2019-2020学年高中物理 第4章 怎样求合力与分力 章末过关检测课件 沪科版必修1

章末过关检测(四)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)1.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．GB．GsinθC．GcosθD．Gtanθ解析：选A.因人静躺在椅子上，由二力平衡可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为G，方向竖直向上．2．一个质量为3kg的物体，被放置在倾角为α＝30°的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(取g＝10m/s2)()A．仅甲图B．仅乙图C．仅丙图D．甲、乙、丙图解析：选B.物体的重力沿斜面的分力为mgsinα＝15N，因此只有乙图中物体能够处于平衡状态．3．同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为()A．17N，3NB．17N，0C．9N，0D．5N，3N解析：选B.三个力的合力的最大值为方向相同时，最小值为两个力的合力与第三个力方向相反、大小相等时，合力为零，故B项正确．4．生活中的物理知识无处不在，如图所示是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其物理原理，以下说法正确的是()A．在拉开拉链的时候，三角形的物体增大了分开两拉链的力B．拉开拉链的时候，三角形的物体只是为了将拉链分开，并没有增大拉力C．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上的力D．以上说法都不正确解析：选A.在拉开拉链的时候，三角形的物体在两链间和拉链一起运动．手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图所示，分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链就很容易地被三角形物体分开，故A项正确．5．用两辆拖拉机拉一辆陷入泥坑的卡车，如图所示，一辆拖拉机沿与卡车前进方向成45°角、用大小为10002N的力F1拉卡车，另一辆拖拉机沿与卡车前进方向成30°、用大小为2×103N的力F2拉卡车，卡车开动后自身向前提供的动力为4×103N，三车同时作用，刚好使卡车脱离泥坑，则卡车受到的阻力约为()A．8.2×103NB．6.0×103NC．5.6×103ND．6.7×103N解析：选D.卡车受到的阻力等于自身提供的动力与F1、F2的合力之和．F1、F2的合力F＝F1cos45°＋F2cos30°＝10002×22N＋2×103×32N＝2.7×103N．所以卡车受到的阻力f＝F动＋F＝4×103N＋2.7×103N＝6.7×103N，选项D正确．6.如图所示，小球用细绳系住处于O点，绳的另一端固定于天花板上．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：选D.由于缓慢地推动斜面体，小球处于动态平衡，小球受到大小方向不变的重力，方向不变的斜面的支持力，还有绳的拉力，三力构成封闭三角形，如图所示．开始时绳的拉力与支持力的夹角为锐角，随着绳的拉力FT按顺时针转动，其大小先减小后增大，而支持力FN一直增大，D项正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．两个力F1和F2间的夹角为θ，0°≤θ≤180°，两个力的合力为F，以下说法正确的是()A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大B．合力F总比分力中的任何一个力都大C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D．合力F可能比分力中的任何一个力都小解析：选AD.由力的合成的平行四边形定则可知两个力的合力随两力间的夹角的减小而增大，随夹角增大而减小，A正确；合力可能大于最大分力，也可能小于最小分力，B错误、D正确；如图所示，两个力的夹角θ不变，F1大小不变，当F2增大，合力F先减小后增大，C错误．8．举重运动员在抓举比赛中，为了减小上升的高度，抓杠铃的两手间有较大的距离，某举重运动员成功抓举杠铃时，若测得两手臂间的夹角为120°，运动员质量为53kg，举起的杠铃质量为103kg，如图所示，(取g＝10m/s2)下列说法正确的是()A．运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为565NB．运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为1030NC．若运动员两手臂间的夹角比120°稍小些，则运动员每只手臂对杠铃的作用力将增大些D．若运动员两手臂间的夹角比120°稍大些，则运动员每只手臂对杠铃的作用力将增大些解析：选BD.设运动员一只手臂对杠铃的作用力大小为F，两手臂对杠铃的作用力的合力大小等于杠铃的重力，两手臂夹角为120°且手臂对杠铃的作用力大小相等，由力的合成的平行四边形定则可知两个力的合力大小等于分力的大小，即F＝mg＝1030N，A错误，B正确；两手臂对杠铃的作用力的合力大小恒等于重力，两手臂的夹角越大，手臂对杠铃的作用力越大，C错误，D正确．9．重力为G的物体系在两根等长的轻绳OA、OB上，轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图所示．若固定A端的位置，将绳OB的B端沿半圆支架从水平位置逐渐缓慢移至C位置的过程中()A．OB绳上的拉力先增大后减小B．OB绳上的拉力先减小后增大C．OA绳上的拉力先增大后减小D．OA绳上的拉力不断减小解析：选BD.结点O受三个力作用，其中向下拉力为恒力，大小为G，绳OA上拉力方向不变，大小变化，而OB绳上拉力的大小和方向均变化．OA绳与OB绳对O点拉力的合力G′是物体对结点O的向下的拉力的平衡力，其大小为G，方向竖直向上，两拉力的大小和方向，如图所示，可知TB先减小后增大，TA一直减小，B、D对，A、C错．