第四章评测
答案解析
一、
1.【答案】A
【解析】选 A。三力方向一致时，合力最大为3000 N；800 N 和1000 N 二力合力的最大值为1800 N ，最
小值为 200 N，1200 N 大于最小值，小于最大值，所以三力合力的最小值为0 N ，故 A 正确，B、C、D
错误。
2.【答案】B
【解析】选 B。根据平行四边形定则，以F 为对角线作平行四边形，如图：
则有 F2 F cos ；故选 B。
3.【答案】A
G
【解析】选 A。由平衡知识可知：3T cos G 解得T ，故选 A。
3cos
4.【答案】B
【解析】选 B。智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”时受力平衡，根据平衡条件
进行分析。智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”时受力平衡，则玻璃墙面对其作
用力与其重力等大反向，即为 F2 方向，故 A、C、D 错误，B 正确。
5.【答案】A
【解析】选 A。以人为研究对象，受竖直向下的重力和气流对人向上的力，二力平衡。地球对人的吸引力
和人对地球的吸引力为一对作用力和反作用力，人对气流向下的力和气流对人向上的力也为一对作用力和
反作用力。人对气流向下的力为人施加的力，不是受到的力，A 对。
6.【答案】D
【解析】选 D。随水平电梯一起匀速运动的乘客相对电梯静止，做匀速运动，受到重力和支持力作用，二
力平衡，所以不受摩擦力作用，故 A、B、C 错误，D 正确。
7.【答案】D
【解析】选 D。对黑板擦受力分析，受到竖直向下的重力，黑板给的支持力 N ，以及垂直黑板向下的吸力
F ，沿黑板平面向上的摩擦力 f ，根据正交分解可知 f mg sin ， N mg cos F ，根据牛顿第三定律
可知黑板擦对黑板的压力大小为 N ' mgcos F ，由于黑板擦处于静止，所以重力和其余三个力（黑板
对黑板擦的作用力）的合力为零，故黑板对黑板擦的作用力大小为mg ，D 正确。
高中物理 必修第一册 1 / 5
8.【答案】A
【解析】选 A。设运动员质量为m，跳板与水平方向的夹角为 ，运动员受力平衡，对运动员受力分析，
则跳板对运动员的摩擦力： f mg sin ，随 增大，摩擦力增大；跳板对运动员的支持力：
N mg cos ，随 增大，支持力减小；运动员受力平衡，跳板对运动员的作用力与重力等大反向，不
变。故 A 正确，B、C、D 错误。
9.【答案】B
【解析】选 B。以三石块作为整体研究，根据平衡条件可知，则石块 c 不会受到水平桌面的摩擦力，故 A
错误；选 ab 作为整体研究，根据平衡条件，则石块 c 对 ab 整体的作用力与其总重力平衡，则石块 c 对b
的作用力一定竖直向上，故 B 正确；石块b 对 a 的支持力与其对 a 的静摩擦力的合力，跟 a 受到的重力是
平衡力，则b 对 a 的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上，也不等于 a 的
重力，故 C、D 错误。所以 B 正确，A、C、D 错误。
二、
10.【答案】（1）AD
（2）F
（3）B
【解析】（1）同一实验过程中，结点的位置必须都拉到同一位置O 点，不能随意变动，选项 A 正确；此
实验对 F1、 F2 之间的夹角没有要求，通常在 60°至 120°之间最佳，故 B、C 错误。完成本实验时，弹簧测
力计、橡皮条、细绳方向必须与平面平行，且在同一平面内，这样才能确保力的准确性，故 D 正确。故选
A、D。
（2）F 是由两个分力做出的合力的理论值，F 是实际测量的合力的值；由于误差的存在，所以F 和 F
方向并不完全重合，图乙中的F 与 F 两力中，方向一定沿 AO 方向的是F 。
（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法。故选 B。
