資源簡介

章末檢測試卷(第三章)
(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.下列說法正確的是 (　　)
A.木塊放在桌面上受到一個向上的彈力,這是由于木塊發生微小形變而產生的
B.質量均勻分布、形狀規則的物體的重心可能在物體上,也可能在物體外
C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反
D.由磁鐵間存在相互作用可知:力可以離開物體而單獨存在
2.(2024·江蘇省高一階段練習)在亞運會體操女子平衡木單項決賽中,體操運動員站在水平的平衡木上處于靜止平衡狀態,則下列說法正確的是 (　　)
A.平衡木對人的支持力與人對平衡木的壓力是一對平衡力
B.平衡木對人的支持力和人的重力是性質相同的力
C.人受到支持力是因為腳底發生了形變
D.平衡木對人沒有摩擦力
3.機場常用傳送帶為旅客運送行李,在傳送帶運送行李過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式,如圖所示,甲為水平傳送帶,乙為傾斜傳送帶,當行李隨傳送帶一起勻速運動時,下列幾種判斷正確的是 (　　)
A.甲情形中的行李所受的合力為零
B.甲情形中的行李受到重力、支持力和摩擦力作用
C.乙情形中的行李只受到重力、支持力作用
D.乙情形中的行李所受支持力與重力大小相等、方向相反
4.(2024·佛山市高一開學考試)在現實生活中,力的分解有著廣泛的應用,比如劈柴用的斧頭。如圖甲所示為斧頭劈柴時的剖面圖,用斧頭劈柴時,只需用一個較小的豎直向下的力作用于斧頭上,便可以把木柴劈開。下列說法正確的是 (　　)
A.力F一定比它沿垂直于AB與AC兩個方向分解的兩個分力都大
B.一個較小的力F可以分解為兩個較大的分力,從而把柴劈開
C.力F的大小等于沿垂直于AB與AC兩個方向分解的兩個分力大小之和
D.乙圖中,斧頭P與斧頭Q的質量相同,且α<β,對它們施加同樣的力,則用斧頭Q更容易把木柴劈開
5.目前,許多社區均已配備了公共體育健身器材,如圖所示器材為一秋千,用兩根等長輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點,由于長期使用,導致兩根支架向內發生了微小傾斜,如圖中虛線所示,但兩懸掛點仍等高,座椅靜止時所受合力的大小用F表示,F1表示單根輕繩對座椅拉力的大小,則 (　　)
A.F不變,F1變小 B.F不變,F1變大
C.F變小,F1變小 D.F變大,F1變大
6.如圖所示,質量mA=8 kg的物塊A下端連接著直立且固定于地面的輕質彈簧,上端連接著跨過定滑輪的輕繩,繩的另一端連接著靜置于地面、質量為mB=10 kg的物塊B。此時,與A相連的輕繩處于豎直方向,與B相連的輕繩與水平面的夾角為37°,并且彈簧的壓縮量為10 cm,若彈簧勁度系數k=100 N/m,重力加速度g取10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不計滑輪與輕繩間的摩擦。關于物塊B的受力情況,下列分析正確的是 (　　)
A.輕繩對物塊B的拉力大小為60 N
B.地面對物塊B的摩擦力大小為56 N
C.地面對物塊B的支持力大小為68 N
D.物塊B所受合力大小為10 N
7.如圖所示,長方體物塊在粗糙水平面上,光滑圓球在光滑豎直墻壁和物塊上處于靜止狀態。現用水平向右的拉力F拉動長方體物塊緩慢移動一小段距離,在這個運動過程中 (　　)
A.墻壁對球的支持力逐漸減小
B.長方體物塊對球的支持力逐漸增大
C.地面對長方體物塊的支持力逐漸減小
D.地面對長方體物塊的支持力逐漸增大
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.(2024·綿陽市高一期末)如圖所示,在豎直向上的恒力F的作用下,a物體緊靠豎直墻壁并保持靜止,b物體沿a物體勻速下滑。則下列說法中正確的是 (　　)
A.a、b之間一定存在摩擦力
B.a可能受到6個力的作用
C.b物體受到a物體的作用力豎直向上
D.墻壁不可能是光滑的
9.(2024·中山市高一期末)如圖所示,重力為G的休閑吊椅,質量分布均勻,用兩豎直鏈條懸掛在天花板上,豎直鏈條的下部各自固定另一鏈條對稱的連接到吊椅上,底部鏈條兩側夾角為θ=60°,吊椅呈水平狀態,不計鏈條重力,則 (　　)
A.任一豎直鏈條中的拉力大小為G
B.任一豎直鏈條中的拉力大小為G
