2017-2018 学年上海交大附中高中一年级(上)第二次月考物理试题
1、单选题
1.(3 分)关于重心的说法,正确的是( )
A. 重心就是物体内重力最大的部分
B. 由于重心是物体所受重力有哪些用途点,所以重心在物体上,不可能在物体外C.物体升高或减少,重心相对于物体的地方维持不变
D.假如物体有对称中心,则该对称中心就是重心
2.(3 分)如图所示,各接触面均光滑,A、B 间无弹力用途的是( )
A.
B.
C. D.
3.(3 分)在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中,正确的是( )
A.合力肯定大于每个分力B.合力肯定小于分力
C. 合力的方向肯定与分力的方向相同
D. 两个分力的夹角在 0°~180°变化时,夹角越大合力越小
4.(3 分)一物体遭到三个共点力 F1、F2、F3 一同用途,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是( )
A.0 B.2F1 C.F3 D.2F2
5.(3 分)水平为 0.8kg 的物块静止在倾角为 30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于 3N 的力推物块,物块仍维持静止,如图所示,则物块所遭到的摩擦力大小等于
( )
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A.5N B.4N C.3N D.
6.(3 分)一物体静止在斜面上,正确表示斜面对物体用途力 F 的方向是下图中的( )
A.
B.
C. D.
7.(3 分)轻细绳两端分别系上水平为 m1 和 m2 的两小球 A 和 B,A 在 P 处时两球都静止,如图所示,O 为球心,∠COP=60°,碗对 A 的支持力为 N,绳对 A 的拉力为 T,则
( )
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>T B.N<T C.N=m1g D.m1= m2
8.(3 分)如图所示,用三根轻绳将水平均为 m 的 A、B 两小球与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 用途于 A 球上,此时三根轻绳均处于直线状况,且 OB 绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状况,三根轻绳的长度之比为 OA: AB:OB=3:4:5,则下列说法正确的是( )
B 绳中的拉力小于 mg B.OA 绳中的拉力大小为 mg
C. 拉力 F 大小为mg
D. 拉力 F 大小为mg
9.(3 分)杂技表演的安全网如图(a)所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d…
等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若水平为 m 的运动员从高处落下,并停止在 O 点上。该处下凹至最低点时,网绳 dOe,bOg 均为 120°张角,如图(b)所示,此时 O 点周围每根网绳承受的张力大小为( )
A. B.
C.2mg D.mg
10.(3 分)如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于 A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为 F1; 将绳子右端移到 C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为 F2;将绳子右端再由 C 点移到 D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,并且 BC 为竖直线,则( )
A.θ1=θ2<θ3 B.θ1=θ2=θ3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2>F3 11.(3 分)如图所示,弹簧秤一端固定在墙上,另一端与木块 A 相连,当用力加速抽出长
木板B 的过程中,察看到弹簧秤的示数为 4.0N,若匀速抽出木板 B,弹簧秤的示数大小为 ( )
A.大于 4.0N B.等于 4.0N C.小于 4.0N D.等于零
12.(3 分)用两根能承受的最大拉力相等,长度不等的细绳 AO、BO,如图所示悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,若绳子终将被拉断,则( )
A.AO 段先断 B.BO 段先断
C.AO、BO 同时被拉断 D.条件不足,没办法判断
2、多选题
13.(3 分)用途在同一物体上的下列几组共点力中,合力可能为零的有( )
A.3N、4N、5N B.2N、3N、6N C.4N、6N、9N D.5N、6N、llN 14.(3 分)下列关于力的叙述中,正确的是( )
A.力是物体对物体有哪些用途,一直成对出现B.物体只有相互接触,才有力有哪些用途 C.两物体相互用途不必须要直接接触 D.直接接触的物体间肯定有力的相互用途
