以上方程解得：mA＝2m。答案：(1)2mg(2)2m11.(20分)如圖10所示，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量為M的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離也為l，小環(huán)保持靜止。試求：圖10(1)小環(huán)對桿的壓力大??；(2)小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ至少為多大？解析：(1)對兩小環(huán)和木塊整體由平衡條件得：2N－(M＋2m)g＝0，解得：N＝eq\f(1,2)Mg＋mg，由牛頓第三定律得，小環(huán)對桿的壓力為：N′＝N＝eq\f(1,2)Mg＋mg。(2)對M由平衡條件