C.任一底部鏈條中的拉力大小為G
D.任一底部鏈條中的拉力大小為G
10.如圖所示,質量為2M的物塊A靜置于水平臺面上,質量為M的半球體C靜置于水平地面上,質量為m的光滑小球B(可視為質點)放在半球體C上,P點為三根輕繩PA、PB、PO的結點。系統在圖示位置處于靜止狀態,P點位于半球體球心的正上方,PO豎直,PA水平,PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ=30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數為μ,重力加速度大小為g,則 (　　)
A.繩PO的拉力大小為mg
B.C受到的摩擦力大小為mg
C.A受到的摩擦力大小為mg
D.地面對C的摩擦力大小為μ(M+m)g
三、非選擇題(本題共5小題,共54分)
11.(6分)某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力與形變的關系”的實驗。
(1)(2分)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持　　　　狀態。
(2)(2分)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線,由此圖線可得該彈簧的原長x0=______cm,勁度系數k=　　　　N/m。
(3)(2分)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一個彈簧測力計,當彈簧測力計上的示數如圖丙所示時,該彈簧的長度x=　　　　cm。
12.(10分)(2023·成都市高一期末)某同學在家中做實驗驗證力的平行四邊形定則。他從學校實驗室借來兩只彈簧測力計,按如下步驟進行實驗。
①在豎直墻面上貼一張白紙來記錄彈簧測力計彈力的大小和方向;
②如圖(a),將彈簧測力計A上端掛于固定點P,下端用細線掛一水杯,細線與水杯系于O點,記下靜止時彈簧測力計的讀數F;
③如圖(b),將另一彈簧測力計B的一端用細線系于O點,手持另一端向左拉,使結點O靜止在某位置。讀出彈簧測力計A和B的示數分別為F1、F2,并在白紙上記錄O點的位置和細線的方向。
(1)(2分)從圖(a)中可得F=　　　　　　 N。
(2)(3分)在步驟③中測得F1=5.40 N和F2=4.20 N,兩個力的方向如圖(c)所示,用3 mm長度的線段表示1 N的力,在答題卡上與圖(c)對應的圖中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F'。
(3)(2分)合力F'=　　　　　 N,若F'與F的大小及方向的偏差在實驗允許的范圍之內,則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。
(4)(3分)某次實驗中,該同學發現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,請你提出一個解決辦法。　　　　　
13.(10分)如圖所示,物體A、B的質量分別為mA=6 kg、mB=4 kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數都為μ=0.3,不計滑輪的質量及繩與滑輪間的摩擦,在水平外力F作用下,A和 B一起向右做勻速直線運動,求地面對B和B對A的摩擦力的大小和方向。(g取10 m/s2)
14.(12分)如圖所示,重力為25 N的物塊甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結點為O,輕繩OB平行于傾角為θ=37°的斜面,且B端與放置在斜面上的重力為100 N的物塊乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角也為θ=37°,物塊甲、乙都處于靜止狀態,輕繩OB始終與斜面平行,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)(4分)輕繩OA、OB受到的拉力大小TOA、TOB;
(2)(4分)物塊乙所受的摩擦力;
(3)(4分)若斜面光滑,用一水平向左的推力F作用在乙物塊上,使其仍保持靜止狀態,水平推力F的大小。
