2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章力與平衡測(cè)評(píng)試題魯科版必修第一冊(cè)

第4章測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.已知某力的大小為10N,則不行能將此力分解為下列哪組力()A.3N3N B.6N6N C.100N100N D.400N400N2.(2024浙江紹興二模)每個(gè)工程設(shè)計(jì)都蘊(yùn)含肯定的科學(xué)道理。如圖甲所示的家用燃?xì)鉅t架有四個(gè)爪,若將總質(zhì)量為m的鍋放在該爐架上,忽視爪與鍋之間的摩擦力,設(shè)鍋是半徑為R的球面,如圖乙所示,則每個(gè)爪與鍋之間的彈力()A.等于14mg B.小于1C.R越大,彈力越大 D.R越大,彈力越小3.如圖所示,肯定質(zhì)量的物體通過兩輕繩懸掛,結(jié)點(diǎn)為O。人沿水平方向拉著OB繩,物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,則下列說法正確的是()A.OA繩中的拉力先減小后增大B.OB繩中的拉力不變C.人對(duì)地面的壓力漸漸減小D.地面對(duì)人的摩擦力漸漸增大4.如圖所示,左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是14圓弧面的物體固定在水平地面上,圓弧面底端的切線水平,一根兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2小球的輕繩跨過其頂點(diǎn)上的小滑輪。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí),連接m2小球的輕繩與水平線的夾角為60°,不計(jì)一切摩擦,兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)。兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1∶m2等于(A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶4二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。5.如圖所示,用水平力F推靜止在斜面上的物塊,力F由零起先漸漸增大而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則物塊()A.所受合力漸漸增大B.所受斜面摩擦力漸漸增大C.所受斜面摩擦力先減小后增大D.所受斜面彈力漸漸增大6.下列關(guān)于力的合成和分解的說法,正確的是()A.3N、6N、7N三個(gè)共點(diǎn)力合力的最小值為0B.兩個(gè)力合力的大小不行能等于兩個(gè)分力中的任何一個(gè)C.以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線都是它們的合力D.某個(gè)力的分力,不肯定比這個(gè)力小7.如圖所示,粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不行伸長(zhǎng)的輕繩相連。木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同但未知,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊,使四個(gè)木塊一起勻速前進(jìn)。則須要滿意的條件是()A.木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為μB.木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為2C.水平拉力F最大為2μmgD.水平拉力F最大為6μmg8.如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2N,若輕輕取走盤中的部分砝碼,使砝碼和托盤的總質(zhì)量減小到0.3kg時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的狀況是(g取10N/kg,不計(jì)滑輪摩擦)()A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小B.A仍靜止不動(dòng)C.A對(duì)桌面的摩擦力不變D.A對(duì)桌面的摩擦力將變小三、非選擇題:共60分?？忌罁?jù)要求作答。9.(4分)用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件,為使工件保持固定,將其置于兩光滑斜面之間,如圖所示。兩斜面Ⅰ、Ⅱ固定在車上,傾角分別為30°和60°。重力加速度為g。當(dāng)卡車沿平直馬路勻速行駛時(shí),圓筒對(duì)斜面Ⅰ、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2,則F1=,F2=。

10.(4分)如圖所示,物體A重4N,物體B重1N,摩擦及繩子、滑輪的質(zhì)量均不計(jì),則地面對(duì)A的支持力的大小是N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。

11.(5分)在“探究求合力的方法”試驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)。(1)為了完成試驗(yàn),某同學(xué)另找來一根彈簧,先測(cè)量其勁度系數(shù),得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:彈力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸長(zhǎng)量x/(×10-2m)0.741.802.803.724.605.586.42則該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)某次試驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示,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)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示。

(3)由圖乙得到F合=N。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

12.(7分)某同學(xué)用圖甲所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),跨過光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在接著滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中f4的值可從圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動(dòng)摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列問題:(1)f4=N。

(2)在圖丙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線。(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f=,f-m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k=。

(4)g取9.80m/s2,由繪出的f-m圖線求得μ=。(保留2位有效數(shù)字)

13.(10分)傾角為θ的斜面上有質(zhì)量為m的木塊,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanθ,現(xiàn)用水平力F推動(dòng)木塊,如圖所示,若斜面和木塊始終保持靜止,求水平推力F的最大值。14.(12分)如圖所示,質(zhì)量為50kg的重物A靜止在固定斜面C上。質(zhì)量為12kg的重物B通過水平細(xì)繩與重物A相連于O點(diǎn),O點(diǎn)通過另一根細(xì)繩懸掛于天花板上,繩子與豎直方向夾角以及斜面傾角均為37°,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)連接重物A的水平細(xì)繩的拉力大小;(2)重物A對(duì)斜面C的壓力大小及重物A受到的摩擦力大小和方向。15.(18分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小環(huán)套在一水平放置的粗糙長(zhǎng)桿上,兩根長(zhǎng)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(gè)小環(huán)之間的距離也為l,小環(huán)保持靜止。求:(1)小環(huán)對(duì)桿的壓力大小;(2)小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多大?

