力章末检测试卷
章末检测试卷(二)
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)
1．下列说法正确的是()
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在
答案 B
2．物体在粗糙斜面上匀速下滑，如图所示的四个受力示意图中能正确反映物体受力情况的是()
答案 A
3.如图1所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行于斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则小球所受力的个数不可能是()
图1
A．1 B．2
C．3 D．4
答案 A
解析设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球只受2个力的作用，二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mg sin θ，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力的合力为零；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球静止，即小球可能受到4个力的
作用；若小球只受1个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态．
4.如图2，在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是()
图2
A．(mg－F)sin θB．(F＋mg)cos θ
C．μ(F－mg)cos θD．μ(F－mg)sin θ
答案 D
解析磨石受力分析如图所示，F与mg的合力向上，其沿斜壁的分力与摩擦力平衡．故有(F －mg)cos θ＝f，(F－mg)sin θ＝N，由于磨石恰好沿斜壁向上做匀速运动，故磨石与斜壁间的摩擦力是滑动摩擦力，所以f＝μ(F－mg)sin θ，D正确．
5. (2020·济宁一中月考)如图3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()
图3
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
答案 D
解析因为A球受到细线l1的拉力与其重力是一对平衡力，所以轻杆对A球的作用力为零，轻杆对B球的作用力也为零，故B球只受到重力G、细线l2的拉力F′和水平拉力F的作用，根据力的正交分解知识有F＝G，F′＝2G，所以D正确．
6．(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图4所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则()
图4
A ．F 1＝
33mg ，F 2＝3
2
mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝3
3mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝3
2mg
D ．F 1＝
32mg ，F 2＝12
mg 答案 D
解析 由题意可知工件受力平衡，对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示，结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F 1＝mg cos 30°＝3
2
mg ，对斜面Ⅱ的压力大小为F 2＝mg sin 30°＝1
2
mg ，选项D 正确，A 、B 、C 错误．
7.如图5所示，一小球用轻绳悬于O 点，用力F 拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于静止状态．为了使F 有最小值，F 与竖直方向的夹角θ应该是( )
图5
A．90°B．45°C．15°D．0°
答案 C
解析对小球进行受力分析，作出小球静止状态下动态的受力情况变化图如图所示．小球重力不变，与O点相连的绳子上的拉力方向不变，在力F变化的过程中，当力F与细绳的方向垂直时，力F取得最小值，此时，F与竖直方向的夹角θ满足θ＋75°＝90°，故θ＝15°，选项C正确．
8．一长直木板的上表面一端放有一小木块，当木板以远离木块的另一端O为轴，如图6所示由水平位置缓慢向上转动(α角变大)时，则木块受到的摩擦力f随转过的角度α变化的图像，可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()
图6
答案 C
解析α角增大时，木块开始时受到的摩擦力为静摩擦力，f＝mg sin α，当α角增大到一定程度后，木块相对木板滑动时受到的摩擦力变为滑动摩擦力，f＝μmg cos α，又知α角一直在增大，故C正确．
9．大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F，则下列说法正确的是()
A．合力F一定大于任一个分力
B．合力F的大小既可能等于F1，也可能等于F2
C．合力有可能小于任一个分力
D．在0°至180°的范围内，合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
答案BCD
10.如图7所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿粗糙水平地面以相同的速度做匀速直线运动，各物块所受摩擦力的情况是()
图7
A．甲物块受到一个摩擦力的作用
B．乙物块受到一个摩擦力的作用
C．丙物块受到一个摩擦力的作用
D．丁物块受到一个摩擦力的作用
答案BD
解析甲物块水平方向不受静摩擦力作用，即甲、乙之间不存在摩擦力，选项A错误；隔离乙，乙物块水平方向受到向右的推力F，由二力平衡知丙对乙物块有水平向左的静摩擦力，选项B正确；根据力的相互性可知，乙对丙有水平向右的静摩擦力，另外地面对丙有水平向左的滑动摩擦力，选项C错误；地面对丁物块有水平向左的滑动摩擦力，选项D正确．11．(2019·双流中学高一上学期期末)如图8所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮．物体A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，物体B悬挂着．已知质量m A＝3m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是()
图8
A．弹簧的弹力将增大
B．物体A对斜面的压力将增大
C．物体A受到的静摩擦力将减小
D．物体A可能被拉动
答案BC
12.小船被绳索拉向岸边，如图9所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是()
图9
A．绳子的拉力T不断增大
B．绳子的拉力T不变
C．船受的浮力减小
D．船受的浮力增大
答案AC
解析小船的受力情况如图所示．结合题意可知
F＋T sin θ＝G
T cos θ＝f
，小船向岸边运动时，角θ增大，T增大，A对，B错．浮力F＝G－T sin θ，则拉力T＝f
cos θ
因为T增大，sin θ增大，所以浮力F减小，C对，D错．
二、实验题(本题共2小题，共12分)
13．(6分)(2019·赤峰二中高一上学期期末)用如图10的装置做“探究共点力合成的规律”实验，主要步骤如下：
图10
①在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
②用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，橡皮条与细绳的结点到达某一位置O，记下O点的位置及两个弹簧测力计的示数F1和F2；
④只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数F.记下F的大小和方向；
⑤选好标度，分别作出力F1、F2、F的图示，以F1、F2为邻边作平行四边形，并画出对角线F′；
⑥多次进行实验，归纳得到结论．
回答下列问题：
(1)步骤③中遗漏的重要操作是________．
(2)步骤④中遗漏的重要操作是________．
(3)下列措施中，能减小误差的措施是________．
A．F1、F2的大小要尽量小些
B．在不超过弹簧测力计量程的情况下，F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些
答案(1)记录力F1和F2的方向(2分)
(2)把橡皮条与细绳的结点拉到位置O(2分)
(3)BC(2分)
14．(6分)某同学利用如图11甲所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验．
图11
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x 0＝________ cm ，劲度系数k ＝________ N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x ＝________ cm. 答案 (1)竖直(1分) (2)4(1分) 50(2分) (3)10(2分)
解析 (1)弹簧是竖直的，为减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故必须使刻度尺保持竖直状态． (2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4 cm ，弹簧弹力为2 N 时，弹簧的长度为8 cm ，伸长量为4 cm ，根据胡克定律F ＝k Δx ，有k ＝F Δx ＝20.04 N/m ＝50 N/m.
