高一物理力与平衡检测题1.doc

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第4、5章《相互作用》《力与平衡》单元测试
1.下列关于重心的说法中，正确的是(　　)
A．物体的重心一定在物体上
B．形状规则的几何体的重心在其几何中心
C．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关
D．用线悬挂的静止物体，细线方向一定通过物体的重心
解析：在理论上，用悬挂法可确定所有刚体的重心.由此可发现重心不一定在物体上，也不一定在其几何中心上.
答案：CD
2.甲、乙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物理思想方法是(图中M为平面镜)(　　)

A．控制变量的思想方法　　B．放大的思想方法
C．比较的思想方法 D．均不正确
解析：甲图中将桌面的微小向下弯曲放大为光线的偏转，乙图中将玻璃瓶微小的形变放大为细管中液面的升降
答案：B

3.如图所示，在室内，某球用A、B两根轻绳悬挂起来，若A绳竖直、B绳倾斜，A、B两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为(　　)
A．1个　　B．2个　　C．3个　　D．无法确定
解析：球受重力和A线拉力的共同作用，B线对球没有力的作用.
答案：B
4.图甲所示为实验室常用的弹簧秤，连接有挂钩拉杆与弹簧相连，并固定在外壳一端O上，外壳上固定有一个圆环，可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳(重力为G)上，弹簧和拉杆的质量忽略不计.现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上，分别以恒力F0竖直向上拉弹簧秤，如图乙、丙所示，则静止时弹簧秤的读数分别为(　　)

A．图乙的读数为F0 - G，图丙的读数为F0＋G
B．图乙的读数为F0＋G，图丙的读数为F0 - G
C．图乙的读数为F0，图丙的读数为F0 - G
D．图乙的读数为F0 - G，图丙的读数为F0
解析：在图丙中弹簧两端受到的拉力为F0，而在图乙中外壳的受力情况如图丁所示.
由平衡条件知：外壳受到向下的拉力F = F0 - G，故选项D正确.
答案：D

5.如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka = 1×103N/m、kb = 2×103N/m，原长分别为la = 6cm、lb = 4cm.在b的下端挂一物体A，物体的重力G = 10N，平衡时(　　)
A．弹簧a下端受到的拉力为4N，b下端受到的拉力为6N
B．弹簧a下端受到的拉力为10N，b下端受到的拉力为10N
C．弹簧a的长度变为7cm，b的长度变为4.5cm
D．弹簧a的长度变为6.4cm，b的长度变为4.3cm
解析：以A为研究对象，A受到两个力作用处于平衡状态，弹簧b对A的拉力等于物体的重力，且有：
10N = kb(lb′ - lb)，故lb′ = ＋lb = 4.5cm
再以弹簧b为研究对象，重力不计，则它只受A对它的拉力G和弹簧a对它的拉力Ta的作用，且二力平衡，故Ta = 10N，且有：ka(la′ - la) = 10N
所以la′ = 7cm.
答案：BC

6.如图所示，在高山滑雪中，一质量为m的运动员静止在准备区O点处，准备区山坡AB的倾角为θ，滑板与雪地间的动摩擦因数为μ，则这时(　　)
A．运动员受到的静摩擦力大小为μmgcosθ
B．山坡对运动员的作用力大小为mg
C．山坡对运动员的弹力大小为mg
D．山坡对运动员的摩擦力大于mgsinθ
解析：山坡对运动员的支持力大小为mgcosθ，静摩擦力大小为mgsinθ，山坡对运动员的作用力为这两个力的矢量和，大小为mg.
答案：B

