教科版高中物理必修1《第4章物体的平衡》章末检测试卷（含答案解析）

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1、章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。16 题为单项选择题，710题为多项选择题)1.在下图中，能表示物体处于平衡状态的是()解析物体处于平衡状态是指物体保持静止(F合0，v0)或匀速直线运动状态(F合0，a0，v不变)，可判断只有C正确。答案C2.如图1所示，一质量为m的物体静止在斜面上，斜面的倾角为。重力加速度为g。关于物体所受的摩擦力，下列说法正确的是()图1A.方向沿斜面向上B.方向沿斜面向下C.大小为零D.大小为mg解析由物体静止可知物体的摩擦力要和重力的沿斜面向下的分力平衡，故大小为mgsin ，方向沿斜面向上。答案A3.如图2所

2、示，在抗震救灾中，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行。已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成角。设物资所受的空气阻力为f，悬索对物资的拉力为T，重力加速度为g，则()图2A.fmgsin B.fmgtan C.T D.T解析取物资受力分析如图所示，由合成法解得T ，fmgtan 。故B项正确。答案B4.一个物体受到三个力的作用，三力构成的矢量图如图所示，则能够使物体处于平衡状态的情形是()答案A5.如图3所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则()图3A.环只受三个力作用B.

3、环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析分析物体M可知，其受到两个力的作用，重力和轻绳对其的拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，C、D错误；再对环进行受力分析可知，环受到重力、轻绳对环的拉力、滑杆对环的支持力和摩擦力，A错误，B正确。答案B6.如图4所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢上升。关于此过程绳上拉力大小变化，下列说法中正确的是()图4A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.可能不变，也可能增大解析物体受到两个拉力是同一根绳子绕过挂钩的两段绳子拉力，所以两个拉力大小相

4、等，根据受力平衡，合力竖直向上，大小等于重力，受力分析如图。设绳子和竖直方向夹角为，则有2Fcos G，即F，随着重物上升，绳子和竖直方向夹角逐渐增大，F增大，选项C正确。答案C7.在粗糙水平面上放着一个三角形木块a、b、c，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1m2，如图5所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块()图5A.无摩擦力的作用B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D.地面受到三角形木块的压力大小为(m1m2M)g解析由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以

5、把它们看成一个整体，设三角形木块的质量为M，如图所示，整体竖直方向受到重力(m1m2M)g和支持力F1作用处于平衡状态，因地面对三角形木块的支持力与木块对地面的压力是一对作用力与反作用力，故地面受到的压力大小为(m1m2M)g，故选项D正确；水平方向无任何滑动趋势，因此不受地面的摩擦力作用，故选项A正确。答案AD8.如图6所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接。然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态。三根轻绳的长度之比为OAABOB345.则下列说法正确的是()图6A.OB绳中的拉力

6、小于mgB.OA绳中的拉力大小为mgC.拉力F大小为mgD.拉力F大小为mg解析由于A、B两球均处于静止状态，则OB绳中的拉力等于mg(如图甲所示)，AB绳中拉力为零。此时，A球受重力、拉力F、OA绳拉力T三个力作用处于平衡(如图乙所示)，根据平衡条件可得Tmg，Fmg，故选项B、D正确。答案BD9.已知两个共点力的合力为F，现保持两力之间的夹角不变，使其中一个力增大，则()A.合力F一定增大B.合力F的大小可能不变C.合力F可能增大，也可能减小D.当090时，合力F一定减小解析设有两个共点力F1、F2，分两种情况讨论。(1)当090时，合力随着其中一个力的增大而增大，如图甲所示，选项D错误。

7、(2)当90时，若F2增大，其合力先变小，后又逐渐增大，如图乙所示，所以选项A错误，选项B、C正确。答案BC10.如图7所示，质量为m的物体放在倾角为的斜面上，它跟斜面间的动摩擦因数为，在恒定水平推力F的作用下，物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力是()图7A.mgcos B.(mgsin Fcos )C.Fcos mgsin D.(mgcos Fsin )解析物体受到的是滑动摩擦力，受力分析如图所示，由物体的平衡条件知F、f、N、mg的合力为零，它们在x方向、y方向的矢量和也为零，故有Fcos fmgsin 0。所以fFcos mgsin 。由滑动摩擦力的定义得fN。而NFsin mg

