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必须一:第三章相互作用第四节力的合成
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小 ( http: / / www.21cnjy.com )球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC呈水平状态。现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90。在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即( )
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A.F1先变大后变小 B.F1先变小后变大 C.F2逐渐减小 D.F2最后减小到零
2.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计 ( http: / / www.21cnjy.com )了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,乘客( )
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A.处于超重状态 B.处于失重状态
C.受到向前的摩擦力作用 D.所受力的合力沿斜面向上
3.如图所示,用一根长为的细绳一端固定在点,另一端悬挂质量为的小球,为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的力可能等于( )
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A. B. C. D.
4.如图所示,光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直,此过程中( )
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A.m对挡板的压力先减小后增大
B.m对挡板的压力逐渐减小
C.m对斜面的压力先减小后增大
D.m对斜面的压力逐渐增大
5.如图所示,一木块放置于水平桌面上,在F ( http: / / www.21cnjy.com )1、F2作用下处于静止状态. 其中F1=10N,F2=2N,若撤去力F1,则木块在水平方向上受到的合力为( )
A .8N 向右 B.2N 向左 C. 0 D.因摩擦力未知,所以无法判断
6.如图所示,轻质光滑滑轮 ( http: / / www.21cnjy.com )两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力速度为g,则( )
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A.物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
B.物体B受到的摩擦力可能为零
C.物体B对地面的压力可能为零
D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ
7.物体静止于光滑水平面上,力F作用于 ( http: / / www.21cnjy.com )物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为
A.Fcosθ B.Fsinθ C.Ftanθ D.Fcotθ
8.(4分)如图所示为某同学做“验 ( http: / / www.21cnjy.com )证力的平行四边形定则”的实验装置,该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸,一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点,另一端A拴两个细绳套。
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(1)对于该实验,下列说法正确的是( )(填字母代号)
A.两细绳套必须等长
B.若将细绳也换成橡皮筋,对实验结果无影响
C.记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线
D.实验中,用两只弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大
(2)在用弹簧测力计做“验证力的平 ( http: / / www.21cnjy.com )行四边形定则”的实验时,使其中一弹簧测力计拉力Fl的大小不变,逐渐增加F1与合力之间的夹角,且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°。此过程中橡皮筋结点位置不变.对另一个弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是( )(填字母代号)
A.F2一直变大。与合力方向的夹角一直增大
B.F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小
C.F2一直变小,与合力方向的夹角一直减小
D.F2先减小后增大,与合力方向的夹角先减小后增大
9.关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是
A.一定是直线运动
B.一定是曲线运动
C.可能是直线,也可能是曲线运动
D.以上答案都不对
10.如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是
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A.a、b两物体的受力个数一定相同
B.a、b两物体对斜面的压力相同
C.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等
D.当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动
11.如图所示,一质量为、带电量为的小球用细线系住,线的一段固定在O点,若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60o角,则电场强度的最小值为( )
A. B. C. D.
12.如图所示,一个半球形 ( http: / / www.21cnjy.com )的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量比m2/m1为
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A./3 B./3
C./2 D./2
13.三段不可伸长的细绳 ( http: / / www.21cnjy.com )OA.OB.OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳
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A.必定是OA
B.必定是OB
C.必定是OC
D.可能是OB,也可能是OC
14.如图所示,质量为M的三角形木块a,放在水平面上,把另一质量为m的木块b放在a的斜面上,斜面的倾角为 ,对a施一水平力F,使b不沿斜面滑动,不计一切摩擦,则b对a的压力为( ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A. B. C. D.
15.轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用 ( http: / / www.21cnjy.com )手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示.现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( )
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A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
16.如图所示,质量均为M的A、B两滑 ( http: / / www.21cnjy.com )块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是( )
A.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大
B.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小
C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.当θ一定时,M越大,可悬挂重物C的质量m越大
17.位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止,已知其中F1的大小恒定不变,方向沿y轴负方向的;F2的方向与x轴正方向的夹角为θ(),但大小未知,如图所示,则下列关于力F3的判断正确的是
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A.F3的最小值为F1cosθ B.F3的大小可能为F1sin
C.力F3可能在第三象限 D.F3与F2的合力大小与F2的大小有关
18.杂技表演的安全网如图甲所示, ( http: / / www.21cnjy.com )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,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( )
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A.F B. C.2F+mg D.