第4章測(cè)評(píng)1.A合力與分力之間滿意平行四邊形定則,合力為10N,必需介于兩分力的合力的范圍內(nèi)才有可能,但A項(xiàng)中,兩力的合力范圍為0≤F≤6N,所以10N的力不行能分解為兩個(gè)3N的力。選項(xiàng)A不行能,而選項(xiàng)B、C、D均可能。2.D如圖所示,設(shè)每個(gè)爪與鍋之間的彈力方向與豎直方向的夾角為θ,相對(duì)兩爪之間的距離為d由圖中幾何關(guān)系可得sinθ=d2R,由受力平衡可得4Ncosθ=mg,解得N=mg4cosθ,可知R越大,sinθ越小,cos3.D對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析,如圖所示,結(jié)點(diǎn)O受到方向始終豎直向下的拉力、OA繩中的拉力FA、OB繩中的拉力FB而處于靜止?fàn)顟B(tài),若OB繩中的拉力方向不變,人緩慢向左移動(dòng)一小段距離,由于FA與FB的合力不變(大小等于重力mg,方向豎直向上),由矢量圖可以看出,拉力FA會(huì)增大,拉力FB也增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。由于人的拉力方向沿水平方向,所以拉力增大不影響人對(duì)地面的壓力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。對(duì)人受力分析,在水平方向,由平衡條件可知,地面對(duì)人的摩擦力隨OB繩中的拉力增大而漸漸增大,選項(xiàng)D正確。4.Bm1、m2靜止,由平衡條件得m1gsin60°=T1,m2g=2T2cos30°,又T1=T2,則m1∶m2=2∶3。故選B。5.CD物塊保持靜止?fàn)顟B(tài),所受合力仍為零,A錯(cuò)誤。起先時(shí)摩擦力方向沿斜面對(duì)上,力F增大,摩擦力減小,當(dāng)摩擦力方向沿斜面對(duì)下時(shí),力F增大,摩擦力增大,B錯(cuò)誤,C正確。物塊所受斜面彈力大小等于重力和F沿垂直于斜面方向的分力之和,而重力沿垂直于斜面方向的分力不變,F沿垂直于斜面方向的分力增大,故隨著F的增大,物塊所受斜面彈力增大,D正確。6.AD3N和6N的合力在3N到9N之間,7N在合力范圍內(nèi),則三個(gè)共點(diǎn)力的最小合力為0,故A正確;力的合成遵守平行四邊形定則,兩個(gè)力的合力可以比分力大,也可以比分力小,還可以等于分力,故B錯(cuò)誤,D正確;在以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形中,以兩個(gè)分力的起點(diǎn)為起點(diǎn)的對(duì)角線是它們的合力,另一個(gè)對(duì)角線不是它們的合力,故C錯(cuò)誤。7.AC設(shè)木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ',把四個(gè)物體看作整體,分析受力,由平衡條件,水平拉力F=6μ'mg。當(dāng)質(zhì)量為m的木塊受的靜摩擦力剛達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)F最大,則F=3μ'mg+μmg,聯(lián)立解得μ'=μ3,F=2μmg8.BD當(dāng)砝碼和托盤的總質(zhì)量m1=0.6kg時(shí),A處于靜止?fàn)顟B(tài),A所受摩擦力f1=m1g-F1=4N,方向向左,則最大靜摩擦力fmax≥4N,當(dāng)m1減小到0.3kg時(shí),m2g-F1=1N<fmax,故A仍靜止不動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不變,A對(duì)桌面的摩擦力為1N,方向向左。9.解析對(duì)圓筒進(jìn)行受力分析知圓筒處于三力平衡狀態(tài),受力分析如圖所示,由幾何關(guān)系可知,F1'=mgcos30°,F2'=mgsin30°,解得F1'=32mg,F2'=12mg,由牛頓第三定律知,F1=32mg,F2=答案32mg110.解析向上拉A的力大小應(yīng)等于B的重力1N,這樣A受三個(gè)力的作用,向下的重力為4N,向上的繩子的拉力為1N,地面對(duì)A的支持力應(yīng)豎直向上,為3N;彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于兩繩子向下的拉力之和,故為2N。答案3211.解析(1)以水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)镕軸,建立直角坐標(biāo)系,然后描點(diǎn),選盡可能多的點(diǎn)連成一條線,圖像如圖甲所示,其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k,在直線上任取一點(diǎn),如(6×10-2,3.25),則k=3.(2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10N,選標(biāo)度合力F合的圖示如圖乙所示。(3)經(jīng)測(cè)量,合力F合=3.3N。答案(1)54(說明:±2范圍內(nèi)都可)(2)2.10(說明:有效數(shù)字位數(shù)正確,±0.02范圍內(nèi)都可)見解析圖乙(3)3.3(說明:±0.2范圍內(nèi)都可)12.解析(1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.1N,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0.01N,題中示數(shù)為2.75N。(2)(3)試驗(yàn)中木塊處于平衡狀態(tài),有f=μ(M+m)g=μMg+μmg,即f-m圖像的斜率k=μg。(4)由(3)知μ=kg,由繪出的圖像求得k值,代入數(shù)據(jù)得μ=0.答案(1)2.75(2)見解析圖(3)μ(M+m)gμg(4)0.4013.解析當(dāng)木塊具有向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),靜摩擦力向下且達(dá)到最大值時(shí),推力F最大。木塊受力狀況如圖所示沿斜面方向Fcosθ=mgsinθ+fmax垂直斜面方向N=Fsinθ+mgcosθ又fmax=μN(yùn)解得F=mg(答案mg14.解析(1)對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析,可知O受到B的拉力、A的拉力以及左側(cè)繩子的拉力,受力如圖甲所示,可得F1=mBgtan37°=12×10×34N=(2)物體A受到重力、斜面的支持力、繩子的拉力以及斜面的摩擦力,設(shè)摩擦力的方向沿斜面對(duì)上,受力如圖乙所示,垂直于斜面的方向有F1'sin37°+N=mAgcos37°沿斜面的方向有mAgsin3