15.(16分)質量為M的木楔傾角為θ=30°,當將一質量為m的木塊放在木楔的斜面上并給木塊一個初速度時,木塊恰好勻速下滑;如果用沿與斜面也成θ=30°的力F拉木塊,如圖所示,則木塊剛好勻速上滑,已知重力加速度為g,木楔在水平面上始終保持靜止,求:
(1)(2分)木塊與斜面的動摩擦因數;
(2)(6分)拉力F的大小;
(3)(8分)此時水平面對木楔的摩擦力和支持力的大小。
答案精析
1.B
2.D　［平衡木對人的支持力與人對平衡木的壓力是一對相互作用力，故A錯誤；平衡木對人的支持力屬于彈力，和人的重力不是性質相同的力，故B錯誤；人受到支持力是因為平衡木發生了形變，故C錯誤；平衡木對人沒有摩擦力，若有，則人不能平衡，故D正確。］
3.A　［甲情形中的行李受重力和傳送帶的支持力，這兩個力的合力為零，A對，B錯；乙情形中的行李受三個力的作用，即重力、傳送帶的支持力和傳送帶對行李的摩擦力，C錯；乙情形中的行李所受支持力垂直斜面向上，重力豎直向下，二者不在一條直線上，D錯誤。］
4.B　［將力F進行分解，如圖所示，可知F1=F2
由平衡條件有2F1sin=F
解得F1=F2=
當2sin>1，即θ>60°時，力F比兩個分力都大，當角度小于60°時，力F可以分解為較大的兩個分力，從而把柴劈開，故A錯誤，B正確；
力的分解遵循平行四邊形定則，不遵循代數運算法則，力F的大小不一定等于垂直AB與AC兩個方向分解的兩個分力大小之和，故C錯誤；
由A、B分析可知，角度越小，分力越大，則用斧頭P更容易把木柴劈開，故D錯誤。］
5.A　［對座椅受力分析如圖所示，座椅靜止，則兩輕繩拉力的合力F=G，不變。因兩懸掛點等高，則F2=F1=，支架內傾，θ變小，則F1變小，故選A。
］
6.B　［根據胡克定律可知，彈簧彈力大小F=kx=100×0.1 N=10 N，方向豎直向上，則繩子拉力T=mAg-F=80 N-10 N=70 N，故A錯誤；B處于靜止狀態，受力平衡，對B進行受力分析，根據平衡條件得：地面對物塊B的支持力大小N=mBg-Tsin 37°=58 N，地面對B的摩擦力大小f=Tcos 37°=70×0.8 N=56 N，故B正確，C錯誤；由于物塊B處于靜止狀態，所以所受合力為零，故D錯誤。］
7.B　［對小球進行受力分析，如圖所示，小球受力平衡，則有：N1=Gtan θ，N2=，當水平向右的拉力F緩慢拉動長方體物塊時，θ增大，則tan θ增大，所以N1增大，即墻壁對球的支持力逐漸增大，cos θ減小，所以N2增大，即長方體物塊對球的支持力逐漸增大，故A錯誤，B正確；對小球和長方形物塊整體進行受力分析，整體處于平衡狀態，受力平衡，受到重力、地面的支持力、拉力F和墻壁對球水平向右的支持力以及水平向左的摩擦力，豎直方向受力平衡，則地面對物塊的支持力始終等于整體的重力，不發生改變，故C、D錯誤。
］
8.AC　［對b物體進行受力分析：受到豎直向下重力，垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力；又因為b物體沿a物體勻速下滑，處于平衡狀態，所以b物體受到a物體的兩個作用力：垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力一定跟第三個力重力，大小相等方向相反，作用在一條直線上，故A、C正確；對a、b進行整體受力分析：受到豎直向下重力與豎直向上恒力F，墻壁對a沒有彈力，所以墻壁對a沒有摩擦力，且墻壁光不光滑沒法判斷，故D錯誤；對a進行受力分析：受到豎直向下的重力，豎直向上的恒力F，b對a的壓力和摩擦力，受到4個力作用，故B錯誤。］
9.BD　［兩豎直鏈條的拉力大小相等，方向豎直向上，根據平衡條件可得，任一豎直鏈條中的拉力大小為G，故A錯誤，B正確；底部鏈條兩側夾角為θ=60°，則根據平衡條件有G=2Fcos，解得任一底部鏈條中的拉力大小為F=G，故C錯誤，D正確。］
10.BC　［對小球B受力分析，可得繩BP的拉力大小為FBP=mgcos 30°=mg，對P點受力分析，可得繩PO的拉力大小為FPO=FBPcos 30°=mg，A錯誤；對物塊A受力分析，可得A受到的摩擦力大小為fA=FAP，FAP=FBPsin 30°，解得fA=mg，C正確；對繩OP、PB和小球B、半球體C整體受力分析，地面對C的摩擦力大小為fC=FAP=mg，B正確，D錯誤。］
11.(1)豎直　(2)4　50　(3)10
解析　(1)彈簧是豎直的，為減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故必須使刻度尺保持豎直狀態。
