人教版高中物理必修一 第3章 第4-5节 综合拔高
一、单项选择题(共4小题;共16分)
1. 如图所示,光滑小球用细绳系住,绳的另一端固定于 点。现用水平力 缓慢地拉动斜面体,小球在斜面上滑动,细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前,斜面对小球的支持力 以及绳对小球拉力 的变化情况是
A. 保持不变, 不断减小 B. 不断减小, 不断增大
C. 保持不变, 先减小后增大 D. 不断减小, 先减小后增大
2. 如图所示,水平地面上的物体 ,在斜向上的拉力 的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是
A. 物体 可能只受到二个力的作用
B. 物体 可能只受到三个力的作用
C. 物体 一定受到了四个力的作用
D. 物体A对水平地面的压力大小一定为
3. 如图所示,一只小鸟沿着弯曲的树枝 点缓慢爬行运动到 点的过程中
A. 树枝对小鸟的作用力先增大后减小
B. 树枝对小鸟的作用力先减小后增大
C. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小
D. 树枝对小鸟的弹力保持不变
4. 如图所示,丘陵地带输电线路的电线杆常常要拖着电线翻山越岭,图中 、 为一根输电线的两端, 为输电线的最低点,设输电线为粗细均匀的均质导线,由于导线自身的重力的作用可能使导线在某点断开,则以下说法正确的是
A. 最易断裂点在 点 B. 最易断裂点在 点
C. 最易断裂点在 点 D. 最易断裂点不在 、 、 点
二、双项选择题(共3小题;共12分)
5. 如图甲所示,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位 调至卡位 (如图乙),电脑始终处于静止状态,则
A. 电脑受到的支持力变大
B. 电脑受到的摩擦力变大
C. 散热底座对电脑的作用力的合力不变
D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
6. 在以下进行的力的分解中,正确的说法是
A. 一个 的力能够分解为 和 的两个共点力
B. 一个 的力能够分解为 和 的两个共点力
C. 一个 的力能够分解为 和 的两个共点力
D. 一个 的力能够分解为两个大小都是 的共点力
7. 如图所示,质量为 、 的两个物块,通过定滑轮和动滑轮以及轻绳悬挂在天花板的 、 两点,平衡时悬挂于 点的绳与竖直方向的夹角为 ,悬挂于 点的绳与竖直方向的夹角为 。现将悬点 向左缓慢移动一小段距离后固定,再次平衡后,关于 , 以及 、 两点所受作用力的变化情况,以下判断正确的是(滑轮重力和绳与滑轮之间的摩擦力不计)
A. 和 均变大,且 B. 和 均不变,且
C. 绳对 、 的作用力不变 D. 绳对 、 的作用力变大
三、解答题(共1小题;共13分)
8. 一般教室的门上都安装了一种暗锁,这种暗锁由外壳 、光滑骨架 、弹簧 (劲度系数为 ,左端固定在 上,右端与 相连)、锁舌 (倾斜角 ,与 为一整体,它们的质量忽略不计)、锁槽 以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示(俯视图)。设锁舌 与外壳 和锁槽 之间的摩擦因数均为 且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。一次放学后,某同学准备锁门,当他用力拉门时,恰好不能将门锁上,此刻暗锁所处的状态如图乙所示, 为锁舌 与锁槽 之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了 ,则:
(1)此时,锁槽 对锁舌 的摩擦力的方向。
(2)此时,锁槽 对锁舌 的压力的大小。
(3)当 满足一定条件时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁)。求暗锁能够保持自锁状态时 的取值范围。
四、实验题(共1小题;共6分)
9. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。三条细绳结于 点分别与两弹簧测力计和钩码相接。
(1)实验步骤如下:
A.弹簧测力计 挂于固定在竖直木板上的 点;
B.结点 下的细线挂钩码 ;
C.手持弹簧测力计 缓慢向左拉,使结点 静止在某位置;
D.记下钩码质量、结点 的位置、读出并记录弹簧测力计 和 的示数、记录 。
(2)在实验过程中,下列哪些情况会对实验结果产生误差 答:
(选填选项前的字母)
A.木板不竖直
B. 弹簧测力计外壳的重力
C. 弹簧测力计的拉力方向没有保持水平
D.改变弹簧测力计 拉力进行多次实验时,结点 的位置发生变化
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计 的指针稍稍超出量程,请你提出解决问题的一个办法 。
答案
第一部分
1. D
2. C
【解析】物体一定受重力,拉力 产生两个作用效果,水平向右拉木块,竖直向上拉木块,由于木块匀速直线运动,受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡,即一定有摩擦力,结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力,因而物体一定受到四个力,故AB错误,C正确;
根据物体处于平衡状态可知,水平方向有:,竖直方向有:,故D错误.