7.如图所示，质量分别为mA、mB的矩形物体A和B相对静止，以共同速度沿倾角为θ的斜面匀速下滑，则(　　)
A．A、B间无摩擦力作用
B．B受到滑动摩擦力大小为(mA＋mB)gsinθ
C．B受到静摩擦力大小为mAgsinθ
D．取走A物体后，B物体仍能在斜面上匀速下滑
解析：物体A沿斜面匀速下滑，则A一定受到沿斜面向上的静摩擦力，根据受力分析可知静摩擦力的大小为mAgsinθ；物体A、B一起匀速下滑，根据受力分析可知B受到的滑动摩擦力为(mA＋mB)gsinθ，且物体B与斜面的动摩擦因数μ = tanθ，所以取走A物体后，B仍能匀速下滑.
答案：BCD

8.如图甲所示，搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作用力为F，每块砖的质量为m，设所有接触面间的动摩擦因数均为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为(　　)
A．mg　　　B．μF　　C．μF　　　D．2mg
解析：由平衡条件及对称性知，第3块砖的受力情况如图乙所示.

静摩擦力：f23 = f43 = mg，与压力F及动摩擦因数μ均无关.
答案：A
9.如图甲所示，两根直木棍AB和CD相互平行，固定在同一水平面上.一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右匀速运动.若保持两木棍在同一水平面内，但将它们的距离稍微减小一些后固定，且仍将圆柱工件P架在两木棍之间，用同样的水平推力F向右推该工件(假设工件P与木棍之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则下列说法正确的是(　　)

甲
A．工件P仍能向右匀速运动
B．若初始时工件P静止，则它一定向右做加速运动
C．若工件P有一向右的初速度，则它将一定做减速运动
D．工件P可能静止不动
解析：工件P不受推力F作用时的受力情况如图乙所示，由平衡条件得：2FN·cosθ = G
当两木棍的间距减小以后，θ变小、FN变小，工件P受推力运动时受到的摩擦力f = 2μFN减小，故选项B正确.
答案：B

10.如图甲所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F的作用下，A、B保持静止.按力的性质分析，物体B的受力个数为(　　)
A．2B．3C．4D．5
解析：A、B的受力情况分别如图乙、丙所示.
答案：C

非选择题部分共3小题，共40分.
11.(13分)如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角为θ的斜面上.已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ < tanθ)，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A静止在斜面上，则物体B质量的取值范围为多少？
解析：设绳中张力为FT，先以B为研究对象，因为B静止，所以有：FT = mBg
再以A为研究对象，若A处于不上滑的临界状态时，则有：
FT = fm＋mgsinθ
而fm = μFN，FN = mgcosθ
解得：mB = m(sinθ＋μcosθ)
同理，若A处于将不下滑的临界状态时，则有：
FT＋fm = mgsinθ
可得：mB = m(sinθ - μcosθ)
故mB应满足的条件为：
m(sinθ - μcosθ) ≤ mB ≤ m(sinθ＋μcosθ).
答案：m(sinθ - μcosθ) ≤ mB ≤ m(sinθ＋μcosθ)

12.(13分)如图甲所示，在光滑的水平杆上穿两个重均为2N的球A、B，在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短10cm，两条线的夹角为60°，问：
（1）杆对A球的支持力为多大？
（2）C球的重力为多大？
解析：（1）A(或B)、C球的受力情况分别如图乙、丙所示.其中F = kx = 1N
对于A球，由平衡条件得：
F = FT·sin30°
FN = GA＋FTcos30°
解得：杆对A球的支持力FN = (2＋)N.
（2）由（1）可得：两线的张力FT = 2N
对于C球，由平衡条件得：2Tcos30° = GC
解得：C球的重力GC = 2N.
答案：（1）(2＋)N　（2）2N

13.(14分)如图甲所示，两块完全相同的重力大小均为G的铁块放置在水平地面上，它们与水平地面间的动摩擦力因数都为μ且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现有一根轻绳的两端拴接在两铁块上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α.问：当轻绳的张力至少为多大时，两铁块才会发生滑动？
解析：设张力为F0时两铁块将要发生滑动，取其中一铁块为研究对象，其受力情况如图乙所示.
由平衡条件得：FN＋F0cos = G
又f = μFN = F0sin
解得：F0 = .
答案：张力大小至少为.

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