(2)彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4 cm，彈簧彈力為2 N時，彈簧的長度為8 cm，伸長量為4 cm，根據胡克定律F=kΔx，
有k== N/m=50 N/m。
(3)由題圖丙得到彈簧的彈力為3.0 N，根據題圖乙可得到此時彈簧的長度為10 cm。
12.(1)4.00　(2)見解析圖　(3)4.00　(4)見解析
解析　(1)根據彈簧測力計的讀數規則，該讀數為4.00 N。
(2)選定適當的標度，作出力的圖示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，對角線即為合力F'，作圖如圖所示
(3)根據上述，結合選擇的標度，可知合力F'=4.00 N
(4)若彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，可以保持OB水平，并使B的拉力減小；減小水杯重力(或換用重力更小的重物)；保持O點不動，使OB繞O點順時針旋轉等。其他答案合理即可。
13.30 N　水平向左　15 N　水平向左
解析　因為A、B一起在地面上運動，所以A與B間是靜摩擦力，而B與地面間是滑動摩擦力，
所以地面對B的摩擦力
f地B=F=μ(mA+mB)g=30 N
方向與B相對地面的運動方向相反，即水平向左。
A受到繩子的拉力T=F=15 N
由于A做勻速直線運動，由平衡條件得B對A的摩擦力fBA=T=15 N，方向水平向左。
14.(1)20 N　15 N　(2)75 N，方向沿斜面向上
(3)93.75 N
解析　(1)對O點受力分析，受到三段輕繩的拉力，合力為零，如圖所示：
根據平衡條件得：
TOA=Gcos θ=25×0.8 N=20 N
TOB=Gsin θ=25×0.6 N=15 N
(2)物塊乙處于靜止狀態，受力平衡，對乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB繩的拉力以及靜摩擦力，根據平衡條件可知，沿著斜面方向有：
f=G乙sin θ+TOB=100×0.6 N+15 N=75 N
方向沿斜面向上。
(3)若斜面光滑，對乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB繩的拉力以及水平向左的推力F，根據平衡條件可知，沿著斜面方向有：
Fcos θ=G乙sin θ+TOB
解得：F=93.75 N。
15.(1)　(2)mg
(3)mg　Mg+mg
解析　(1)木塊恰好勻速下滑，由平衡條件可知
mgsin 30°=μmgcos 30°，
解得μ=tan 30°=
(2)如果用沿與斜面也成θ=30°的力F拉木塊，則木塊剛好勻速上滑，由平衡條件得Fcos θ=mgsin θ+f
Fsin θ+N=mgcos θ
又f=μN，解得F=mg。
(3)將木塊和木楔看作整體，由平衡條件得水平面對木楔的摩擦力
f'=Fcos 2θ=mg
水平面對木楔的支持力為N'，則
N'+Fsin 2θ=(M+m)g
解得N'=Mg+mg。(共39張PPT)
章末檢測試卷(第三章)
一、單項選擇題
1.下列說法正確的是
A.木塊放在桌面上受到一個向上的彈力,這是由于木塊發生微小形變而產
生的
B.質量均勻分布、形狀規則的物體的重心可能在物體上,也可能在物體外
C.摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反
D.由磁鐵間存在相互作用可知:力可以離開物體而單獨存在
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2.(2024·江蘇省高一階段練習)在亞運會體操女子平衡木單項決賽中,體操運動員站在水平的平衡木上處于靜止平衡狀態,則下列說法正確的是
A.平衡木對人的支持力與人對平衡木的壓力是一對平衡力
B.平衡木對人的支持力和人的重力是性質相同的力
C.人受到支持力是因為腳底發生了形變
D.平衡木對人沒有摩擦力
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平衡木對人的支持力與人對平衡木的壓力是一對相互作用力,故A錯誤;
平衡木對人的支持力屬于彈力,和人的重力不是性質相同的力,故B錯誤;
人受到支持力是因為平衡木發生了形變,故C錯誤;
平衡木對人沒有摩擦力,若有,則人不能平衡,故D正確。