15.(3 分)如图所示,重力为 G 的光滑木块置放在倾角为θ的固定斜面上,现对木块施加一水平推力 F,使木块相对于斜面体静止,已知木块对斜面体重压大小等于斜面对木块的支持力大小,则关于重压大小的结论正确的是( )
A.G2+F2 B.G cosplayθ
C. D.G cosplayθ+F sinθ
16.(3 分)如图所示,物体 A 的重力为 10 牛顿,固定斜面的倾角为 30°,物体 A 与固定斜面间的最大静摩擦力为 2 牛顿,A 与 B 间由轻绳相连且平行于斜面,图中所示的角α
=60°,绳 OC 呈水平,则物体 B 的重力取以下哪几个值,物体 A 可以在斜面上维持静止状况( )
A.1.6 牛顿 B.2.4 牛顿 C.3.3 牛顿 D.3.8 牛顿3、填空题
17.(3 分)如图所示中实验装置 A 是固定在支架上的激光笔,B、C 是平面镜,P 是桌面,
M 是重物,该装置是用来察看桌面的____________________,当重物 M 水平降低时,光点 D 将向
(选填“左”或“右”)移动。
18.(3 分)应用计算机实验辅助系统,研究“斜面上力的分解”,如图所示,实验时将圆柱体放在倾角可变的斜面上,A、B 为两个力传感器,改变斜面倾角,使之渐渐减小,则 A 传感器显示的重压____________________,B 传感器显示的重压____________________(填“变小”或“变大”)
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19.(3 分)水平为 2kg 的物体如图所示的装置悬挂着,绳和滑轮的水平均不计,若 CB 绳水平,则 OA 绳的张力为____________________N(保留三位有效数字)若悬线 B 点缓慢向下移动,则OA 绳上的张力____________________(填变大、不变、变小)
4、综合题
20.(1)在做“探究合力与分力关系”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点,则下列说法中正确的是____________________
A、两次实验中,O 点地方需要相同.
B、实验中,橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板维持平行.
C、实验中,把橡皮条的另一端拉到 O 点时,两个弹簧秤之间的夹角需要取 90°.
D、实验中,要一直将它中一个弹簧秤沿某一方向拉到最很多程,然后调节另一弹簧秤拉 力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到 O 点.
(2) 如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中 F 是用作图法得到的合力,F′是通过实验测得的合力,则什么实验结果是符合实验事实的?______________________________填“甲” 或“乙”)
(3) 在实验中,假如将细绳换成橡皮筋,那样实验结果将____________________.(选填“变”或“不变”)
21. 如图所示,用一拉力将悬挂小球的细线拉离竖直地方而偏转了 30°处于静止,小球的重力 10N。
(1) 假如拉力是水平向右,则拉力多大?
(2) 假如要使拉力最小,则拉力的大小和方向如何?
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22. 如图所示,重力为 G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平线成θ角,试求:
(1) 绳子的张力大小;
(2)
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链条最低点的张力大小。
2017-2018 学年上海交大附中高中一年级(上)第二次月考物理试题
参考答案与考试试题分析
1、单选题
1.(3 分)关于重心的说法,正确的是( )
A. 重心就是物体内重力最大的部分
B. 由于重心是物体所受重力有哪些用途点,所以重心在物体上,不可能在物体外C.物体升高或减少,重心相对于物体的地方维持不变
D.假如物体有对称中心,则该对称中心就是重心
【剖析】解答重点抓住三点:
1、重心是物体重力有哪些用途点,不是物体内最重的一点;
2、重心在物体上地方不变,可能在物体以外;
3、重心与物体的几何形状和水平分布两个原因有关.
【解答】解:A、重心是物体重力有哪些用途点,不是物体内最重的一点;故 A 错误。
B、重心可能在物体上,可能在物体外,譬如均匀圆环的重点在圆环以外,不在圆环上。 故 B 错误。
C、物体升高或减少,其形状和水平分布并没改变,则重心相对于物体的地方维持不变。 故 C 正确。
D、假如物体有对称中心,该对称中心不肯定就是重心,还物体的水平分布状况有关。故 D 错误。
故选:C。
【点评】本题考查对重心的理解,重点要抓住重心是物体重力有哪些用途点,与水平分布状况和形状两个原因有关.
2.(3 分)如图所示,各接触面均光滑,A、B 间无弹力用途的是( )
A.
B.
