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1、第二章检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.三种常见的力1、52.力的合成与分解2、4、6、73.受力分析9、124.共点力的平衡3、8、11、135.实验:探究弹力和弹簧伸长的关系10一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,全部选对的得6分,选错或不选的得0分)1.(2012广东省六校高三第二次联考)如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块,用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是(B)A
2、.拉力和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面B.拉力和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面C.重力mg和摩擦力,施力物体分别是地球和桌面D.重力mg和摩擦力,施力物体分别是绳和桌面解析:P在水平方向上只受到拉力和摩擦力,拉力和摩擦力都是接触力,拉力的施力物体是绳,摩擦力的施力物体是桌面,选B.2.(2012湖北孝感高中质量检测)如图所示,作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为F1,沿-y方向,大小未知的力F2与+x方向夹角为,下列说法正确的是(D)A.力F3只能在第二象限B.力F3只能在第三象限C.力F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小D.F3的最小值为F1cos 解析:由图可知力F3可以在
3、第三象限,也可以在第二象限,故A、B错误;F3与F2的合力与F1等大、反向,故C错误;根据图解法可求出F3的最小值为F1cos ,故D正确.3.如图所示,轻杆的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为,斜面倾角为,开始时轻杆与竖直方向的夹角.且+90,则为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力F1和地面对斜面的支持力N的大小变化情况是(C)A.F逐渐增大,F1逐渐减小,N逐渐减小B.F逐渐减小,F1逐渐减小,N逐渐增大C.F逐渐增大,F1先减小后增大,N逐渐增大D.F逐渐减小,F1先
4、减小后增大,N逐渐减小解析:利用矢量三角形法对球体进行分析如图(甲)所示,可知F1是先减小后增大.根据牛顿第三定律可知F1先减小后增大.斜面对球的支持力N逐渐增大.对斜面受力分析如图(乙)所示,可知F=Nsin ,且N=N,则F逐渐增大,水平面对斜面的支持力N=G+Ncos ,故N也逐渐增大.“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力学平衡问题中的一类难题.解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”.4.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整
5、个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是(B)A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将病人的脚向右移动D.只将两定滑轮的间距增大解析:设脚所受拉力为F,绳的拉力为T,重物的质量为m,则T=mg,F=2Tcos =2mgcos ,因此只有增大m或减小时,F变大,故B正确.5.(2012江西省白鹭洲中学月考)如图(甲)所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上.弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上来回运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是图(乙)中的哪一个(C)解析:以斜面体
6、M为研究对象,斜面体受重力、物块m的压力、地面的支持力和地面对斜面体的摩擦力作用而保持静止状态,物块在斜面上来回运动,物块对斜面的压力不变,斜面体所受外力不变,故地面对斜面体的摩擦力不发生变化,选项C正确.6.(2012海口市高考调研测试)一质量为m的物体,受到与水平方向夹角为、大小恒为F的拉力作用,在粗糙的水平面上做匀速直线运动,如图所示,若物体受到的滑动摩擦力大小为f,则下列说法正确的是(D)A.Fsin 一定大于重力mgB.Fsin 一定等于重力mgC.Fcos 一定大于摩擦力fD.Fcos 一定等于摩擦力f解析:物体受力平衡,物体与地面必存在摩擦力,有摩擦力也必存在压力,由平衡方程可得
7、:Fcos =f,Fsin +N=mg,D选项正确.7.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角为=30.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是(D)A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是C.a杆和细线对滑轮的合力大小是GD.a杆对滑轮的作用力大小是G解析:细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为研究对象,两段绳的拉力都是G,互成120,因此合力大小是G,根据共点力平衡,a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方
8、向成60斜向右上方);a杆和细线对滑轮的合力大小为零.故D正确.8.在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高),则绳中拉力大小变化的情况是(C)A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小解析:轻绳上产生的拉力各处相等,当绳的另一端在穹形支架的弯曲部分移动时,绳子的夹角是增大的,所以绳中拉力是增大的,当绳端在支架的竖直部分移动时,绳子的夹角不变化,故绳子的拉力保持不变
9、,所以当端点从B点沿支架缓慢地向C点靠近的过程中,绳子的拉力先变大后不变,C选项正确.9. (2012潍坊二模)如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为,不计一切摩擦,则m1、m2之间的关系是(B)A.m1=m2 B.m1=m2tan C.m1=m2cot D.m1=m2cos 解析:对m1受力分析如图(甲)所示,则F=m1gcos ,对m2受力分析如图(乙)所示,m2静止,故F=m2gsin ,故m1gcos =m2gsin ,得m1=m2
10、tan ,选项B正确.轻绳通过定滑轮两端分别连接两个不同的物体,轻绳对两个物体的拉力大小是相等的.在圆弧面上的小球m1受到轻绳的拉力方向是与圆弧面相切且向上.二、实验题(9分)10.(2012福州调研题)为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的原因是.B弹簧的劲度系数为.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧(填A或B).解析:在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图象上端出现弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度.由胡克定
11、律得x=,则图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数k=100 N/m.精确度高意味着相同拉力下形变量大,相同刻度线下最小分度值小,故应选用劲度系数小的弹簧A.答案:拉力过大,超过了弹簧的弹性限度100 N/mA三、计算题(共37分)11.(2012湖南岳阳市一中质检)(11分)如图所示,两个完全相同的球,重力大小均为G,两球与水平地面间的动摩擦因数都为,且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为.问当F至少为多大时,两球将会发生滑动?解析:对结点O受力分析如图(甲)所示.(2分)由平衡条件得F1=F2=(2分)对任一
12、球(如右球)受力分析如图(乙)所示.(2分)球发生滑动的临界条件是:F2sin=N.(1分)F2cos+N=G.(1分)又F2=F2,(1分)联立解得:F=.(2分)答案:12.(2012福建六校联考)(12分)如图所示,在水平地面上有一向右匀速行驶的小车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角为37,小球质量为0.8 kg,小球在车中位置始终未变(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8).求:(1)AB绳的拉力大小.(2)BC绳的拉力大小.解析:(1)取小球为研究对象,其受力分析如图.(2分)当车匀速行驶时,合力为零,有FAcos =mg(
13、3分) 则FA=10 N.(2分)(2)由平衡条件有:FAsin =FC(3分)则FC=6 N. (2分)答案:(1)10 N(2)6 N13.(14分)如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1 kg,斜面倾角=30,细绳与竖直方向夹角=30,光滑斜面体的质量M=3 kg,置于粗糙水平面上.(g取10 m/s2)求:(1)细绳对小球拉力的大小;(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.解析:(1)以小球为研究对象受力分析如图(甲)所示.(3分)设细绳拉力为F1,则F=mg,F1cos 30=F(2分)得F1= N= N.(2分)(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图(乙)所示.(3分)因为系统静止,所以f=F1sin 30= N= N,方向水平向左.(4分)答案:(1) N(2) N水平向左