3.機場常用傳送帶為旅客運送行李,在傳送帶運送行李過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式,如圖所示,甲為水平傳送帶,乙為傾斜傳送帶,當行李隨傳送帶一起勻速運動時,下列幾種判斷正確的是
A.甲情形中的行李所受的合力為零
B.甲情形中的行李受到重力、支持力和摩擦力作用
C.乙情形中的行李只受到重力、支持力作用
D.乙情形中的行李所受支持力與重力大小相等、方向相反
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甲情形中的行李受重力和傳送帶的支持力,這兩個力的合力為零,A對,B錯;
乙情形中的行李受三個力的作用,即重力、傳送帶的支持力和傳送帶對行李的摩擦力,C錯;
乙情形中的行李所受支持力垂直斜面向上,重力豎直向下,二者不在一條直線上,D錯誤。
4.(2024·佛山市高一開學考試)在現實生活中,力的分解有著廣泛的應用,比如劈柴用的斧頭。如圖甲所示為斧頭劈柴時的剖面圖,用斧頭劈柴時,只需用一個較小的豎直向下的力作用于斧頭上,便可以把木柴劈開。下列說法正確的是
A.力F一定比它沿垂直于AB與AC兩個
方向分解的兩個分力都大
B.一個較小的力F可以分解為兩個較大
的分力,從而把柴劈開
C.力F的大小等于沿垂直于AB與AC兩個
方向分解的兩個分力大小之和
D.乙圖中,斧頭P與斧頭Q的質量相同,且α<β,對它們施加同樣的力,則用斧頭Q更
容易把木柴劈開
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將力F進行分解,如圖所示,可知F1=F2
由平衡條件有2F1sin=F
解得F1=F2=
當2sin>1,即θ>60°時,力F比兩個分力都大,當角度小于60°時,力F可以分解為較大的兩個分力,從而把柴劈開,故A錯誤,B正確;
力的分解遵循平行四邊形定則,不遵循代數運算法則,力F的大小不一定等于垂直AB與AC兩個方向分解的兩個分力大小之和,故C錯誤;
由A、B分析可知,角度越小,分力越大,則用斧頭P更容易把木柴劈開,故D錯誤。
5.目前,許多社區均已配備了公共體育健身器材,如圖所示器材為一秋千,用兩根等長輕繩將一座椅懸掛在豎直支架上等高的兩點,由于長期使用,導致兩根支架向內發生了微小傾斜,如圖中虛線所示,但兩懸掛點仍等高,座椅靜止時所受合力的大小用F表示,F1表示單根
輕繩對座椅拉力的大小,則
A.F不變,F1變小 B.F不變,F1變大
C.F變小,F1變小 D.F變大,F1變大
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對座椅受力分析如圖所示,座椅靜止,則兩輕繩拉力的合力F=G,不變。因兩懸掛點等高,則F2=F1=,支架內傾,θ變小,則F1變小,故選A。
6.如圖所示,質量mA=8 kg的物塊A下端連接著直立且固定于地面的輕質彈簧,上端連接著跨過定滑輪的輕繩,繩的另一端連接著靜置于地面、質量為mB=10 kg的物塊B。此時,與A相連的輕繩處于豎直方向,與B相連的輕繩與水平面的夾角為37°,并且彈簧的壓縮量為10 cm,若彈簧勁度系數k=100 N/m,重力加速度g取10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不計滑輪與輕繩間的摩擦。關于物塊B的受力情況,下列分析正確的是
A.輕繩對物塊B的拉力大小為60 N
B.地面對物塊B的摩擦力大小為56 N
C.地面對物塊B的支持力大小為68 N
D.物塊B所受合力大小為10 N
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根據胡克定律可知,彈簧彈力大小F=kx=100×
0.1 N=10 N,方向豎直向上,則繩子拉力T=mAg
-F=80 N-10 N=70 N,故A錯誤;
B處于靜止狀態,受力平衡,對B進行受力分析,根據平衡條件得:地面對物塊B的支持力大小N=mBg-Tsin 37°=58 N,地面對B的摩擦力大小f=Tcos 37°=70×0.8 N=56 N,故B正確,C錯誤;
由于物塊B處于靜止狀態,所以所受合力為零,故D錯誤。
7.如圖所示,長方體物塊在粗糙水平面上,光滑圓球在光滑豎直墻壁和物塊上處于靜止狀態。現用水平向右的拉力F拉動長方體物塊緩慢移動一小段距離,在這個運動過程中
A.墻壁對球的支持力逐漸減小
B.長方體物塊對球的支持力逐漸增大
C.地面對長方體物塊的支持力逐漸減小