C. D.
【剖析】弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力.而形变有宏观与微观形变,所
以有时接触不肯定有形变,即有弹力.故弹力产生的条件是接触且形变.
【解答】解:A、假设 AB 间有弹力,则 AB 两物体均不可以处于平衡状况,所以要运动, 然而 AB 两物体没运动。故 A 选项没弹力
BCD、由图可知:项一定有弹力,由于 AB 间有相互挤压,一定存在弹力。故 A 正确,
BCD 错误。故选:A。
【点评】判断微观形变可用假设法:假设接触面有弹力,则运用力的平衡条件来断定是不是平衡,注意选取没弹力的选项.
3.(3 分)在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中,正确的是( )
A.合力肯定大于每个分力B.合力肯定小于分力
C. 合力的方向肯定与分力的方向相同
D. 两个分力的夹角在 0°~180°变化时,夹角越大合力越小
【剖析】合力的成效与分力的一同成效相同,依据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,可能与分力相等.
【解答】解:A、依据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,可能与分 力相等。故 A、B 错误。
C、合力的方向不肯定与分力方向相同。故 C 错误。
D、依据平行四边形定则知,分力大小肯定,在 0°~180°之间,夹角越大,合力越小。故 D 正确。
故选:D。
【点评】解决本题的重点了解合力与分力的大小关系,了解分力大小肯定,在 0°~180
°之间,夹角越大,合力越小.
4.(3 分)一物体遭到三个共点力 F1、F2、F3 一同用途,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是( )
A.0 B.2F1 C.F3 D.2F2
【剖析】三角形定则是指两个力(或者其他任何矢量)合成,其合力为从第一个力的起
点到第二个力的终点. 三角形定则是平面力系求解力的合成与分解的基本法则,是由平行四边形定则进步而来,与平行四边形定则在本质上是一致的.
【解答】解:依据三角形定则,F1 与 F3 的合力等于从 F1 的起点到 F3 的终点的有向线段, 即与 F2 相同,故合力等于 2 倍的 F2.故 D 正确,ABC 错误;
故选:D。
【点评】本题涉及力的合成的三角形定则,即有两个力,大小方向都不同,用矢量三角形求出它们合力的大小,就把第二个力的尾连上第一个力的头,它们的合力就是第一个力的尾指向第二个力的头的如此一个矢量,画出来之后你可以看到三者构成一个三角形.
5.(3 分)水平为 0.8kg 的物块静止在倾角为 30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于 3N 的力推物块,物块仍维持静止,如图所示,则物块所遭到的摩擦力大小等于
( )
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A.5N B.4N C.3N D.
【剖析】对滑块受力剖析,受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f,依据共点力平衡条件,结合正交分解法列式求解.
【解答】解:对滑块受力剖析,受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f,
将重力根据用途成效分解为沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=4N 和垂直斜面向下的分力
Mgcosplayθ=4 N;在与斜面平行的平面内,如图,有
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f= 故选:A。
【点评】本题的难题在于物体遭到的力不在一个平面内,需要将重力根据用途成效进行剖析,依据静摩擦力的产生特征和共点力平衡条件列式求解静摩擦力.
6.(3 分)一物体静止在斜面上,正确表示斜面对物体用途力 F 的方向是下图中的( )
A. B.
C. D.
【剖析】小物体静止在斜面上,合力为零,剖析斜面对物体有哪些用途力与重力的关系,即可确定其方向.
【解答】解:物体遭到重力、斜面的支持力和静摩擦力,依据平衡条件得知:斜面对物体的支持力和静摩擦力的合力与重力大小相等、方向相反,而斜面对物体的支持力和静摩擦力的合力就是斜面对物体有哪些用途力,所以斜面对物体有哪些用途力与重力方向相反,应竖直向上,故 B 正确,ACD 错误。
故选:B。
【点评】本题要明确斜面对物体有支持力和摩擦力两个力,斜面对物体有哪些用途是指它们的合力,运用平衡条件进行剖析.