三、
11.【答案】解：设一条钢索的拉力大小为F ，汽车两侧的钢索的合力与汽车的总重力等大反向，作出拉力
与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，
G
据几何知识可得 2F cos75
2
G 20000
所以拉力 F N 19305 N
4cos75 4 0.259
高中物理 必修第一册 2 / 5
12.【答案】解：将电灯所受的重力G 按效果沿两个绳子方向进行分解，如图。
根据平衡条件结合几何知识得：
G
FOA F1 2G 40 N
sin30
G
FOB F2 20 3 N 34.6 N
tan30
13.【答案】解：（1）以货箱为研究对象，货箱受到重力、木板的支持力、摩擦力以及工人的推力，受力
分析如图所示
根据平衡条件得垂直于斜面方向有：
N ' Gcos37 由牛顿第三定律可知，货箱对木板的压力大小 N N 160 N 。
（2）由 f N 0.5 160 N 80 N，
方向沿木板向下。
（3）根据平衡条件得平行于斜面方向有：
F f Gsin37 200 N。
14.【答案】AC
【解析】选 A、C。根据力的平行四边形定则，以 F1和 F2 为邻边，作平行四边形，则与F1 和 F2 共顶点的对
角线就是合力，故 A 正确；根据三角形定则，将 F1、 F2 首尾顺次相接，合力等于从 F1的起点到 F2 终点的
有向线段，C 正确。故本题选 A、C。
15.【答案】AD
【解析】选 A、D。以重物为研究对象，它受三个力即重力mg 、绳OM 段的拉力 FO 、 NM 段的拉力 FN
的作用，处于平衡状态。考虑到力mg 不变， FO 与 FN 的夹角不变，当 FO 由竖直向上变为水平向左时，作
出如图所示的力矢量图，由图可知： FN 一直变大， FO 先变大后减小。
高中物理 必修第一册 3 / 5
16.【答案】BD
【解析】选 B、D。如图所示，以物块 N 为研究对象，它在水平向左的拉力F 作用下，缓慢向左移动直至细
绳与竖直方向夹角为 45°的过程中，水平拉力F 逐渐增大，绳子拉力T 逐渐增大，A 错误，B正确；
对M 受力分析可知，若起初M 受到的摩擦力 f 沿斜面向下，则随着绳子拉力T 的增加，则摩擦力 f 也逐
渐增大；若起初M 受到的摩擦力 f 沿斜面向上，则随着绳子拉力T 的增加，摩擦力 f 可能一直减小，也可
能先减小后增加，C 错误，D正确。
17.【答案】解：分析 B 的受力可知，绳的拉力等于 B 所受重力。
即 FT mg ①
以 A 为研究对象，它受三个力，将重力分解后，在平行斜面方向上，A 的合力为零，
即Mg sin 30 FT ②
由①②得mg Mg sin30 ，
m M 1 kg 。
18.【答案】解：（1）对氢气球进行受力分析如图
设氢气球受绳子拉力为T ，水平风力为 F ， 风
T cos37 F
风
F mg T sin37
浮
解得： F 12 N
风
（2）若风力增强，人对地面的压力不变。
理由：把人与气球视为整体，受力分析可得：
高中物理 必修第一册 4 / 5
N mg Mg F
浮
重力不变，浮力不变，所以压力也不变。
高中物理 必修第一册 5 / 5第四章综合测试
一、选择题（本题共 9 小题，每小题 3 分，共 27 分）
1.草原上三只狼在争抢食物，三只狼沿水平方向作用力大小为800 N 、1 000 N和1 200 N，狼的方位不确
定，三只狼合力的最大值和最小值分别为（ ）
A. 3 000 N， 0 N B. 3 000 N， 400 N
C. 2 200 N ， 400 N D. 2 200 N ，0 N
2.如图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F 与水平方向成 角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水