19.在物理学的重大发现中,科学家总结出 ( http: / / www.21cnjy.com )了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、假说法和等效替代法等,以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 根据速度的定义式,当△t非常小时,就可以用△t时间内的平均速度表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法www.21-cn-jy.com
C. 在验证力的平行四边形定则实验时,同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置,该实验运用了等效替代法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
20.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小,表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比( )
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A.F不变,变小 B.F不变,变大
C.F变小,变小 D.F变大,变大
21.在学校体育器材室里,篮球水平放 ( http: / / www.21cnjy.com )在如图所示的球架上.已知球架的宽度为0.15m,每个篮球的质量为0.4kg,直径为0.25m,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对球架一侧的压力大小为(重力加速度g=10m/s2)
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A.4N B.5N C.2.5N D.3N
22.在探究求合力的方法时,实验情况如 ( http: / / www.21cnjy.com )图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点位置,OB和OC为细绳,关于此实验,下列情况正确的是
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A.两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,两个弹簧秤的拉力是分力
C.如果将两个绳套换成两根橡皮筋,那么实验结果将不变
D.本实验采用的科学方法是控制变量法
23.如图所示,一小球用轻绳悬 ( http: / / www.21cnjy.com )于O点,用力F拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向75°角,且小球始终处于平衡状态。为了使F有最小值,F与竖直方向的夹角θ应该是( )
A.90° B.45° C.15° D.0°
24.如图所示,将一个质量为m的球固定 ( http: / / www.21cnjy.com )在弹性杆AB的上端,今用测力计沿水平方向缓慢拉球,使杆发生弯曲,在测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向为( )
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A.始终水平向左
B.始终竖直向上
C.斜向左上方,与竖直方向的夹角逐渐增大
D.斜向左下方,与竖直方向的夹角逐渐增大
25.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态。则( )www-2-1-cnjy-com
A.绳OA的拉力大于绳OB的拉力
B.绳OB的拉力大于绳OA的拉力
C.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向右
D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左
26.如图,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于 ( http: / / www.21cnjy.com )两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA之间的夹角θ<90°.设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB,则下列说法正确的是
A.FOA一直减小 B.FOA一直增大
C.FOB一直减小 D.FOB先增大后减小
27.下面是一些有关高中物理实验的描述,其中正确的是( )
A.在“研究匀变速直线运动”实验中,不需要平衡摩擦力
B.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须用天平测物体的质量
C.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,在同一次实验中橡皮条拉长的结点O位置可以不同
D.在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功
E.在用欧姆表“×10”挡测量电阻时发现指针偏转角太小,应该换“×1”挡进行测量
28.在抗洪抢险中,战士驾驶 ( http: / / www.21cnjy.com )摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去的速度为v1,摩托艇在静水中的速度为v2,如图所示.战士救人地点A离岸边最近处的距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( )