7.(3 分)轻细绳两端分别系上水平为 m1 和 m2 的两小球 A 和 B,A 在 P 处时两球都静止,如图所示,O 为球心,∠COP=60°,碗对 A 的支持力为 N,绳对 A 的拉力为 T,则
( )
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A.N >T B.N<T C.N=m1g D.m1= m2
【剖析】题中装置处于静止状况,两个小球的合力均为零。先对 m2 球受力剖析,受重力和拉力,二力平衡,求出拉力;
再对 m1 球受力剖析,依据共点力平衡条件列式求解 A 所受的支持力和二者水平之比。
【解答】解:m2 球维持静止状况,对其受力剖析,受重力和拉力,二力平衡,故: 绳子上的弹力:T=m2g…①
对 m1 球受力剖析,如图:
依据共点力平衡条件:
x 方向:Tcosplay60°﹣Ncosplay60°=0…② 得:N=m2g;
y 方向:Tsin60°+Nsin60°﹣m1g=0…③ 由①②③代入数据解得: =
A、B、因为 T=m2g,N=m2g,故 N=T,故 AB 错误; C、因为 N=m2g, = ,故 N=
m1g,故 C 错误; D、因为 =
,故 m1=
m2,故 D 正确;
故选:D。
【点评】本题是简单的连接体问题,先剖析受力最简单的物体,再剖析受力较复杂的另一个物体,同时要运用正交分解法处置较为便捷。
8.(3 分)如图所示,用三根轻绳将水平均为 m 的 A、B 两小球与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 用途于 A 球上,此时三根轻绳均处于直线状况,且 OB 绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状况,三根轻绳的长度之比为 OA: AB:OB=3:4:5,则下列说法正确的是( )
A.O B 绳中的拉力小于 mg B.OA 绳中的拉力大小为 mg
C. 拉力 F 大小为mg
D. 拉力 F 大小为mg
【剖析】先对 B 球受力剖析,依据平衡条件得到 OB 绳子拉力和 AB 绳子的拉力;再对球 A 受力剖析,依据平衡条件并运用合成法得到拉力 F 和 OA 绳子的拉力。
【解答】解:A、对球 B 受力剖析,遭到重力、OB 的拉力,假设 AB 绳子有拉力,则球B 不可以维持平衡,故 AB 绳子的拉力为零,故 OB 绳子的拉力等于球 B 的重力,故 A 错误;
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B、C、D、对球 A 受力剖析,受拉力 F、重力 mg 和 AO 绳子的拉力 T,如图
依据几何关系,cosplayθ= =
,所以θ=53° 有 F=mgtanθ=
mg;T=
=
故 D 正确,BC 错误; 故选:D。
【点评】本题重点先对 B 球受力剖析,得到 AB 绳子的拉力为零,然后对 A 球受力剖析, 依据平衡条件并运用相似三角形法求解未知力。
9.(3 分)杂技表演的安全网如图(a)所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d…等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若水平为 m 的运动员从高处落下,并停止在 O 点上。该处下凹至最低点时,网绳 dOe,bOg 均为 120°张角,如图(b)所示,此时 O 点周围每根网绳承受的张力大小为( )
