高中物理教科版第二章力學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)14

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十四)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列物理量在運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的有()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：70290098】A．時(shí)間 B．位移C．速度 D．加速度【解析】矢量運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算時(shí)不遵循，上述幾個(gè)物理量中只有時(shí)間是標(biāo)量，故A項(xiàng)不符合題意．【答案】BCD2．(2023·鄭州質(zhì)量檢測(cè))某同學(xué)利用如圖2-5-10所示的裝置探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律，圖中GE是橡皮條，圖甲表示用兩個(gè)互成角度的拉力牽拉橡皮條，圖乙表示用一個(gè)拉力牽拉橡皮條，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：70290099】圖2-5-10A．圖甲中兩個(gè)拉力的方向必須相互垂直B．甲、乙兩圖中，橡皮條拉伸方向EO必須水平C．甲、乙兩圖中必須將橡皮條拉到相同位置OD．圖甲中實(shí)驗(yàn)完成后，可更換橡皮條，繼續(xù)進(jìn)行圖乙中實(shí)驗(yàn)【解析】?jī)纱螠y(cè)量中拉力作用效果相同，因此必須將橡皮條拉到相同位置O，不需要兩個(gè)拉力相互垂直，拉伸方向也不需要必須水平，實(shí)驗(yàn)中不能更換橡皮條，故選C.【答案】C3．(2023·西城區(qū)高一檢測(cè))如圖2-5-11所示，三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2與F3作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，其中F1與F2共線且反向，F(xiàn)2與F3垂直，F(xiàn)1＝6N，F(xiàn)2＝2N，F(xiàn)3＝3N．則質(zhì)點(diǎn)所受的合力為()圖2-5-11A．7N B．11NC．1N D．5N【解析】F1與F2的合力F為4N，方向沿F1方向，F(xiàn)與F3的合力F′＝eq\r(F2＋F\o\al(2,3))＝5N，D對(duì)．【答案】D4．一根細(xì)繩能承受的最大拉力是G.現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點(diǎn)，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對(duì)稱地分開(kāi)．若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過(guò)()A．45° B．60°C．120° D．135°【解析】由于細(xì)繩是對(duì)稱分開(kāi)的，因而兩繩的拉力大小相等且與豎直方向的夾角相等，為保證物體靜止不動(dòng)，兩繩拉力的合力大小等于G，隨著兩繩夾角的增大，繩中的拉力增大，當(dāng)兩繩間的夾角為120°時(shí)，繩中拉力剛好等于G.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【答案】C5．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，則下列四個(gè)選項(xiàng)中，這三個(gè)力的合力最大的是()ABCD【解析】根據(jù)平行四邊形定則可知，A項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F1，B項(xiàng)中三個(gè)力的合力為0，C項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F3，D項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F2，由于三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，所以C項(xiàng)合力最大．故C正確．【答案】C6．(2023·鹽城高一檢測(cè))某物體在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，若F4的方向沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60°角，但其大小保持不變，其余三個(gè)力的大小和方向均保持不變，此時(shí)物體受到的合力的大小為()A．0 \r(2)F4C．F4 D．2F【解析】將力F4旋轉(zhuǎn)60°角之后，其余三個(gè)力的合力未變，大小仍為F4，方向與原F4方向相反，故此時(shí)力F4與其余三個(gè)力的合力的夾角為120°，根據(jù)平行四邊形定則可知總合力大小為F4，C正確．【答案】C7．有三個(gè)力，一個(gè)力是12N，一個(gè)力是6N，一個(gè)力是7N，則關(guān)于這三個(gè)力的合力，下列說(shuō)法正確的是()A．合力的最小值為1NB．合力的最小值為0C．合力不可能為20ND．合力可能為30N【解析】三個(gè)力方向相同時(shí)合力最大Fmax＝25N，6N、7N兩力的合力范圍1N≤F合≤13N，當(dāng)合力F合＝12N，且方向與第三個(gè)力相反時(shí)，三力的總合力為零，即三力的總合力范圍是0≤F總≤25N，所以A、C、D錯(cuò)，B對(duì)．【答案】B8．如圖2-5-12所示，一條小船在河中向正東方向行駛．船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大?。畧D2-5-12【解析】如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則F＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)＝50eq\r(3)NF2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)＝50N.【答案】50eq\r(3)N50N[能力提升]9．(多選)互成90°角的兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2大小不同，它們的合力大小為F，保持F1和F2方向不變的情況下()A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一培B．F1、F2同時(shí)增加5N，F(xiàn)也增加5NC．F1增加5N，F(xiàn)2減少5N，F(xiàn)一定不變D．F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)不一定減小【解析】F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))，當(dāng)F1、F2同時(shí)增大一倍時(shí)，F(xiàn)合＝eq\r(2F12＋2F22)＝2eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝2F，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F1、F2同時(shí)增加5N時(shí)，F(xiàn)合′＝eq\r(F1＋5N2＋F2＋5N2)≠F＋5N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)F1增加5N，F(xiàn)2減少5N時(shí)，F(xiàn)合″＝eq\r(F1＋5N2＋F2－5N2)＝F不一定成立，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】A10．如圖2-5-13所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點(diǎn)是圓上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3.若F2的大小已知，則這三個(gè)力的合力為()圖2-5-13A．F2 B．2FC．3F2 D．4【解析】由幾何知識(shí)知，力F1與F3垂直，以F1、F3為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，則F1、F3的合力為PC代表的線段，由于eq\x\to(PC)＝2eq\x\to(PO)，即PC代表的力等于2F2，故三個(gè)力的合力為3F2，C正確．【答案】C11．如圖2-5-14所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2，已知F1＝N，F(xiàn)2＝N，g取10m/s2，則木塊受到的摩擦力為多少？若將F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，此時(shí)木塊在水平方向上受的合力大小為多少？圖2-5-14【解析】由平行四邊形定則可知，圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝N．若木塊滑動(dòng)時(shí)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為F′＝μN(yùn)＝μmg＝N．由于F<F′，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊與地面間的摩擦力為靜摩擦力，大小與F相等，即為N.當(dāng)F2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，F(xiàn)1與F2方向相同．它們的合力為F1＋F2＝N>N．此時(shí)木塊運(yùn)動(dòng)受滑動(dòng)摩擦力作用，木塊受的合力為N.【答案】NN12．在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧測(cè)力計(jì)．(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：彈力F/N伸長(zhǎng)量x/10－2用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖2-5-15所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為N，請(qǐng)畫(huà)出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合．圖2-5-15(3)由圖得到F合＝________N.【解析】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后連成一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖所示，直線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，k＝eq\f,×10－2)N/m＝55N/m.(2)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N(保留三位有效數(shù)字)．