3. C
4. C
【解析】以 间电线为研究对象,作出力图如图所示。
由题可知,,可见,, 点对电线的拉力大于 点对电线的拉力,则 点比 点更容易中被拉断。
第二部分
5. A, C
【解析】电脑在散热座上受到重力、散热座的支持力和摩擦力的作用保持平衡状态,受力分析如图,
AB选项:根据平衡状态的条件可得摩擦力大小 ,支持力大小 ,当卡位 调至卡位 时,倾角 变小,则电脑受到的摩擦力变小,支持力变大,故A正确,B错误;
CD选项:支持力与摩擦力的合力始终不变,合力大小等于电脑的重力,支持力与摩擦力两力大小之和无法判断,故C正确,D错误。
6. B, D
7. B, C
【解析】由于装置中拉起 的两段绳子的作用力是通过 来提供的,当 向左侧移动时,拉起 的绳子的夹角要增大, 被拉起,绳子的拉力不变,绳子与竖直方向的夹角也不变,故 , 均不变,A错误;
且对于下面的滑轮而言:;对于上面的滑轮而言: 端拉滑轮的力等于二个 的合力,且合力的方向平分 与绳子间的夹角,即 ,B是正确的;
由于绳对 、 的作用力都等于 ,故它们是不变的,故C正确,D错误。
第三部分
8. (1) 方向向右
【解析】锁槽 压缩锁舌和弹簧,锁舌 有向左的运动趋势,故自锁状态下 的下表面所受外壳 施力的静摩擦力方向向右,设锁舌 下表面受到的最大静摩擦力为 ,则其方向向右。
(2)
【解析】设锁舌 受锁槽 的最大静摩擦力为 ,压力为 ,下表面的正压力为 ,弹力为 ,由力的平衡条件可知:
,
,
,
,
联立式①②③④,解得压力的大小:。
(3)
【解析】令 趋向于 ,则有 ,
解得 ,
故无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则 至少为 。
第四部分
9. (1) 三条细绳(拉力)的方向
【解析】“验证力的平行四边形定则”是要在图纸上面作出两个分力和合力的示意图,测力计 为合力,测力计 和钩码重力为两个分力,力的大小可以直接读出和计算,而力的方向需要我们记下绳子的方向。
(2) A
【解析】在木板上作图时,所有力的方向都在平面内,木板若不是竖直,而重力是竖直方向,那么就没有办法画出钩码重力这个分力,对实验造成误差,选项A正确;弹簧测力计外壳的重力并没有作用在弹簧上,不会造成误差,选项B错误;在木板上作图时,所有力的方向都在平面内,如果 弹簧测力计的拉力方向没有保持水平,但只要在木板平面内对作图就没有影响,不会造成误差,选项C错误;改变弹簧测力计 拉力进行多次实验时,结点 的位置发生变化,那么合力即测力计 的示数也会发生变化,对实验没有影响,实验会造成误差的只有A。
(3) 减小弹簧测力计 的拉力或减小钩码 的质量或减小 与 之间的夹角
【解析】弹簧测力计 的指针稍稍超出量程,就想办法使合力变小,方法可以减小分力大小即减小弹簧测力计 的拉力;或减小钩码 的质量,或者使两个分力的夹角变大,即减小 与 之间的夹角也可以使合力变小。
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