8、cos 0。所以f(mgcos Fsin )。答案CD二、非选择题(本题共6小题，共60分)11.(7分)如图8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绳受到的拉力大小为_，BO绳受到的拉力大小为_，若B点位置向上移，AO绳的拉力将_，BO绳的拉力将_(后两个空填变化情况)。图8解析把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力F1、F2。如图所示，由几何关系可知：AO绳上受到的拉力F11 000 N。BO绳上受到的拉力F2800 N。若B点位置向上移，F1将减小，F2先减小后增大。答案1 000 N800 N减小先减小后增大12.(7分)如

9、图9所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。m和M相接触的边与竖直方向的夹角为，若不计一切摩擦，求：图9(1)水平面对正方体M的弹力大小为_。(2)墙面对正方体m的弹力大小为_。解析(1)以两个正方体整体为研究对象，整体竖直方向上受到向上的支持力和向下的重力，整体处于静止状态，所以水平面对正方体M的弹力大小为(Mm)g。 (2)对正方体m进行受力分析如图所示。把N2沿水平方向和竖直方向分解有N2sin mg，N2cos N1，解得N1。答案(1)(Mm)g(2)13.(10分)如图10所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，OB水平且与放置在水平面上质量为

10、m11.5 kg的物体乙相连，OC下方悬挂物体甲。此时物体乙恰好未滑动。已知OA与竖直方向成37角，物体乙与地面间的动摩擦因数0.2，可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。g10 m/s2。(sin 370.6，cos 370.8)求：图10 (1)OB绳对物体乙的拉力是多大？(2)物体甲的质量m1为多少？解析(1)对乙物体进行受力分析，根据平衡条件有FOBf由于物体乙恰好未滑动，则fm1g故OB绳对物体乙的拉力FOBm1g0.21.510 N3 N。(2)对O点根据平衡条件有FOC对甲物体根据平衡条件FOCm2g故物体甲的质量为m2 kg0.4 kg。答案(1)3 N(2)0.4 kg14.(

11、10分)图11中，物块A的质量为2 kg，物块B质量为4 kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.2，滑轮摩擦不计。求水平力F大小为多少时，才能使B在水平地面上做匀速运动？(g10 m/s2)图11解析此题中物块受力情况较复杂，且外力F的大小取决于各个实际的分力，故不能采取先整体后隔离的办法，因而先将A、B两物块隔离，其受力情况如下图所示。对物块A，受力平衡，绳的张力T与摩擦力f1大小相等。由于f1mAg0.2210 N4 N，所以Tf14 N。对物块B，受地面摩擦力f2(mAmB)g0.2(24)10 N12 N，且f1f14 N，由平衡条件得拉力为Ff1Tf24 N4 N12 N20 N。答案

12、20 N15.(12分)已知一质量m1 kg的物体在倾角37的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑。(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求物体与斜面间的动摩擦因数；(2)求推力F的大小。解析(1)当物体沿斜面匀速下滑时，对物体进行受力分析如图所示由力的平衡可知：mgsin fNmgcos ，又fN。解得：0.75。(2)当物体沿斜面匀速上滑时，对物体进行受力分析并由平衡条件Fmgsin f2mgsin 21100.6 N12 N。答案(1)0.75(2)12 N16.(14分)如图12所示，两个完全相同的重为G的球，它们与水平地面间的动摩擦因数都是，一根轻绳两端拴接在两个球上，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至少多大时，两球将发生滑动？图12解析首先选用整体法，对整体受力分析，设球受地面支持力为N。由平衡条件得F2N2G再隔离任一球，由平衡条件得Tsin N2Tcos F联立解得F答案