第四章物体的平衡 章末检测 （教科版必修1）

第四章　物体的平衡
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)
1．下列物体处于平衡状态的是(　　)
A．静止在粗糙斜面上的物体
B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑
C．在平直公路上匀速行驶的汽车
D．做自由落体运动的物体在刚开始下落时
2．机场常用传送带为顾客运送行李或货物，在传送带运送货物的过程中主要有水平运送
和沿斜面运送两种形式，如图1所示，a为水平传送带，b为倾斜传送带．当行李随传送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是(　　)
图1
A．a情形中的物体所受的合力为零
B．a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用
C．b情况中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用
D．b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力
3.如图2所示，一重为8 N的球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯
曲，此时测力计的示数为6 N，则AB杆对球作用力的大小为(　　)
图2
A．6 N B．8 N
C．10 N D．12 N
4.如图3所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2
和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是(　　)
图3
A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1
5. 图4为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，
拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是(　　)
图4
A．FA一定小于G B．FA与FB大小相等
C．FA与FB是一对平衡力 D．FA与FB大小之和等于G
6. 如图5所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的
接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是(　　)
图5
A.tan α B.cot α
C．tan α D．cot α
7. 如图6所示，在青海玉树抗震救灾中，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θ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6
A．f＝mgsin θ B．f＝mgtan θ
C．T＝ D．T＝
8. 如图7所示，某个物体在F1、F2、F3和F4四个共点力作用下处于静止状态，若F4的方
向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为(　　)
图7
A. B．0
C．F4 D.F4
9. 如图8所示，用轻绳系住一个小球，放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐
渐向上缓慢偏移时，小球仍保持静止状态，则轻绳上的拉力(　　)
图8
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
10. 两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da>db)．将a、b球依次放
入一竖直放置、内直径为d(da图9
A．F＝(ma＋mb)g，F1＝F2 B．F＝(ma＋mb)g，F1≠F2
C．mag11. 如图10所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态．现
在对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动过程中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°，且弹簧的伸长量不超过弹性限度，并始终保持外力F的方向水平，则下图给出的弹簧伸长量x与cos θ的函数关系图像中，最恰当的是(　　)
图10
12. 有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑．AO上套
有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图11所示．现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N，摩擦力f的变化情况是(　　)
图11
A．N不变，f变大 B．N不变，f变小
C．N变大，f变大 D．N变大，f变小
二、填空题(本题共2小题，共12分)
13．(6分)如图12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12
14. (6分)如图13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α，若不计一切摩擦，求：
图13
(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________．
三、计算题(本题共4小题，共40分)
15．(8分)如图14所示，某同学在地面上拉着一个质量为m＝30 kg的箱子匀速前进，已
知箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，拉力F1与水平面夹角为θ＝45°，(g取10 m/s2)求：
图14
(1)绳子的拉力F1；
(2)箱子对地面的压力N.
16. (10分)如图15所示，质量m＝10 kg的木块在与竖直方向成37°角的力F的作用下沿
竖直墙壁匀速上滑，已知木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，求：
图15
(1)F的大小；
(2)若木块在F的作用下匀速下滑，则F又为多大．
17．(8分)在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将
小石块放置于水平地面上．已知小石块的质量为m1，气球(球内含氢气)的质量为m2，气球体积为V，空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量)，风沿水平方向吹，风速为v.开始时，小石块静止在地面上，如图16所示．若风速v在逐渐增大，小孩子担心气球会连同小石块一起被吹离地面，试判断是否会出现这一情况，并说明理由．
图16
18．(14分)如图17所示，一轻弹簧AB原长为35 cm，现A端固定于一个放在倾角为30°
的斜面、重50 N的物体上，手执B端，使弹簧与斜面平行．当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm；当匀速上滑时，弹簧长变为50 cm.求：
图17
(1)弹簧的劲度系数k；
(2)物体跟斜面间的动摩擦因数μ.
答案
1．AC　2.AC　3.C　4.B　5.B　6.A　7．B　8.C　9.D　10.A　11.D　12.B
13．1 000 N　800 N　减小　先减小后增大
14．(1)(M＋m)g (2)
15．(1)100 N　(2)200 N
16．(1)200 N　(2)90.9 N
17．见解析
解析　将气球和小石块作为一个整体来分析竖直方向上的受力情况，共有重力G、浮力F和地面支持力N的作用，据平衡条件有：N＝(m1＋m2)g－ρgV，从式中可看出N是与风速v无关的恒力，故气球和小石块不会一起被吹离地面．
18．(1)250 N/m (2)