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對小球進行受力分析,如圖所示,
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小球受力平衡,則有:N1=Gtan θ,N2=,當水平
向右的拉力F緩慢拉動長方體物塊時,θ增大,則
tan θ增大,所以N1增大,即墻壁對球的支持力逐漸增大,cos θ減小,所以N2增大,即長方體物塊對球的支持力逐漸增大,故A錯誤,B正確;
對小球和長方形物塊整體進行受力分析,整體處于平衡狀態,受力平衡,受到重力、地面的支持力、拉力F和墻壁對球水平向右的支持力以及水平向左的摩擦力,豎直方向受力平衡,則地面對物塊的支持力始終等于整體的重力,不發生改變,故C、D錯誤。
二、多項選擇題
8.(2024·綿陽市高一期末)如圖所示,在豎直向上的恒力F的作用下,a物體緊靠豎直墻壁并保持靜止,b物體沿a物體勻速下滑。則下列說法中正確的是
A.a、b之間一定存在摩擦力
B.a可能受到6個力的作用
C.b物體受到a物體的作用力豎直向上
D.墻壁不可能是光滑的
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對b物體進行受力分析:受到豎直向下重力,垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力;又因為b物體沿a物體勻速下滑,處于平衡狀態,所以b物體受到a物體的兩個作用力:垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力一定跟第三個力重力,大小相等方向相反,作用在一條直線上,故A、C正確;
對a、b進行整體受力分析:受到豎直向下重力與豎直向
上恒力F,墻壁對a沒有彈力,所以墻壁對a沒有摩擦力,
且墻壁光不光滑沒法判斷,故D錯誤;
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對a、b進行整體受力分析:受到豎直向下重力與豎直向上恒力F,墻壁對a沒有彈力,所以墻壁對a沒有摩擦力,且墻壁光不光滑沒法判斷,故D錯誤;
對a進行受力分析:受到豎直向下的重力,豎直向上的恒力F,b對a的壓力和摩擦力,受到4個力作用,故B錯誤。
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9.(2024·中山市高一期末)如圖所示,重力為G的休閑吊椅,質量分布均勻,用兩豎直鏈條懸掛在天花板上,豎直鏈條的下部各自固定另一鏈條對稱的連接到吊椅上,底部鏈條兩側夾角為θ=60°,吊椅呈水平狀態,不計鏈條重力,則
A.任一豎直鏈條中的拉力大小為G
B.任一豎直鏈條中的拉力大小為G
C.任一底部鏈條中的拉力大小為G
D.任一底部鏈條中的拉力大小為G
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兩豎直鏈條的拉力大小相等,方向豎直向上,根據
平衡條件可得,任一豎直鏈條中的拉力大小為G,
故A錯誤,B正確;
底部鏈條兩側夾角為θ=60°,則根據平衡條件有G=2Fcos,解得任一底部鏈條中的拉力大小為F=G,故C錯誤,D正確。
10.如圖所示,質量為2M的物塊A靜置于水平臺面上,質量為M的半球體C靜置于水平地面上,質量為m的光滑小球B(可視為質點)放在半球體C上,P點為三根輕繩PA、PB、PO的結點。系統在圖示位置處于靜止狀態,P點位于半球體球心的正上方,PO豎直,PA水平,PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ=30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數為μ,重力加速度大小為g,則
A.繩PO的拉力大小為mg
B.C受到的摩擦力大小為mg
C.A受到的摩擦力大小為mg
D.地面對C的摩擦力大小為μ(M+m)g
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對小球B受力分析,可得繩BP的拉力大小為FBP=
mgcos 30°=mg,對P點受力分析,可得繩PO的
拉力大小為FPO=FBPcos 30°=mg,A錯誤;
對物塊A受力分析,可得A受到的摩擦力大小為fA=FAP,FAP=FBPsin 30°,解得fA=mg,C正確;
