2019-2020年新教材高中物理 章末綜合測評（四）（含解析）魯科版必修1

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1、章末綜合測評(四) (時間：90分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．若一個物體處于平衡狀態(tài)，則此物體一定是(　　) A．靜止 B．做勻速直線運(yùn)動 C．速度均勻變化 D．所受共點(diǎn)力的合力為零 D　[平衡狀態(tài)包括靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，A、B錯誤；若物體處于平衡狀態(tài)，則物體所受共點(diǎn)力的合力為零，D正確；處于平衡狀態(tài)的物體加速度等于零，而C項中速度均勻變化，說明有恒定的加速度，故C錯誤．] 2

2、．如圖所示的四腳支架經(jīng)常使用在架設(shè)高壓線路、通信的基站塔臺等領(lǐng)域．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的四腳支架置于水平地面上，其四根鐵質(zhì)支架等長，與豎直方向均成θ角，重力加速度為g，則地面對每根支架的作用力大小為(　　) A. B. C.mgtan θ D.mg B　[由結(jié)構(gòu)的對稱性可知，四根支架的作用力大小相同，與豎直方向的夾角均為θ，根據(jù)力的合成與分解知識可得4Fcos θ＝mg，解得F＝，B正確．] 3．如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個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的伸長量之比為(　　) A.∶4 B

3、．4∶ C．1∶2 D．2∶1 D　[以兩球和彈簧B為整體作為研究對象，整體受重力G、輕彈簧A的彈力FA和輕彈簧C的彈力FC三個力的作用．如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，水平方向上有FAsin 30°＝FC，在豎直方向有FAcos 30°＝G，又根據(jù)胡克定律可知 FA＝kxA，F(xiàn)C＝kxC 聯(lián)立解得＝，選項D正確．] 4．如圖所示，A、B兩物體用細(xì)線連著跨過定滑輪靜止，A、B物體的重力分別為40 N和10 N，繩子和滑輪的質(zhì)量、摩擦不計．以下說法正確的是(　　) A．地面對A的支持力是40 N B．物體A受到的合外力是30 N C．測力計示數(shù)是10 N D．測力計示數(shù)是2

4、0 N D　[由受力平衡得繩子的拉力為10 N，測力計的示數(shù)為20 N，故C錯誤，D正確；物體A受到的合外力為0，地面對A的支持力為30 N，A、B均錯誤．] 5．如圖所示，100個大小相同、質(zhì)量均為m且光滑的小球，靜止放置于兩個相互垂直且光滑的平面上．平面AB與水平面的夾角為30°.則第2個小球?qū)Φ?個小球的作用力大小為(　　) A. B．48mg C．49mg D．98mg C　[以第3個到第100個這98個小球的整體為研究對象，這個整體受到三個力的作用，即重力、斜面的支持力和第2個小球?qū)Φ?個小球的作用力，由于整體處于平衡狀態(tài)，那么沿斜面方向的受力應(yīng)平衡，所以有F2

5、3＝98mgsin 30°＝49mg，故C選項正確．] 6．體育器材室里，籃球擺放在如圖所示的球架上．已知球架的寬度為d，每只籃球的質(zhì)量為m、直徑為D，不計球與球架之間摩擦，則每只籃球?qū)σ粋?cè)球架的壓力大小為(　　) A.mg B. C. D. C　[以任意一只籃球?yàn)檠芯繉ο螅治鍪芰η闆r，設(shè)球架對籃球的支持力N與豎直方向的夾角為α. 由幾何知識得： cos α＝ ＝ 根據(jù)平衡條件得：2Ncos α＝mg 解得：N＝ 則得籃球?qū)η蚣艿膲毫Υ笮椋? N′＝N＝.故選C.] 7．如圖所示，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進(jìn)行打磨，當(dāng)對磨石加豎直向上、大小