A. B.
C.2mg D.mg
【剖析】O 点的重压被两根绳所承受,故可以为每根绳承受一半的力,则绳子两端的力
的合力应等于 ,由平形四边形定则可求得每根绳所承受的力。
【解答】解:因每根绳的合力应为 ;而绳受力后成 120 度角,作出平行四边形可知, 由几何关系可知:当合力为
时,两分力也为
;
故每根绳承受的重压大小为 ;
运动员处于平衡状况,故安全网遭到的重压为 F=mg,故每根网绳承受的张力大小为
;
故选:A。
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【点评】本题应注意绳子张力的特征,同一根绷紧的绳,其上的各部分张力相等;两个大小相等的力若其夹角为 120°,则合力与分力大小相等。
10.(3 分)如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于 A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为 F1; 将绳子右端移到 C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为 F2;将绳子右端再由 C 点移到 D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,并且 BC 为竖直线,则( )
A.θ1=θ2<θ3 B.θ1=θ2=θ3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2>F3
【剖析】绳子右端从 B 移动到 C 点时,依据几何关系可以判断出,两个绳子之间的夹角不变,然后依据三力平衡条件判断出绳子拉力不变;绳子右端从 B 移动到 D 点时,绳子间夹角变大,第三依据共点力平衡条件判断。
【解答】解:设绳子结点为 O,对其受力剖析,如图
当绳子右端从 B 移动到 C 点时,依据几何关系,有 AOsin
+BOsin
同理有
AO′sin +BO′sin =AC
绳子长度不变,有 AO+OB=AO′+O′B
故θ1=θ2
绳子的结点受重力和两个绳子的拉力,因为绳子夹角不变,依据三力平衡可知,绳子拉力不变,即 F1=F2;
绳子右端从 B 移动到 D 点时,绳子间夹角显然变大,绳子的结点受重力和两个绳子的拉力,第三依据共点力平衡条件可得 F1<F3
故θ1=θ2<θ3,F1=F2<F3。故 A 正确,B、C、D 错误。故选:A。
【点评】本题重点依据几何关系判断出两次移动过程中两绳子间夹角的变化状况,然后依据共点力平衡条件作图,运用合成法剖析。
11.(3 分)如图所示,弹簧秤一端固定在墙上,另一端与木块 A 相连,当用力加速抽出长木板B 的过程中,察看到弹簧秤的示数为 4.0N,若匀速抽出木板 B,弹簧秤的示数大小为 ( )
A.大于 4.0N B.等于 4.0N C.小于 4.0N D.等于零
【剖析】本题应以 A 为研究对象,A 在水平方向上受摩擦力及弹簧秤的拉力而处于静止, 故可知二力应为平衡力;依据滑动摩擦力的影响原因可知摩擦力的大小与运动状况无关, 则可由平衡条件可知弹簧弹力的变化。
【解答】解:当用力加速抽出木板 B 时,A 物体维持静止,故可知 A 受 B 的摩擦力 f=F
=4.0N;
因 A 对 B 物体的重压不变,故 A、B 间的摩擦力不会发生变化,故匀速拉动时摩擦力也为 4.0N;
物体A 在弹簧秤有哪些用途下仍维持静止,故弹簧秤对 A 的拉力仍为 4.0N,即弹簧秤的示数
大小仍等于 4.0N;故 B 正确,ACD 错误。故选:B。
【点评】本题的重点在于摩擦力大小的判断,应明确滑动摩擦力的大小与动摩擦因数和正重压的有关,与物体的运动状况无关。
12.(3 分)用两根能承受的最大拉力相等,长度不等的细绳 AO、BO,如图所示悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,若绳子终将被拉断,则( )
A.AO 段先断 B.BO 段先断
C.AO、BO 同时被拉断 D.条件不足,没办法判断
【剖析】将铁球对 O 点的拉力按用途成效分解,沿 A0 方向上的分力等于 AO 绳的拉力, 沿 BO 绳方向上的分力等于 BO 绳的拉力,比较两拉力的大小,从而判断哪根绳先断.
【解答】解:物体对 O 点拉力等于物体重力,此力有两个成效:一是使 AO 绳拉紧;二是使 BO 绳拉紧。
按成效把物体对 O 点的拉力分解,通过作图可得 AO 绳受的力小于 BO 绳受的力。当重力渐渐增大,BO 绳先达到最大拉力,BO 绳先断。故 A 错误,B 正确,C 错误,D 错误。故选:B。
【点评】决本题的重点通过平行四边形定则确定出 AO 绳、BO 绳的拉力大小,从而判断出什么绳先断.
2、多选题
13.(3 分)用途在同一物体上的下列几组共点力中,合力可能为零的有( )
A.3N、4N、5N B.2N、3N、6N C.4N、6N、9N D.5N、6N、llN
【剖析】判断各选项中的三个力的合力能否为零为零.常见的办法是先找出其中两个力的合力范围,看看第三个力是不是在这两个力的合力的范围之内,在范围之内合力可以为零,不然则不可以.
