第4章测评B
(高考体验卷)
一、单项选择题(共6小题,每题5分,共30分)
1.(2012上海单科)已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。则( )
A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的 C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向
解析:如图所示,Fsin30° 答案:C 2.(2012广东理综)如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( ) A.G和G B.G和G C.G和G D.G和G 解析:由对称性可知两绳的拉力大小应相等,所以排除C选项;由平衡条件可知竖直方向上2Fcos 45°=G,F=G,选项B正确。 答案:B 3.(2011广东理综)如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是( ) A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1 解析:F1和F2的合力与F3等大反向,如下图。 由图中几何关系可知:F3>F1>F2, B正确,A、C、D错误。 答案:B 4.(2013重庆理综)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( ) A.G B.Gsin θ C.Gcos θ D.Gtan θ 解析:人只受重力和椅子对他的作用力而处于平衡状态,这两个力必然等大反向,所以椅子各部分对人的作用力大小等于重力。 答案:A 5.(2013天津理综)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( ) A.FN保持不变,FT不断增大 B.FN不断增大,FT不断减小 C.FN保持不变,FT先增大后减小 D.FN不断增大,FT先减小后增大 解析:以小球为研究对象,受力分析如图所示,在变化过程中,表示支持力FN的线段长度增大,即支持力FN增大,表示拉力FT的线段长度先减小后增大,即拉力FT先减小后增大,选项D正确。 答案:D 6.(2013课标Ⅱ)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出( ) A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力 解析:设物块与斜面间的最大静摩擦力为Fm,斜面的倾角为α。结合题意根据平衡条件得,F1=mgsin α+Fm,F2+Fm=mgsin α,解得,Fm=,mgsin α=,则物块与斜面间的最大静摩擦力可求,无法求得斜面的倾角和物块的质量,也无法求得物块对斜面的压力,C项正确。 答案:C 二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分) 7.(2013上海单科)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( ) A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N C.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变 D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大 解析:由两个力的合力F=可知,A项正确;因F1、F2的方向关系不确定,即α未知,则B、C两项错误,D项正确。 答案:AD 8.(2013广东理综)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( ) A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大 解析:原来P静止不动,说明重力沿斜面向下的分力小于或等于最大静摩擦力,即mgsin θ≤μmgcos θ,此式与质量无关,把物体Q轻放在P上,把PQ看成一体,相当于P的质量变大,P仍能静止,所受合外力为零,由平衡条件可知,P与斜面间的静摩擦力f=m总gsin θ变大,选项B、D正确。 答案:BD 9.(2012山东理综)如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2 转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。f表示木块与挡板间摩擦力的大小,N表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( ) A.f变小 C.N变小 B.f不变 D.N变大 解析:将两木块与重物视为整体,竖直方向受力平衡,则2f=(2m+M)g,故f不变,选项A错误,B正确;设OO1与竖直方向夹角为θ,对点O受力分析可知,竖直方向上:2N1cos θ=Mg,对木块受力分析可知,水平方向上:N=N1sin θ,两式联立解得N=Mgtan θ,当两板间距离增大时,θ增大,N增大,选项C错误,D正确。 答案:BD 10.(2014天津模拟)如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB,由于球B受到风力作用,环A与球B一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是( ) A.球B受到的风力F为mBg tan θ B.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变 C.风力增大时,杆对环A的支持力保持不变 D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为 解析:对B受力分析可知,A正确;当风力增大时,由于F拉=mBg/cosθ,所以B错误;以整体为研究对象,竖直方向杆对环A的支持力与环A和球B整体受到的重力平衡,C正确;水平方向上,mBgtanθ=μ(mA+mB)g,所以D错误。 答案:AC 三、填空题(共2小题,每小题10分,共20分) 11.(2014山东青岛模拟)李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图甲所示。 (1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力。 (2)有关此实验,下列叙述正确的是( ) A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 (3)如图乙所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F'是用一只弹簧测力计拉时的图示) 。 (4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况) 。 解析:(1)以F1、F2为邻边作平行四边形,对角线的长度表示力的大小。(如图所示) (2)合力可以比分力小,A正确;合力不是真实存在的力,B错误;由实验原理可知,C正确;D中还需要调整另一只弹簧测力计的方向,D错误。 (3)由图可知,F'是用一只弹簧测力计拉时的力的图示,所以F'应与橡皮筋在一条直线上,所以张华的实验比较符合实验事实。 (4)①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行。 答案:(1)见解析 (2)AC (3)张华的实验 (4)见解析 12.(2012浙江理综)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧秤。 (1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表: 弹力F/N 伸0112233.50 .00 .50 .00 .50 .00 .50 0123456 长量 x/-2 ×10 m .74 .80 .80 .72 .60 .58 .42 用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m。 (2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为 N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,画出这两个共点力的合力F合。 (3)由图得到F合= N。 解析:(1)作图时注意横坐标轴的标度,连线一定是一条过原点的直线,计算k时可取直线上较远的两点计算,例如(0.78×10,0.50),(6.42×10,3.50),k= N/m≈53 N/m (2)注意估读,作图时注意选取标度,都从O点沿力的方向按力的大小作出力的图示。 (3)以这两个力作为平行四边形的两条邻边,作平行四边形,画出对角线。用刻度尺量出平行四边形对角线的长度,除以标度,得出F合=3.3 N,如图所示。 -2 -2 答案:(1)如图所示 53(说明:±2内都可) (2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02内都可)见解析图 (3)3.3(说明:±0.2内都可) 四、计算题(共3小题,13题8分,14题8分,15题14分,共30分) 13.(2014东北三校联考)如下图所示,质量为 kg的物体A与质量为1 kg的物体B用质量不计的细绳连接后,放在半径为R的光滑圆柱上,处于平衡状态。已知AB弧长为πR,求OB与竖直方向的夹角α等于多少?
高中物理 第4章 怎样求合力与分力测评B 沪科版必修1