對繩OP、PB和小球B、半球體C整體受力分析,地面對C的摩擦力大小為fC=FAP=mg,B正確,D錯誤。
三、非選擇題
11.某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力與形變的關系”的實驗。
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(1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持　　　　狀態。
豎直
彈簧是豎直的,為減小誤差,刻度尺必須與彈簧平行,故必須使刻度尺保持豎直狀態。
(2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線,由此圖線可得該彈簧的原長x0=_____cm,
勁度系數k=　　　N/m。
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彈簧處于原長時,彈力為零,故原長為4 cm,彈簧彈力為2 N時,彈簧的長度為8 cm,伸長量為4 cm,根據胡克定律F=kΔx,
有k== N/m=50 N/m。
50
(3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一個彈簧測力計,當彈簧測力計上的示數如圖丙所示時,該彈簧的長度x=　　　cm。
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由題圖丙得到彈簧的彈力為3.0 N,根據題圖乙可得到此時彈簧的長度為10 cm。
12.(2023·成都市高一期末)某同學在家中做實驗驗證力的平行四邊形定則。他從學校實驗室借來兩只彈簧測力計,按如下步驟進行實驗。
①在豎直墻面上貼一張白紙來記錄彈簧測力計彈力的大小和方向;
②如圖(a),將彈簧測力計A上端掛于固定點P,下端用細線掛一水杯,細線與水杯系于O點,記下靜止時彈簧測力計的讀數F;
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③如圖(b),將另一彈簧測力計B的一端用細線系于O點,手持另一端向左拉,使結點O靜止在某位置。讀出彈簧測力計A和B的示數分別為F1、F2,并在白紙上記錄O點的位置和細線的方向。
(1)從圖(a)中可得F=　　　　 N。
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4.00
根據彈簧測力計的讀數規則,該讀數為4.00 N。
(2)在步驟③中測得F1=5.40 N和F2=4.20 N,兩個力的方向如圖(c)所示,用3 mm
長度的線段表示1 N的力,在答題卡上與圖(c)對應的圖中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F'。
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答案　見解析圖
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選定適當的標度,作出力的圖示,以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,對角線即為合力F',作圖如圖所示
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(3)合力F'=　　　 N,若F'與F的大小及方向的偏差在實驗允許的范圍之內,則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。
4.00
根據上述,結合選擇的標度,可知合力F'=4.00 N
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(4)某次實驗中,該同學發現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,請你提出一個解決辦法。　　　　　
見解析
若彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,可以保持OB水平,并使B的拉力減小;減小水杯重力(或換用重力更小的重物);保持O點不動,使OB繞O點順時針旋轉等。其他答案合理即可。