【解答】解:A、3N、4N 的合力范围为 1N≤F≤7N,5N 在合力范围内,所以三个力的
合力可能为零。故 A 正确。
B、2N、3N 的合力范围为 1N≤F≤5N,6N 不在合力范围内,所以三个力的合力不可以为零。故 B 错误。
C、4N、6N 的合力范围为 2N≤F≤10N,9N 在合力范围内,所以三个力的合力可能为零。故 C 正确。
D、5N、6N 的合力范围为 1N≤F≤11N,11N 在合力范围内,所以三个力的合力可能为零。故 D 正确。
故选:ACD。
【点评】判断三个力的合力能否为零,第一判断其中两个力的合力范围是重点.两个力的合力最小时是二力在同一条直线上且方向相反,最小合力大小是二力大小的差,方向沿着较大的力的方向;两个力的合力最大时是二力在同一条直线上且方向相同,最大合力大小是二力的代数和,方向与原二力的方向相同.
14.(3 分)下列关于力的叙述中,正确的是( )
A.力是物体对物体有哪些用途,一直成对出现B.物体只有相互接触,才有力有哪些用途 C.两物体相互用途不必须要直接接触 D.直接接触的物体间肯定有力的相互用途
【剖析】力是物体对物体有哪些用途,产生力有哪些用途至少两个物体;物体间不接触可以产生力有哪些用途,接触的物体不肯定有力有哪些用途;
物体间力有哪些用途是相互的,一个物体对另一个物体施力的同时,也遭到另一个物体对它有哪些用途。
【解答】解:A、力是物体对物体有哪些用途,一直成对出现的,故 A 正确;
B、物体间不接触可以产生力有哪些用途,比如两个磁铁间的相互用途力,故 B 错误;
C、物体间不接触可以产生力有哪些用途,比如两个磁铁间的相互用途力,故 C 正确;
D、直接接触的物体间不肯定有力的相互用途,如水平地面上靠在一块相互接触的篮球之 间没弹力。故 D 错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了学生对力的定义、力的相互性知道与学会,注意弹力产生的条件是解答本题的轨迹。是基础题目。
15.(3 分)如图所示,重力为 G 的光滑木块置放在倾角为θ的固定斜面上,现对木块施加一
水平推力 F,使木块相对于斜面体静止,已知木块对斜面体重压大小等于斜面对木块的支持力大小,则关于重压大小的结论正确的是( )
A.G2+F2 B.G cosplayθ
C. D.G cosplayθ+F sinθ
【剖析】对物块受力剖析,物块受重力,斜面弹力,和推力 F,因为斜面光滑故没摩擦力,因此物体总共只受三个力,依据几何关系求解。
【解答】解:物体遭到重力 mg、推力 F 和支持力 N 处于平衡状况,物体受力如图:
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依据几何关系可得:
解三角形可得:N= ,故 A 错误
或:N= ,故 BC 错误;
或:N=Gcosplayθ+Fsinθ.故 D 正确。故选:D。
【点评】本题主如果考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力剖析、借助平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上打造平衡方程进行解答。
16.(3 分)如图所示,物体 A 的重力为 10 牛顿,固定斜面的倾角为 30°,物体 A 与固定斜面间的最大静摩擦力为 2 牛顿,A 与 B 间由轻绳相连且平行于斜面,图中所示的角α
=60°,绳 OC 呈水平,则物体 B 的重力取以下哪几个值,物体 A 可以在斜面上维持静止状况( )
A.1.6 牛顿 B.2.4 牛顿 C.3.3 牛顿 D.3.8 牛顿
【剖析】剖析 A 遭到的摩擦力最大时绳子的拉力大小,再对 B 减小受力剖析求解 B 的重力范围。
【解答】解:当 A 遭到的摩擦力为最大静摩擦力且方向沿斜面向下,此时 B 的重力最大, 对 A 进行受力剖析如图,
依据平衡条件可得 T=GAsin30°=7N,
当 A 遭到的摩擦力为最大静摩擦力且方向沿斜面向上,此时 B 的重力最小, 依据平衡条件可得:T+f=GAsin30°,
解得 T=3N,
故物体 A 可以维持静止,绳子的拉力范围为 3N≤T≤7N。对 B 进行受力剖析如图所示,
依据几何关系可得 Tcosplayα=mBg,因为 3N≤T≤7N, 解得 1.5N≤mBg≤3.5N,故 ABC 正确、D 错误; 故选:ABC。
【点评】本题主如果考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力剖析、借助平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上打造平衡方程进行解答。
3、填空题
17.(3 分)如图所示中实验装置 A 是固定在支架上的激光笔,B、C 是平面镜,P 是桌面, M 是重物,该装置是用来察看桌面的__________,当重物 M 水平降低时,光点 D 将向____________________(选填“左”或“右”)移动。