6、為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是(　　) A．(F－mg)cos θ B．μ(F－mg)sin θ C．μ(F－mg)cos θ D．μ(F－mg) AB　[對磨石進(jìn)行受力分析，由平衡條件，沿斜壁：(F－mg)cos θ＝Ff，A對；垂直于斜壁：壓力FN＝(F－mg)sin θ，故摩擦力Ff＝μFN＝μ(F－mg)sin θ，選項B正確．] 8．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速下滑．此過程中斜面體保持靜止，則地面對斜面 (　　) A．無摩擦力

7、 B．有水平向左的摩擦力 C．支持力為(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g BD　[用整體法易知：地面對斜面有向左的摩擦力，大小等于F在水平方向的分力；F在豎直方向有向上的分力，故支持力小于(M＋m)g，B、D正確．] 9．如圖所示，A、B質(zhì)量分別為mA和mB，疊放在傾角為θ的斜面上以相同的速度勻速下滑，則(　　) A．A、B間無摩擦力作用 B．B受到的滑動摩擦力大小為(mA＋mB)gsin θ C．B受到的靜摩擦力大小為mAgsin θ D．取下A物體后，B物體仍能勻速下滑 BCD　[將A、B看成整體，則(mA＋mB)gsin θ＝f，N＝(mA＋mB)·gcos

8、 θ，又f＝μN(yùn)，得μ＝tan θ.對A隔離，A受靜摩擦力，fA＝mAgsin θ.A對B的靜摩擦力也等于mAgsin θ，方向沿斜面向下．取下A物體后，B物體受到支持力NB＝mBgcos θ，摩擦力fB＝μN(yùn)B＝mBgcos θtan θ＝mBgsin θ，故B仍能勻速下滑．] 10．如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪后掛著一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內(nèi)．為了使腳所受的拉力減小，可采取的方法是(　　) A．只增加繩的長度 B．只減小重物的質(zhì)量 C．只將病人的腳向左移動 D．只將兩定滑輪的間距增大 BD　[

9、腳所受拉力為兩繩的合力，如圖所示，合力F＝2Tcos θ T＝mg 聯(lián)立解得F＝2mgcos θ，增大θ角或減小重物的質(zhì)量都會使腳所受的合力減小，因此B、D正確．] 二、非選擇題(本題共6小題，共60分，按題目要求作答) 11．(8分)探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，P為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，用兩根互成角度的彈簧測力計把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O. 甲　　　　乙 (1)從圖甲可讀得彈簧測力計B的示數(shù)為________N. (2)為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系，要采用力的________(選填“圖示”或“示意圖”)來表示分力與合力． (3)圖乙中

10、與F1、F2共同作用效果相同的力是________(選填“F”或“F′”)． (4)圖乙中方向一定沿AO方向的力是________(選填“F”或“F′”)． [解析]　(1)彈簧測力計B的示數(shù)為3.8 N. (2)為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系，要采用力的圖示來表示分力與合力． (3)題圖乙中與F1、F2共同作用效果相同的力是用一個彈簧測力計把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O的力F′. (4)題圖乙中方向一定沿AO方向的力是F′，用平行四邊形定則求得的合力F與F′有偏差． [答案]　(1)3.8　(2)圖示　(3)F′　(4)F′ 12．(10分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究兩個互成角度的力

11、的合成規(guī)律．彈簧測力計A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和細(xì)線的方向． (1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為________N. (2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)． A．應(yīng)測量重物M所受的重力 B．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零 C．細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行 D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使結(jié)點(diǎn)O靜止在同一位置 (3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請

12、您提出兩個解決辦法． ①______________________________________________________. ②______________________________________________________. [解析]　(1)由題圖知，彈簧測力計A的分度值為0.2 N，示數(shù)為3.6 N. (2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，一定要記好合力與兩分力的大小與方向，與結(jié)點(diǎn)位置無關(guān)，D錯；M的重力即合力，A對；測量前彈簧測力 計調(diào)零才能測量準(zhǔn)確，B對；細(xì)線與木板平面平行才能保證力在木板平面內(nèi)，C對． (3)對O點(diǎn)受力分析如圖所示，可見若要減小FOA可調(diào)

