高中物理魯科版第五章力與平衡 全國一等獎

(時間：60分鐘滿分：100分)(本欄目內(nèi)容，學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂成冊！)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．每個小題至少有一個選項正確，全部選對得5分，選對但不全得2分，選錯或不答得0分)1.如圖所示，人站在自動扶梯上隨扶梯勻速上升，下列說法中正確的是()A．人所受的合力方向與自動扶梯運動方向相同B．人在水平方向?qū)⑹艿较蛴业哪Σ亮Φ淖饔肅．人只在豎直方向受力作用，且合力為零D．人在豎直方向所受力的合力不為零解析：由題意可知，人處于平衡狀態(tài)，所以人所受的合力為零，人只受到重力和自動扶梯的支持力，且它們都在豎直方向，故只有選項C正確．答案：C2．兩個共點力的大小均為10N，如果要使這兩個力的合力大小也是10N，則這兩個共點力間的夾角應(yīng)為()A．30° B．60°C．90° D．120°解析：對于兩個夾角為120°的等大的共點力而言，其合力大小與分力相等，并且合力與兩分力的夾角均為60°，反之，當兩個分力大小與合力大小相等時，可推知兩分力之間的夾角均為120°.答案：D3.如圖所示，一個物體受到三個共點力F1、F2、F3的作用，若將它們平移并首尾相接，三個力矢量組成了一個封閉三角形，則物體所受這三個力的合力大小為()A．2F1 B．F2C．2F3 D．0解析：由矢量三角形定則可以看出，首尾相接的任意兩個力的合力必與第三個力大小相等、方向相反，所以這三個力的合力為零．答案：D4.如圖所示，某個物體在F1、F2、F3和F4四個共點力作用下處于靜止狀態(tài)，若F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，則此時物體所受到的合力大小為()\f(F4,2) B．0C．F4 D．eq\r(3)F4解析：由共點力平衡條件可知，F(xiàn)1、F2、F3和F4的合力應(yīng)為零，F(xiàn)1、F2、F3的合力應(yīng)與F4等值反向．當F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變時，F(xiàn)1、F2、F3的合力不變，大小仍等于F4，方向與F4的夾角為120°，由平行四邊形定則可得，此時物體所受的合力大小為F4.答案：C5．(廣東高考)如圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()A．FA一定小于G B．FA與FB大小相等C．FA與FB是一對平衡力 D．FA與FB大小之和等于G解析：結(jié)點O受到拉力FA、FB和豎直繩拉力T(T＝G)三個力作用，且三力處于平衡狀態(tài)，所以FA、FB的矢量和大小等于G，但FA、FB的大小之和并不等于G，C、D兩項錯誤；由對稱性可以判斷FA與FB大小相等，B項正確；AO與BO夾角為120°時，F(xiàn)A＝FB＝G，AO與BO夾角小于120°時，F(xiàn)A＜G，AO與BO夾角大于120°時，F(xiàn)A＞G，所以A項錯誤．答案：B6．如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(m1在地面，m2在空中)，力F與水平方向成θ角．則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是()A．N＝m1g＋m2g－FsinθB．N＝m1g＋m2g－FcosθC．f＝FcosθD．f＝Fsinθ解析：將(m1＋m2)視為一個整體，在豎直方向，F(xiàn)sinθ＋N＝(m1＋m2)g，在水平方向，F(xiàn)cosθ＝f，故A、C兩項正確．答案：AC7．如圖所示，放在水平桌面上的木塊處于靜止狀態(tài)，所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量是kg.彈簧測力計此時的讀數(shù)為2N，圖中的滑輪摩擦不計，取g＝10m/s2計算．若輕輕取走盤中的部分砝碼，使砝碼和托盤的總質(zhì)量減少到kg，那么此時裝置將會出現(xiàn)的情況是()A．彈簧測力計的讀數(shù)將減小B．木塊仍處于靜止狀態(tài)C．木塊對桌面的摩擦力不變D．木塊所受的合力將要變大解析：此時物體A必受桌面對其向左、大小為4N的靜摩擦力作用，當盤中砝碼總質(zhì)量是kg時，物體所受靜摩擦力變?yōu)?N，方向仍向左，而且不會被移動，因為沒有比其靜摩擦力更大的外力迫使它移動，故此彈簧形變量亦不改變，其讀數(shù)仍為2N.