【剖析】镜子遭到弹力用途而向下凹,依据镜面反射的特征知反射的光线偏向右方,当将重物拿走后弹力消失,光斑将由 D′向 D 移。
【解答】解:重物对桌面产生了重压,故可以产生微小形变;为了放大,大家使用了平面镜光线的反射进行实验;
当重物减小时,桌面的形变减小;反射角减小,则光点向左移动; 故答案为:微小形变,左。
【点评】本题考查光线的反射及弹力的产生,应该注意本实验使用了放大的思想,将微小形变通过平面镜显示出来。
18.(3 分)应用计算机实验辅助系统,研究“斜面上力的分解”,如图所示,实验时将圆柱体放在倾角可变的斜面上,A、B 为两个力传感器,改变斜面倾角,使之渐渐减小,则 A 传感器显示的重压________________________________________,B 传感器显示的重压________________________________________(填“变小”或“变大”)
【剖析】以物体为研究对象并进行受力剖析然后依据共点力平衡的特征可得斜面的支持力 FNA=Gcosplayθ,挡板的支持力 FNB=Gsinθ联立求解。
【解答】解:以物体为研究对象,则依据物体处于平衡状况可知 斜面 A 的支持力 FNA=Gcosplayθ
而挡板 B 的支持力 FNB=Gsinθ
显然随θ变小,斜面的支持力增大,挡板的支持力变小。由牛顿第三定律可知,A 传感器显示的重压增大,B 传感器显示的重压变小。
故答案为:变大,变小
【点评】本题考查共点力平衡条件的应用,依据平衡条件剖析两传感器上的重压与重力的关系是解题的重点。
19.(3 分)水平为 2kg 的物体如图所示的装置悬挂着,绳和滑轮的水平均不计,若 CB 绳
水平,则OA 绳的张力为____________________ N(保留三位有效数字)若悬线 B 点缓慢向下移动,
则 OA 绳上的张力______________________________(填变大、不变、变小)
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【剖析】OA 绳的张力等于绳 CB 的张力与 CD 绳张力的合力。将悬线 B 点缓慢向下移动时,绳 CB 和绳 CD 的张力大小不变,由平行四边形定则剖析 OA 绳上的张力怎么样变化。
【解答】解:如右图所示,绳 CB 的张力与 CD 绳张力大小相等,都为 mg,依据平衡条件知,OA 绳的张力为 T=mg=20
N
将悬线 B 点缓慢向下移动时,绳 CB 和绳 CD 的张力大小不变,夹角变小,由平行四边形定则知,绳 CB 的张力与 CD 绳张力的合力变大,则 OA 绳上的张力变大。
故答案为:20 ,变大。
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【点评】解决本题时,要学会动滑轮的力学特质,运用平行四边形定则剖析绳 OA 上张力的变化状况。
4、综合题
20.(1)在做“探究合力与分力关系”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点,则下列说法中正确的是______________________________
A、两次实验中,O 点地方需要相同.
B、实验中,橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板维持平行.
C、实验中,把橡皮条的另一端拉到 O 点时,两个弹簧秤之间的夹角需要取 90°.
D、实验中,要一直将它中一个弹簧秤沿某一方向拉到最很多程,然后调节另一弹簧秤拉 力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到 O 点.
(2) 如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中 F 是用作图法得到的合力,F′是通过实验测得的合力,则什么实验结果是符合实验事实的?____________________填“甲” 或“乙”)
(3) 在实验中,假如将细绳换成橡皮筋,那样实验结果将____________________________________________________________.(选填“变”或“不变”)
【剖析】(1)实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系,而合力与分力是等效的,需要两次拉橡皮筋要到同一地方,在实验中用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线有哪些用途成效要相同(即橡皮条拉到同一地方),而细线有哪些用途是画出力的方向,弹簧秤能测出力的大小.因此细线的长度没限制,弹簧秤的示数也没需要, 两细线的夹角不要太小也不要太大.