13、節(jié)FOB的大小或方向、減小物重G等． [答案]　(1)3.6　(2)D　(3)①減小彈簧測力計B的拉力；②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等) 13．(10分)舉重運(yùn)動中保持杠鈴的平衡十分重要．如圖所示，若運(yùn)動員舉起1 800 N的杠鈴后雙臂保持106°角，處于平衡狀態(tài)，此時運(yùn)動員兩手臂受力各是多大？(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6) [解析]　人受到杠鈴的作用力的合力等于杠鈴的重力，即杠鈴的重力可分解為杠鈴對人兩個手臂的作用力，大小相等，如圖所示．F1、F2夾角為106°. 由平行四邊形可知 F2·cos 53°

14、＝ F2＝F1＝＝1 500 N. [答案]　1 500 N　1 500 N 14．(10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間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(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(xì)繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30°角．已知B球的質(zhì)量為3 kg(g取10 N/kg)，求： (1)細(xì)繩對B球的拉力大??； (2)A球的質(zhì)量． [解析]　(1)設(shè)細(xì)繩對B球的拉力為T，對B球受力分析，如圖所示，將拉力T在水平方向和豎直方向進(jìn)行正交分解，根據(jù)豎直方向二力平衡有 Tsin 30°＝mBg 則T＝2

15、mBg＝2×3×10 N＝60 N. (2)對A球受力分析，在水平方向和豎直方向進(jìn)行正交分解，A球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在水平方向上有 T′cos 30°＝NAsin 30° 在豎直方向上有 NAcos 30°＝mAg＋T′sin 30° 又T＝T′ 解得mA＝6 kg. [答案]　(1)60 N　(2)6 kg 15．(10分)如圖所示，兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，m放在水平面上，M重20 N，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，求： (1)OA、OB對M的拉力大?。? (2)m受到水平面的靜摩擦力的大小和方向． [解析]　(

16、1)M受到三個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)：重力GM，繩的拉力FOA、FOB，由圖易知FOA、FOB分別與豎直方向成60°、30°角． 由平衡條件知：GM′＝GM＝20 N FOA＝GM′cos 60°＝20×0.5 N＝10 N FOB＝GM′cos 30°＝20× N＝10 N. (2)分析m，因FOA

17、 kg，與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.4，求： (1)A受到斜面的支持力多大？ (2)若要使A在斜面上靜止，求物體B質(zhì)量的最大值和最小值．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) [解析]　(1)對A進(jìn)行受力分析，如圖所示，將重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解，則在垂直于斜面方向由平衡條件知 N＝mAgcos 37° 代入數(shù)據(jù)可得N＝2×10×0.8 N＝16 N 所以A受到斜面的支持力為16 N. (2)根據(jù)題意，A與斜面之間的最大靜摩擦力fmax＝f滑＝μN(yùn)＝0.4×16 N＝6.4 N A受到的靜摩擦力可

18、能沿斜面向上，也可能沿斜面向下． 當(dāng)A受到的摩擦力等于最大靜摩擦力且方向沿斜面向上時，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有T1＋fmax＝mAgsin 37° 此時拉力T1最小，代入數(shù)據(jù)得T1＝mAgsin 37°－fmax＝5.6 N 當(dāng)A受到的摩擦力等于最大靜摩擦力且方向沿斜面向下時，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件有T2＝fmax＋mAgsin 37° 此時拉力T2最大，代入數(shù)據(jù)得T2＝18.4 N 同時B也處于平衡狀態(tài)，由受力分析有T＝mBg 所以B質(zhì)量的最小值為mB1＝＝0.56 kg B質(zhì)量的最大值為mB2＝＝1.84 kg. [答案]　(1)16 N　(2)1.84 kg　0.56 kg - 9 -