答案：B8．將一個豎直向下的8N的力分解為兩個力，其中一個分力方向水平，大小為6N，那么另一個分力大小為()A．10N B．8NC．6N D．2N解析：以F＝8N為對角線，以F1＝6N為鄰邊作平行四邊形，如圖，由勾股定理知F2＝10N故只有A正確．答案：A9.如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽?00N的貨物拉?。阎死K子的一端，且該繩段與水平方向夾角為30°則柱頂所受壓力大小為()A．200N B．100eq\r(3)NC．100N D．50eq\r(3)N答案：B10.如圖所示，質(zhì)量分別為m、M的兩個物體系在一根通過定滑輪的輕繩兩端，M放在水平地板上，m被懸在空中，若將M沿水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，則()A．繩中張力變大 B．M對地面的壓力變大C．M所受的靜摩擦力變大 D．滑輪所受的壓力變大解析：物體m被懸在空中，由二力平衡可知，繩的拉力T＝mg，不會隨M的緩慢移動而改變，A錯誤；對M受力分析如圖所示．因M靜止，M所受的靜摩擦力f＝Tcosα，地面對M的支持力N＝Mg－Tsinα，M右移，α增大，可知：f減小，N減小，B、C均錯誤；繩的拉力大小不變，繩的夾角變小，則兩繩拉力的合力增大，滑輪所受的壓力變大，D正確．答案：D二、填空題(共10分)11．在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條．(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號)．A．將橡皮條拉伸相同長度即可B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號)A．兩細繩必須等長B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些解析：(1)兩個力拉橡皮條的效果和一個力拉橡皮條的效果相同是通過橡皮條伸長相同長度來體現(xiàn)的，為便于用圖示法比較兩個合力F和F′，力的圖示的始端應(yīng)該相同，所以(1)中正確的說法為B、D.(2)細繩的作用是確定拉力的方向，不需要等長，A選項錯．實驗本身要求合力與F1和F2的作用效果相同，即要求合力與F1和F2在同一平面內(nèi)，實驗過程中注意保持彈簧秤與木板平行就可以保證合力與F1和F2在同一平面內(nèi)，故選項B是正確的．用兩彈簧秤同時拉細繩時，兩彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)便于作出兩個力的圖示，便于利用平行四邊形定則求出合力，不易相差太大，因此，C選項錯．拉橡皮條的細繩長些，標記同一細繩方向的兩點遠些，力的方向確定得就更準些，D選項對．答案：(1)BD(2)BD三、計算題(共40分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確注明數(shù)值和單位)12．(13分)如圖所示，一個滑雪的人，質(zhì)量m＝75kg，以v0＝12m/s的速度沿山坡勻速滑下，山坡的傾角θ＝30°，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)．g＝10m/s2.解析：如圖，建立直角坐標系，把重力G沿x軸和y軸的方向分解，得到Gx＝mgsinθGy＝mgcosθ物體勻速下滑，根據(jù)二力平衡條件可知x方向有：mgsinθ－f＝0y方向有：N－mgcosθ＝0，所以f＝mgsinθ＝375N.答案：375N13．(13分)如圖所示，一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演，如果演員和獨輪車的總質(zhì)量為80kg，兩側(cè)的鋼索互成150°夾角，求鋼索所受拉力有多大？(cos75°＝，g取10N/kg)解析：對鋼索上與車輪接觸的點受力分析，如圖所示，其中T1，T2為兩側(cè)鋼索對O點的拉力，且T1＝T2，N為O點受到的獨輪車的壓力，T1和T2合力T的大小與N大小相等，N在數(shù)值上等于人和車的重力G.由幾何關(guān)系得2T1cos75°＝G，所以T1＝eq\f(G,2cos75°)＝eq\f(80×10,2×N＝1544N.答案：1544N14．(14分)如圖所示，物體A重100N，物體B重20N，A與水平桌面間的最大靜摩擦力是30N，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，這時A受到的靜摩擦力是多大？如果逐