鲁科版高一物理必修第一册课时单元检测 第 4 章 力与平衡 一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分) 1、如图所示,在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,该同 学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦不计)( ) A.保持不变 B.逐渐变大 C.逐渐变小 D.先变小后变大 2、如图所示,两个质量均为 m 的物体分别挂在支架上的 B 点(如图 甲所示)和跨过滑轮的轻绳 BC 上(如图乙所示),图甲中轻杆 AB 可绕 A 点转动,图乙中水平轻杆一端 A 插在墙壁内,已知 θ=30°,则图甲中 轻杆 AB 受到绳子的作用力 F1 和图乙中滑轮受到绳子的作用力 F2 分 别为 ( ) A.F1=mg、F2= B.F1= mg mg、F2= mg C.F1= mg、F2=mg D.F1= mg、F2=mg 3、如图所示,三个共点力作用在同一个物体上,物体处于平衡状态。 已知 F1=3 N,F2=4 N,F1 、F2 之间的夹角为 90°。则第三个力的大 小和方向分别是 (　　) A.5 N,西偏北 B.5 N,东偏南 C.7 N,西偏北 D.7 N,东偏南 4、如图所示,质量为 m 的木块 A 放在水平面上的质量为 M 的斜面 体 B 上,现用大小相等、方向相反的两个水平推力 F1 和 F2 分别作用 在 A、B 上,A、B 均保持静止不动。则 (　　) A.A 与 B 之间一定存在摩擦力 B.B 与地面之间一定存在摩擦力 C.B 对 A 的支持力一定等于 mg D.地面对 B 的支持力大小一定等于(m+M)g 5、如图所示,将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间的夹角 θ=30°,一光滑轻环(不计重力)套在杆上,一个大小和质量都不计的滑 轮通过轻绳 OP 悬挂在天花板上,用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上,现 用水平向右的力缓慢拉绳,当轻环静止不动时,OP 绳与天花板之间的 夹角为 (　　) A.30° B.45° C.60° D.75° 6、如图所示,A、B 两球用轻杆相连,用两根细线 l1、l2 将它们悬挂在 水平天花板上的 O 点。现有一水平力 F 作用于小球 B 上,使 A、B 两 球和轻杆组成的系统保持静止状态且 A、B 两球在同一水平线上,细 线 l1 垂直于轻杆。已知两球的重力均为 G,轻杆与细线 l1 的长度均为 L。则 (　　) A.细线 l2 的拉力的大小为 2G B.细线 l2 的拉力的大小为 G C.水平力 F 的大小为 2G D.水平力 F 的大小为 G 7、如图所示,质量均为 M 的 A、B 两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆 等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质 量为 m 的重物 C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为 θ。下列说法正确的是 (　　) A.当 m 一定时,θ 越小,每个滑块对地面的压力越大 B.当 m 一定时,θ 越大,轻杆弹力越小 C.当 θ 一定时,M 越大,每个滑块与地面间的摩擦力越大 D.当 θ 一定时,M 越小,可悬挂重物 C 的质量 m 越大 8、气象研究小组用如图所示简易装置测定水平风速。在水平地面上 竖直固定一直杆,半径为 R、质量为 m 的薄空心塑料球用细线悬于杆 顶端 O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正 比于风速,当风速 v0=3 m/s 时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角 θ=30°,则下列说法正确的是 (　　) A.细线拉力的大小为 B.细线的拉力与风力的合力大小大于 mg C.风速变为 6 m/s,则 θ 变为 60° D.风速增大到某一值时,θ 可以等于 90° 二、多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 9、下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态( ) A.3 N,4 N,8 N B.7 N,9 N,6 N C.4 N,7 N,8 N D.3 N,5 N,1 N 10、如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆,A 端用铰链固定,滑轮在 A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B 端吊一重物。现将绳的一 端拴在杆的 B 端,用拉力 F 将 B 端缓慢上拉,在 AB 杆达到竖直前( ) A.拉力 F 不变 B.拉力 F 减小 C.AB 杆中弹力增大 D.AB 杆中弹力不变 11、如图所示,不计质量的光滑小滑轮悬挂于墙上 O 点,跨过滑轮的 细绳连接物块 A、B,物块 A 悬于空中,物块 B 位于水平面上,且物块 A、B 均处于静止状态。已知物块 A 的质量 mA=0.1 kg、物块 B 的 质量 mB=0.4 kg,θ=60°,g=10 m/s2,下列说法中正确的是 ) A.物块 A 对细绳的拉力 FT=1 N ( B.水平面对 B 的支持力 FN=3 N C.B 与水平面间的摩擦力 Ff= N D.B 与水平面间的动摩擦因数 μ= 12、如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为 m1、m2 的 A、B 两物体,两物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为 θ。 在 A 左端施加水平拉力 F,使 A、B 均处于静止状态,已知 A 表面光滑, 重力加速度为 g,则下列说法正确的是 (　　) A.