A. B.0 C. D.
29.如图所示,质量为m的小物体静止于 ( http: / / www.21cnjy.com )长L的木板边缘.开始板水平放置,现使板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过a角,转动过程中,小物体始终相对木板静止,则这一过程中下列说法正确的是( )
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A、板对物体的支持力不断增大
B、板对物体的摩擦力不断增大
C、板对物体的支持力对物体做的功为mgLsina
D、板对物体的摩擦力对物体做的功为0
30.如图所示,两根轻绳一端系于结点O ( http: / / www.21cnjy.com ),另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O为圆心。O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与绳OA成α=120°,拉力大小为F2。将两绳同时缓慢顺时针转过75°,并保持两绳之间的夹角α始终不变,物体始终保持静止状态。则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
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A.F1逐渐增大 B.F1先增大后减小
C.F2逐渐减小 D.F2先减小后增大
评卷人 得分
二、多选题
31.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定, ( http: / / www.21cnjy.com )圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a
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A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小
B.从N到P的过程中,速率先增大后减小
C.从N到Q的过程中,电势能一直增加
D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
三、填空题
32.如图所示,一个质量为m的钢球,放在倾角 ( http: / / www.21cnjy.com )为θ的固定斜面上,用一竖直挡板挡住,处于静止状态.各个接触面均光滑,重力加速度为g.球对竖直挡板压力的大小是___________,球对斜面的压力的大小是___________ ; 当挡板由竖直位置逆时针缓慢旋转了角α时,球对挡板压力的大小是___________,球对斜面的压力的大小是___________ 。
33.重为G的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连,另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住,如图所示,绳子一端与直杆AB的夹角为30°,绳子另一端在C点与AB垂直,。滑轮与绳重力不计。则B点处绳子的拉力的大小是___________N,轴对定滑轮M的作用力大小是___________N。
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34.某同学用如图所示的实验装置来探 ( http: / / www.21cnjy.com )究“力的合成方法”,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。【出处:21教育名师】
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(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N。
(2)下列不必要的实验要求是 。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
35.(6分)共点力的合成遵循 ( http: / / www.21cnjy.com ) 定则。请画出图中共点力F1和F2合力的示意图(请保留有关的辅助线)。
36.有五个力作用于一点O,这五个力的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用情况如图所示,构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F3=10N。则这五个力的合力大小为________。
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37.下图所示,是两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果,则其中_______同学实验结果比较符合实验事实。
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38.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限 ( http: / / www.21cnjy.com )度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应 ( http: / / www.21cnjy.com )用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F—x图象.
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拉力F/N 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
伸长量x/cm 1.60 3.20 4.80 6.40 8.00
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为 ___________(保留两位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋( ( http: / / www.21cnjy.com )遵循胡克定律)来探究合力的方法,如上图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是( )
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A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
39.两个力合力最大值15N,最小值3N,且F1>F2,则两个已知力F1=_____N,F2=______N。
40.有三个力作用在同一质点 ( http: / / www.21cnjy.com )上,这三个力大小分别是3N、5N、7N,则它们合力的最大值等于_________N,合力的最小值等于_______N。
41.作用在一个平面内,大小分别为5N,6N,9N 的三个共点力,其合力的最大值:___最小值:______
42.如图所示,小球被轻绳 ( http: / / www.21cnjy.com )系着斜吊在光滑劈面上,小球质量为m ,斜面倾角为θ,现用力缓缓向右推动劈。在这个过程中绳上的拉力最小为 。
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43.为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置,他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为()。他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为的重物(不滑动),由测力计读出绳PC、QC的拉力大小和,随后改变重物悬挂点的位置,每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到、与绳长之间的关系曲线如图所示,由实验可知:
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(1)曲线II中拉力最大时,C与P点的距离为______cm,该曲线为_______(选填:或)的曲线.
(2)在重物从P移动到Q的整个过程中受到最大拉力的是______(选填:P或Q)点所在的立柱。
(3)在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力= N,它与、、和重力加速度的关系为= 。
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44.如图所示,小船用绳牵引,设水对船阻力 ( http: / / www.21cnjy.com )不变,在小船匀速靠岸过程中,船受绳子的拉力______,船受的浮力______.船受的合力______.(每空均填“变大”“变小”或“不变”)
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45.用弹簧秤称物块时,读数为7.5N,用弹 ( http: / / www.21cnjy.com )簧秤拉着该物块沿倾角为37°的斜面向上匀速滑动时,读数为6N,物块与斜面间的动摩擦因数为 。(sin37°=0.6,cos 37°=0.8)21世纪教育网
46.如图所示,今将力F=16N进行分解,其中一个分力F1的方向与F的夹角为30°,则另一个分力F2的大小至少为_________N,若分力F2大小为10N,则F1的大小为________N或________N ( http: / / www.21cnjy.com )
47.某学习小组在测量一轻绳的最大张力实验中,利用了简易实验器材:
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一根轻绳,一把直尺,一已知质量为的钩码.实验步骤如下:①用直尺测量出轻绳长度.②将轻绳一端A固定,钩码挂在轻绳上,缓慢水平移动轻绳另一端B至轻绳恰好被拉断,如图所示.③用直尺测量出A、B间距离.已知当地重力加速度为,钩码挂钩光滑利用测量所得数据可得轻绳的最大张力=_________.