13.如圖所示,物體A、B的質量分別為mA=6 kg、mB=4 kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數都為μ=0.3,不計滑輪的質量及繩與滑輪間的摩擦,在水平外力F作用下,A和 B一起向右做勻速直線運動,求地面對B和B對A的摩擦力的大小和方向。(g取10 m/s2)
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答案　30 N　水平向左　15 N　水平向左
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因為A、B一起在地面上運動,所以A與B間是靜摩擦力,而B與地面間是滑動摩擦力,
所以地面對B的摩擦力
f地B=F=μ(mA+mB)g=30 N
方向與B相對地面的運動方向相反,即水平向左。
A受到繩子的拉力T=F=15 N
由于A做勻速直線運動,由平衡條件得
B對A的摩擦力fBA=T=15 N,方向水平向左。
14.如圖所示,重力為25 N的物塊甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結點為O,輕繩OB平行于傾角為θ=37°的斜面,且B端與放置在斜面上的重力為100 N的物塊乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角也為θ=37°,物塊甲、乙都處于靜止狀態,輕繩OB始終與斜面平行,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力大小TOA、TOB;
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答案　20 N　15 N
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對O點受力分析,受到三段輕繩的拉力,合力為零,如圖所示:
根據平衡條件得:
TOA=Gcos θ=25×0.8 N=20 N
TOB=Gsin θ=25×0.6 N=15 N
(2)物塊乙所受的摩擦力;
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答案　75 N,方向沿斜面向上
物塊乙處于靜止狀態,受力平衡,對乙受力分析,受到重力、斜面的支持力、OB繩的拉力以及靜摩擦力,根據平衡條件可知,沿著斜面方向有:
f=G乙sin θ+TOB=100×0.6 N+15 N=75 N
方向沿斜面向上。
(3)若斜面光滑,用一水平向左的推力F作用在乙物塊上,使其仍保持靜止狀態,水平推力F的大小。
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答案　93.75 N
若斜面光滑,對乙受力分析,受到重力、斜面的支持力、OB繩的拉力以及水平向左的推力F,根據平衡條件可知,沿著斜面方向有:
Fcos θ=G乙sin θ+TOB
解得:F=93.75 N。
15.質量為M的木楔傾角為θ=30°,當將一質量為m的木塊放在木楔的斜面上并給木塊一個初速度時,木塊恰好勻速下滑;如果用沿與斜面也成θ=30°的力F拉木塊,如圖所示,則木塊剛好勻速上滑,已知重力加速度為g,木楔在水平面上始終保持靜止,求:
(1)木塊與斜面的動摩擦因數;
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答案　　
木塊恰好勻速下滑,由平衡條件可知
mgsin 30°=μmgcos 30°,解得μ=tan 30°=
(2)拉力F的大小;
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答案　mg
如果用沿與斜面也成θ=30°的力F拉木塊,則木塊剛好勻速上滑,由平衡條件得
Fcos θ=mgsin θ+f
Fsin θ+N=mgcos θ
又f=μN,解得F=mg。
(3)此時水平面對木楔的摩擦力和支持力的大小。
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答案　mg　Mg+mg
將木塊和木楔看作整體,由平衡條件得水平面對木楔的摩擦力f'=Fcos 2θ=mg
水平面對木楔的支持力為N',則
N'+Fsin 2θ=(M+m)g
解得N'=Mg+mg。

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