弹簧弹力的大小为 B.地面对 B 的摩擦力大小为 F C.地面对 B 的支持力可能为零 D.m1 与 m2 一定相等 13、如图所示,把一个物体用两根等长的细绳 Oa 和 Ob 悬挂在半圆 环上,O 点为半圆环的圆心。让 a 端固定不动,当 b 端由最高点向最 低点 d 缓慢移动的过程中,Oa 和 Ob 两绳对物体的拉力 T1 和 T2 的大 小变化是 (　　) A.T1 始终增大 C.T2 先增大后减小 B.T1 逐渐减小 D.T2 先减小后增大 三、非选择题(本题共 5 小题,共 48 分) 14、(6 分)(1)图为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置 示意图,橡皮条的一端固定在木板上 A 位置,另一端系有轻质小圆环; 轻质细绳 OB 和 OC 一端系在小圆环上,另一端分别系在弹簧测力计 的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环,使橡皮条沿平行木 板平面伸长至某位置。对于上述实验过程,下列说法中正确的是 A.只需要记录弹簧测力计的示数 B.OB 和 OC 绳拉力的方向应与木板平面平行 C.只需要记录 OB 和 OC 绳的长度和弹簧测力计拉力方向 D.需要记录两个弹簧测力计的示数和拉力方向 (2)该实验中某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力 F1 和 F2,图中小正方形的边长表示 2 N,两力的合力用 F 表示,F1 、F2 与 F 的夹角分别为 θ1 和 θ2,下列说法正确的是 A.F1=4 N C.θ1=45° 。 B.F=12 N D.θ1<θ2 15、(6 分)“探究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲。先将橡 皮条的一端固定在水平木板上 A 点,另一端系上带有线套的两根细线。 实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细线用两个弹簧测力计互 成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条。 (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 。 A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉伸即可 C.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 D.将橡皮条和线的结点拉到相同位置 (2)图乙中的 F 与 F'两力中,方向一定沿着 AO 方向的力是 合力的理论值是 。 (3)完成该实验的下列措施中说法正确的是 。 ,F1、F2 A.两细线必须等长,这样方便操作,测量结果会更准确 B.两细线要长些,标记同一细线方向的两点要适当远些 C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细线应贴近木板且与木板面平 行 D.F1 和 F2 的夹角越大越好,以便观察,误差会更小 16、(8 分)在动画片《熊出没》中,熊二用一根轻绳绕过树枝将光头 强悬挂起来,如图所示,此时轻绳与水平地面的夹角 θ=30°。已知光 头强的质量为 70 kg,熊二的质量为 300 kg,不计轻绳与树枝间的摩 擦。(g 取 10 m/s2)求:(1)轻绳对熊二的拉力的大小。 (2)地面对熊二的支持力的大小。 17、(12 分)如图所示,质量 M=2 绳与质量 m= F=10 kg 的木块套在水平杆上,并用轻 kg 的小球相连,今用跟水平方向成 α=30°角的力 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中木块、小球相 对位置保持不变,g 取 10 N/kg,求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角 θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数 μ(结果保留两位小数)。 18、(16 分)如图所示,质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳相连,三段 轻绳的结点为 O,轻绳 OB 水平且 B 端与站在水平面上的质量为 m2 的人相连,轻绳 OA 与竖直方向的夹角 θ=37°,物体甲及人均处于静 止 状 态 。 ( 已 知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°=0.75,g 取 10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求: (1)轻绳 OA、OB 的拉力是多大? (2)人受到的摩擦力是多大?方向如何? (3)若人的质量 m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为 μ=0.3, 则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量 m1 最大不能超过多少? 答案与解析 1、B 解析：对结点受力分析,如图 由 于 为 同 一 根 绳 子 , 故 F1=F2=F F1=F2= 人 ; 设 F1 与 F2 夹 角 为 θ, 则 。在重物被吊起的过程中,θ 变大,故 F1 与 F2 同时变大,即 该同学对绳的拉力逐渐变大。故选 B。 2、D 解析：题图甲中,轻杆 AB 受到绳子的作用力 F1 为 FT 与 F 的合力,如 图甲,根据平衡条件,有:F1= mg;题图乙中,绳子对滑轮的作用力 F2 应是两股绳作用力的合力,两作用力夹角为 120°,大小相等,如图乙所 示,故 F2=mg,故 D 正确,A、B、C 错误。 甲 乙 3、A 解析：由平衡条件可知,第三个力与 F1 和 F2 的合力等大反向,根据平 行四边形定则可知,F1 和 F2 的合力 F= = N=5 N,方向 为东偏南,则第三个力是 5 N,方向为西偏北,故选 A。 4、D 解析：A 在斜面上处于静止状