平分力为（ ）
F
A. F sin B. F cos C. F tan D.
sin
3.如图所示，总重为G 的吊灯用三条长度相同的轻绳悬挂在天花板上，每条轻绳与竖直方向的夹角均为
，则每条轻绳对吊灯的拉力大小为（ ）
G G
A. B.
3cos 3sin
1 1
C. Gcos D. Gsin
3 3
4.如图，智能清洁机器人在竖直玻璃墙面上沿虚线斜向上匀速“爬行”，则玻璃墙面对其作用力的方向是
（ ）
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
5.“垂直风洞”是上海世博会拉脱维亚馆的亮点，风洞喷出竖直向上的气流将体验者悬空“托起”（如图
所示）。假定某段时间体验者恰好在空中静止，则下述各对力中属于平衡力的是（ ）
高中物理 必修第一册 1 / 6
A.人受到的重力和气流对人向上的力
B.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力
C.人受到的重力和人对气流向下的力
D.人对气流向下的力和气流对人向上的力
6.一些机场为了方便乘客长距离搬运行李，安装了一种水平电梯，如图所示，某乘客站在水平电梯之上，
随电梯一起匀速运动，下列说法正确的是（ ）
A.该乘客正在向前运动，所以受到向后的摩擦力
B.该乘客与电梯相对静止，她受到的摩擦力为静摩擦力
C.因为该乘客处于运动状态，她受到的摩擦力为滑动摩擦力
D.该乘客不受摩擦力
7.如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的
夹角为 ），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中
就有小朋友把一块质量为m的黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为 ，则下列说
法正确的是（ ）
A.黑板擦对黑板的压力大小为mg cos
B.黑板对黑板擦的摩擦力大小为 mg cos
C.黑板对黑板擦的摩擦力大于mg sin
D.黑板对黑板擦的作用力大小为
8.2018 年 9 月 2 日结束的亚运会中，中国队包揽了跳水项目的全部 10 金。图示为跳水运动员在走板时，
从跳板的 a 端缓慢地走到b 端，跳板逐渐向下弯曲（相当于斜面倾角不断变大），在此过程中，跳板对运
动员的（ ）
高中物理 必修第一册 2 / 6
A.摩擦力不断增大 B.作用力不断减小
C.作用力不断增大 D.支持力不断增大
9.如图所示，三个形状不规则的石块 a 、b 、 c 在水平桌面上成功地叠放在一起，则石块（ ）
A. c 受到水平桌面向左的摩擦力
B. c 对b 的作用力一定竖直向上
C.b 对 a 的支持力一定竖直向上
D.b 对 a 的支持力一定等于 a 所受重力
二、实验题（共 5 分）
10.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 A为固定橡皮条的图钉，O 为橡
皮条与细绳的结点，OB和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）下列叙述正确的是________（填选项前的字母）
A.同一实验过程中，结点的位置必须都拉到同一位置O 点，不能随意变动
B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角为 90°，以便算出合力的大小
C.两个分力之间的夹角越大越好
D.必须使分力与合力在同一平面内
（2）如果没有操作失误，图乙中的F 与 F 两力中，方向一定沿 AO 方向的是________。
（3）本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
三、计算题（本题共 3 小题，共 28 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
高中物理 必修第一册 3 / 6
11.（9 分）如图所示，一辆汽车走钢丝横跨尼罗河，如果汽车的总质量为2 000 kg ，两侧的钢索弯曲成
150°夹角，求每条钢索所受拉力的大小（钢索的质量可不计， cos75 0.259， g 取10 N/kg ）。
12.（9 分）如图所示，灯重G 20 N ，绳 AO 与天花板的夹角 30 ，绳 BO 与墙面垂直，试求 AO 、
BO 两绳所受的拉力各为多大？
13.（10 分）如图所示，工人需要把质量m 20 kg的货箱沿斜放的木板推上卡车。木板与水平面夹角
37 ，货箱与木板间的动摩擦因数 0.5。假定工人推力的方向与板面平行，货箱始终沿板面匀速运
动（已知 sin37 0.6， cos37 0.8， g 取10 N/kg ）。
（1）求货箱对木板的压力大小 N 。
（2）求木板对货箱的摩擦力 f 。
（3）求工人对货箱的推力大小F 。
高中物理 必修第一册 4 / 6
14.（多选）如图所示， F1、 F2 为两个分力，F 为其合力，图中正确的合力矢量图是（ ）
15.（多选）如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N ，初始
时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角 。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹
2
角 不变，在OM 由竖直被拉到水平的过程中（ ）
A. MN 上的张力逐渐增大
B. MN 上的张力先增大后减小
C. OM 上的张力逐渐增大
D. OM 上的张力先增大后减小
16.（多选）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂
物块 N ，另一端与斜面上的物块M 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动 N ，直至悬挂
N 的细绳与竖直方向成 45°。已知M 始终保持静止，则在此过程中（ ）
A.水平拉力的大小可能保持不变
B. M 所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
17（. 10 分）在倾角为 30°的光滑斜面上放着一个质量M 2 kg 的物体 A，由轻绳与质量为m的物体B相连，
如图所示， A和 B都处于静止状态，则 B物体的质量为多大？（ g 取10 N/kg ）
高中物理 必修第一册 5 / 6
18.（15 分）如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m 0.6 kg 的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的
轻绳与水平方向成37 角。已知空气对气球的浮力为，人的质量M 50 kg ，且人受的浮力忽略。
（ sin37 0.6， cos37 0.8， g 取10 N/kg ）
（1）画出气球的受力分析图，并求出水平风力的大小。
（2）通过计算说明，若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？
高中物理 必修第一册 6 / 6