48.在同一平面上共点的四个力F1、F2、F ( http: / / www.21cnjy.com )3、F4的大小依次是19N、40N、30N和15N,方向如图所示,其合力大小为 N(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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评卷人 得分
四、计算题
49.(6分)在医院里常用如 ( http: / / www.21cnjy.com )下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问:病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?(g=10m/s2)
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50.如图所示,A、B、C三个物体如图所示连接,整体处于静止状态,C与地面接触,B的上表面光滑,倾角为 ,已知mB=m,mC=mA=2m,
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求:(1)C受到地面的支持力为多大?
(2)B受到地面的摩擦力的大小和方向?
51.如图所示,质量为m的A球和质量为2m的B球用挡板挡住,静止在光滑斜面上,斜面倾角为 ,A球左边的挡板竖直,B球左边挡板垂直斜面,
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求:(1)斜面对A球和B球的支持力之比?
(2)挡板对A球和对B球的支持力之比。
52.如图所示,一质量为M的楔形 ( http: / / www.21cnjy.com )木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现使a、b同时沿斜面下滑。(1)通过计算解释为什么楔形木块静止不动(2)求楔形木块对水平桌面的压力。
53.(10分)一个带正电的微粒,从A点射 ( http: / / www.21cnjy.com )入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示.AB与电场线夹角θ=30°,已知带电粒子的质量m=1.0×10-7 kg,电荷量q=1.0×10-10 C,A、B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)求:
(1)电场强度的大小和方向.
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少.
54.如图所示,质量M=2 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m=kg的小球相连,今用跟水平方向成α=30°角的力F=10N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,g取10 N/kg.求:
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(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
55.(8分) 如图所示,某人由A点划船渡河,假设河的宽度d=30m,船在静水中的速度V1=5m/s,水流的速度V2=3m/s,求:
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(1)若船头指向垂直河岸,则船过河的时间为多少?到达的地点与B点的距离为多少?
(2)若改变船头的指向,当船以最短位移过河时,所需要的时间为多少?
56.小船在200m宽的河中横渡,水流速度是2m/s,船在静水中的速度是4m/s,求:
①当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?
②要使小船到达正对岸,小船应如何行驶?耗时多少?
57.由三颗星体构成的系统,忽略其 ( http: / / www.21cnjy.com )他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形边长为a。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)A星体所受合力大小FA;
(2)B星体所受合力大小FB;
(3)C星体的轨道半径RC;
(4)三星体做圆周运动的周期T。
58.如图所示,光滑金属球的重力 ( http: / / www.21cnjy.com )G=40 N.它的左侧紧靠与水平方向呈53°的斜坡,右侧置于倾角 θ=37°的斜面体上.已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)斜坡对金属球的弹力大小;
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向;
59.(14分)如图所示,粗糙斜面倾角 ( http: / / www.21cnjy.com )θ=37°,斜面宽a为3 m,长b为4 m.质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放,释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块,小木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若F大小为0,求木块到达底边所需的时间t1
(2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,求力F的大小及A到C所需时间t2
60.如图,在光滑的倾角为θ的固定斜面上放一个劈形的物体A,其上表面水平,质量为M.物体B质量为m,B放在A的上面,先用手固定住A.
( http: / / www.21cnjy.com )
⑴若A的上表面粗糙,放手后,求AB相对静止一起沿斜面下滑, B对A的压力大小.
⑵若A的上表面光滑,求放手后的瞬间,B对A的压力大小.