(3)由题图丙得到弹簧的弹力为3.0 N ，根据题图乙得到弹簧的长度为10 cm. 三、计算题(本题共4小题，共40分)
15．(8分)(2020·重庆八中高一期中)如图12所示，物体A 、B 的质量分别为m A ＝6 kg 、m B ＝ 4 kg ，A 与B 、B 与地面之间的动摩擦因数都为μ＝0.3，不计滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，在水平外力F 作用下，A 和 B 一起向右做匀速直线运动，求地面对B 和B 对A 的摩擦力的大小和方向．(g 取10 m/s 2)
图12
答案 30 N 水平向左 15 N 向左
解析 因为A 、B 一起在地面上运动，所以A 与B 间是静摩擦力，而B 与地面间是滑动摩擦力，所以地面对B 的摩擦力f 地B ＝F ＝μ(m A ＋m B )g ＝30 N(2分) 方向与B 相对地面的运动方向相反，即水平向左．(1分) A 受到绳子的拉力T ＝1
2F ＝15 N(2分)
由于A 做匀速直线运动，由平衡条件得 B 对A 的摩擦力f BA ＝T ＝15 N(2分) 方向水平向左．(1分)
16．(10分)在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ，方向如图13所示，求它们的合力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图13
答案27 2 N，方向与F1夹角为45°斜向右上
解析本题若直接运用平行四边形定则求解，需解多个斜三角形，需多次确定各个力的合力的大小和方向，计算过程十分复杂．为此，可采用力的正交分解法求解此题．
如图甲，建立直角坐标系，
把各个力分解到这两个坐标轴上，
并求出x轴和y轴上的合力F x和F y，有
F x＝F1＋F2cos 37°－F3cos 37°＝27 N，(3分)
F y＝F2sin 37°＋F3sin 37°－F4＝27 N．(3分)
因此，如图乙所示，合力：
F ＝
F x 2＋F y 2＝27 2 N ，tan φ＝F y
F x
＝1.(3分)
即合力的大小约为27 2 N ，方向与F 1夹角为45°斜向右上．(1分)
17．(10分)如图14所示，一位重600 N 的演员悬挂在绳上，若AO 绳与水平方向的夹角为37°，BO 绳水平，则AO 、BO 两绳受到的拉力各为多大？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图14
答案 1 000 N 800 N
解析 人对竖直绳的拉力F 等于人的重力G ，由于该力的作用，AO 、BO 也受到拉力的作用，因此F 产生了沿AO 方向、BO 方向使O 点拉绳的分力F 1、F 2，将F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力，如图所示，(2分)
由画出的平行四边形可知：AO 绳上受到的拉力F 1＝
G sin 37°＝600
sin 37°
N ＝1 000 N ，(4分)
BO 绳上受到的拉力F 2＝G tan 37°＝600
tan 37°
N ＝800 N ．(4分)
18.(12分)如图15所示，三根轻质绳子OA 、OB 与OC 将一质量为10 kg 的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB 与天花板夹角为30°，OA 与天花板夹角为60°，要求画出结点O 的受力分析图，标出对应的力及角度．(g 取10 m/s 2)
图15
(1)求绳子OA 、OB 对应的拉力大小F A 、F B ；
(2)若保持O 、B 点位置不变，改变OA 绳长度，将A 点移动到D 点，使得OD ＝OB ，求此时绳子OD 对应的拉力大小F D . 答案 见解析
解析 (1)对结点O 受力分析如图甲所示
把F A 与F B 合成，则F A 与F B 的合力F 与mg 大小相等，方向相反，故
F A＝mg cos 30°＝50 3 N(3分)
F B＝mg sin 30°＝50 N．(3分)
(2)将A点移动到D点后画出受力分析图如图乙所示，运用合成法，由几何知识得：F D＝mg＝100 N．(6分)