10．如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9N．关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)，下列说法不正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.93N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上解析：选BCD.物体重力在斜面方向上的分力Gx＝mgsin30°＝4.9N，由此可推断斜面对物体的摩擦力Ff＝0，即A正确、B错误；物体重力在垂直斜面方向上的分力Gy＝mgcos30°＝4.93N，方向垂直斜面向下，故C、D均错误．三、非选择题(本题共6小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(2分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮筋的一端固定在O点，另一端A拴两个细绳套，如图所示．(1)实验所用的测量器材还有__________________________________________________________________________________________________________.(2)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法解析：(1)除了图中仪器还需要弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔．(2)本实验用到的科学方法为等效替代法．答案：(1)弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔(2)B12．(10分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计．(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)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；(2)某次实验中，弹簧测力计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2.50N，请在图中画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合＝________N.解析：(1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所示，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k＝3.506.42×10－2N/m≈55N/m；(2)读出弹簧测力计的读数为2.10N(保留三位有效数字)；以O为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F合；(3)用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标度算出合力的大小．答案：(1)55(±2内均可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02内均可)画法见解析(图略)(3)3.3(说明：±0.2内均可)13．(8分)在右图中，电灯重10N，AO悬线和天花板成53°角，拉线OB和墙垂直．求AO和OB拉线受力的大小．解析：灯通过拉线OD给O点的拉力F＝G；力F产生的使悬线AO发生形变的拉力T1，沿AO斜向下；力F对OB产生拉力T2，水平向左．作用力的平行四边形如图所示．由图可知T1＝Fsinθ＝100.8N＝12.5NT2＝Ftanθ＝10×0.60.8N＝7.5N.答案：12.5N7.5N14.(10分)如图所示工人在推一台割草机，其推力F＝100N，方向与水平面夹角为30°.(1)画出100N的力的水平和竖直分力．(2)若割草机重300N，则割草机对地面向下的合力是多少？(3)如果工人对割草机施加的作用力为拉力，与F大小相等、方向相反，则割草机作用在地面上的合力又是多少？解析：(1)如图所示．(2)推力向下的分力F1＝Fsin30°＝50N，对地面作用力F合＝F1＋mg＝350N.(3)反向施加拉力时F合′＝mg－F1＝250N.答案：(1)见解析图(2)350N(3)250N15.(10分)如图所示，质量均为1kg的小球a、b在轻弹簧A、B及拉力F的作用下处于平衡状态，其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5N/cm，B弹簧上端与天花板固定连接，轴线与竖直方向的夹角为60°，A弹簧竖直，g取10m/s2.求：两弹簧的伸长量和拉力F的大小．解析：由b球处于静止得：FA＝mbg＝10N由F＝kx得：xA＝FAk＝2cma、b作为一个整体，受力如图，由平衡条件得：F＝2mg·tan60°＝203NFB＝2mgcos60°＝40NxB＝FBk＝8cm.答案：A伸长2cmB伸长8cmF大小为203N16．(12分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75.g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m2＝4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？解析：(1)以O点为研究对象并进行受力分析，建立如图所示的坐标系，则TOAcosθ＝m1gTOAsinθ＝TOB解得：TOA＝m1gcosθ＝54m1gTOB＝m1gtanθ＝34m1g.(2)物体乙静止，乙所受摩擦力f＝TOB＝34m1g方向水平向左．(3)物体乙所受最大摩擦力fmax＝μm2g＝0.3×40N＝12N当TOB′