61.(10分)质量为m、带电荷量为+q的微粒在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出,如图所示,重力加速度为g.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)如果微粒只在重力和电场力作用下沿v0方向做匀速直线运动,则电场的大小和方向。
(2)若微粒在运动过程中所受阻力的 ( http: / / www.21cnjy.com )大小恒为f.如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,能保证微粒仍沿v0方向做直线运动,试求所加匀强电场电场强度的最小值.
62.如图8所示,拉B物的轻绳与竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )方向成60°角,O为一定滑轮,物体A与B间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止,已知物体B的重力为100N,物体A的重力为40N,绳和滑轮的摩擦及质量均不计,试求:
(1)物体B与水平地面间的摩擦力
(2)物体B对水平地面的压力
(3)求OP绳的拉力大小?
63.如图所示,用细线通过轻网兜把质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为m=0.5kg的足球挂在光滑墙壁上(细线延长线通过足球球心)。已知悬点到足球球心的距离为L=0.5m,足球的半径为R=0.3m,重力加速度为g=10m/s2,,求:
(1)细线的拉力T的大小;
(2)足球对墙壁弹力N的大小和方向。
64.(9分)质量为m= ( http: / / www.21cnjy.com )35kg的小孩坐在M=15kg的雪橇上,大人用与水平方向成θ=37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.15,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)雪橇对地面的压力大小FN;
(2)雪橇运动的加速度大小a;
(3)大人持续向前拉雪橇x=14m时的速度v的大小。
65.(12分)如图所示,拉B物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的轻绳与竖直方向成60°角,O为一定滑轮,物体A与B间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止,已知B的重力为100 N,水平地面对B的支持力为80 N,绳和滑轮质量及摩擦均不计,试求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)物体A的重力;
(2)物体B与地面间的摩擦力。
66.如图所示,物体放在倾角为30°的斜面上,静止不动,已知物体的重量是G=10N,水平推力F=5N。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)物体对斜面的压力大小;
(2)物体与斜面间的摩擦力大小。
67.一个质量m=3kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体放在一长木板上,当木板一端抬起使它与水平方向成θ=30°时,物体正好可以沿板面匀速下滑。当木板水平放置时,用多大的水平拉力才能将物体拉动?(设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
68.如图所示,水平地面上固定着一 ( http: / / www.21cnjy.com )根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,不计滑轮处的摩擦,则柱顶所受绳子的压力大小为多少牛?
( http: / / www.21cnjy.com )
69.(10分)如图,一质量m= ( http: / / www.21cnjy.com )5 kg的球被一光滑挡板夹在光滑墙上,保持静止。挡板与墙面接触且夹角为θ,满足θ=53°。求:挡板对球的支持力大小及球对墙面的压力大小?(计算时取sin53°=0.8,g=10m/s2)
70.质量m=5.0 kg的物块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37°时,物块恰能沿木板匀速下滑.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)
(1)物块与木板间的动摩擦因数μ多大?
(2)当木板水平放置时,用水平拉力使物块沿木板匀速滑动,给物块施加的力应多大?
71.一光滑圆环固定在竖直平面内, ( http: / / www.21cnjy.com )环上穿有两个小球A和B(中央有孔),A、B之间由细绳连接着,它们位于图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角,已知B球的质量为1kg,g取10m/s2,求:
(1)B球受到圆环的支持力;
(2)A球的质量。
72.如图所示,质量为m1 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)轻绳OA、OB受到的拉力;
(2)若物体乙的质量m2=4k ( http: / / www.21cnjy.com )g,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
73.如图所示,弹簧AB原长为35cm,A端 ( http: / / www.21cnjy.com )挂一个重50N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30°的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物体与斜面的滑动摩擦因数。
74.平时擦玻璃时,我们经常会用到如图甲所示的“魔力刷”.使用时,两个一样的刷子分别位于玻璃窗户玻璃板的两侧,两刷子靠磁铁的吸引力吸在玻璃上,当移动其中一块刷子时,另一块刷子会跟到移动,达到同时清洁玻璃内外侧的目的.已知:某种品牌玻璃刷的每个刷子的质量都为,与玻璃的滑动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将其中一个刷子用与竖直方向成的推力压在竖直玻璃上,如题9图乙所示,现要把刷子沿竖直方向向上推动,求推力的最小值
(2)把两个刷子对齐分别放在竖直玻璃板的两侧,如题9图丙所示,现用与竖直方向成,大小为的拉力向下拉动内侧的刷子时,外侧刷子将立即跟着移动且很快与内侧刷子保持相对静止.此时刷子磁铁间的吸引力在垂直玻璃板面方向的分量恒为,求刷子间的磁铁吸引力在沿玻璃板面切线方向的分量.