(2) 该实验中 F 是由平行四边形法则得出的合力,而 F′是通过实质实验得出的,故F′应与 OA 在同一直线上,因为误差的存在,F 和 F′会有肯定的夹角.
(3) 实验过程只须保证拉力有哪些用途成效相同,即橡皮条的结点应拉到同一地方,用什么 绳子拉橡皮条对实验没影响.
【解答】解:(1)A、要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力成效相同,橡皮条要沿相同方向伸长量相同,则 O 点的地方应固定.故 A 正确;
B、实验中,要作出平行四边形,所以橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板维持平行,故 B
正确;
C、本实验只须使两次成效相同就好,两个弹簧称拉力的方向没限制,并不是必须要夹角 为 90°不变,故 C 错误;
D、本实验中,弹簧秤的拉力应低于量程,两个弹簧称拉力的大小没需要,只须使两 次成效相同就好,故 D 错误.
故选:AB.
(2)F 是通过作图的办法得到合力的理论值,而 F′是通过一个弹簧称沿 AO 方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到 O 点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力成效相同,测量出的合力.故方向肯定沿 AO 方向的是 F′,所以甲符合事实.
(3)实验过程只须保证拉力有哪些用途成效相同,即橡皮条的结点应拉到同一地方,用什么 绳子拉橡皮条对实验没影响,在实验中,假如将细绳换成橡皮筋,那样实验结果将不变.
故答案为:(1)AB;(2)甲;(3)不变.
【点评】本实验使用是等效替代的思维办法.实验中要保证一个合力与两个分力成效相同,结点 O 的地方需要相同,同时要明确实验原理和步骤,与了解实验的需要注意的地方. 21.如图所示,用一拉力将悬挂小球的细线拉离竖直地方而偏转了 30°处于静止,小球的
重力 10N。
(1) 假如拉力是水平向右,则拉力多大?
(2) 假如要使拉力最小,则拉力的大小和方向如何?
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【剖析】(1)拉力水平向右,依据平衡条件求解拉力大小;
(2)小球的重力肯定,绳子拉力方向肯定,依据平衡条件和平行四边形定则作图判断拉 力最小值和拉力与细线的夹角。
【解答】解:(1)如图所示,假如拉力是水平向右,则为 1 方向;依据共点力的平衡条件可得拉力为:
F=Gtan30°= N;
(2)小球的重力肯定,细线拉力 T 的方向肯定,依据平衡条件和平行四边形定则可知, 当使拉力 F 与细线垂直时拉力最小,即为图中 2 的方向;故此时拉力 Fm 为: Fm=Gsin30°=10×0.5N=5N
答:(1)假如拉力是水平向右,则拉力为N;
(1)假如要使拉力最小,则拉力的大小为 5N,方向与细线垂直向上。
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【点评】本题主如果考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力剖析、借助平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上打造平衡方程进行解答。
22. 如图所示,重力为 G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平线成θ角,试求:
(1) 绳子的张力大小;
(2)
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链条最低点的张力大小。
【剖析】(1)对链条受力剖析,受重力和两个拉力,然后依据平衡条件并运用合成法求解;
(2)对左半边链条受力剖析,受重力、拉力和右半边链条的拉力,依据平衡条件并运用 合成法求解。
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【解答】解:(1)对链条受力剖析,受重力和两个拉力,如图所示:
依据平衡条件,有:2Tsinθ=mg, 解得:T= ;
(2)对左半边链条受力剖析,受重力、拉力和右半边链条的拉力,如图所示:
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由平衡条件可得:F= 。
答:(1)绳子的张力为;
(2)链条最低点的张力为 。
【点评】本题重点是对链条受力剖析,然后依据平衡条件列式求解,应该注意三力平衡时, 三力不平行时肯定是共点力。