(3)假设玻璃是边长为的正方形,刷子是边长为的正方形;当两刷子的正对面积大于一半时,刷子磁铁间的吸引力的垂直分量和切向分量均不变,当两刷子的正对面积小于或等于一半时,两刷子就无法吸引在一起.在(2)的情况下,若拉力方向不变,大小变为,要使一次性向下拉动刷子就可以完成清理玻璃的竖边,求的取值范围.
75.如图所示,放在粗糙水平面上的物 ( http: / / www.21cnjy.com )块A和悬挂物块B均处于静止状态,绳AC水平,劲度系数为k = 300N/m的轻弹簧中轴线CD与水平方向的夹角α=37°,弹簧伸长量为x=5cm。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物块A受到的摩擦力为多大?
(2)物块B的重力为多大?
76.一质量m=1 kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体在沿斜面向上的拉力F=12 N作用下恰能沿倾角α=37°的斜面匀速上滑,求物体与斜面间的动摩擦因数μ。(已知cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,g=10 N/kg)
( http: / / www.21cnjy.com )
77.如图所示:一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C,丝带绕过两定滑轮,在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平寄引C物体。整个系统处于静止状态。已知MA=kg,MC=2.8kg,MD=0.1kg,B物体两侧丝带间夹角为60°,与C物体连接丝带与水平面夹角为45°。此时C恰能保持静止状态。求:(g=10m/s2)
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)物体B的质量m;
(2)物体C与地面间的摩擦力f;
(3)物体C与地面的摩擦因数μ(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)。
78.一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
五、实验题
79.(8分)在《探究求合力的方法》的实验中,
(1)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
(2)其中的两个步骤是:
①在水平放置的木板上垫一 ( http: / / www.21cnjy.com )张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2。
②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使 ( http: / / www.21cnjy.com )它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样,记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏:
在①中是
在②中是
(3)在做《互成角度的两个力的合力》的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中,用M、N两个测力计拉橡皮条的结点使其位于O处,此时α+β=90°,如图所示;然后保持M的读数不变,当α角由图中所示的值减小时,要使结点仍在O处,可采用的办法是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.增大N的读数,减小β角
B.减小N的读数,减小β角
C.减小N的读数,增大β角
D.增大N的读数,增大β角
80.对于验证力的平行四边形定则的实验,某同学有以下认识:
A.实验中两个分力的夹角取得越大越好
B.细绳以及弹簧秤所在平面必须与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要长些,用铅笔画出两个定点的位置时,应使这两个点的距离尽量远些
D.作图要用细芯铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何作图法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向
以上操作可以减小误差的是________.
81.(10分)(1)如图甲为“探究求合 ( http: / / www.21cnjy.com )力的方法”的实验装置。小张同学在实验中用a、b两弹簧秤拉橡皮条,如图甲所示。他在实验操作中除了所用细绳套太短外,至少还有一处错误,请你帮他找出错误之处 。(写出一条即可)
(2)小张同学修正错误后,重新进行了测 ( http: / / www.21cnjy.com )量,在测量时,左、右两只弹簧称的读数如图乙所示,则左弹簧称的读数是 N,右弹簧称的读数是 N。若两根细线的夹角为900,请你帮他在答题卷上所给的方格纸(如图丙)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
(3)小张同学实验后发现用一个弹簧秤也能完成这个实验,请问他这个想法是否可行? (填“是”或“否”)。
82.(1)①用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,示数如图所示,则钢球直径为________mm。
( http: / / www.21cnjy.com )
②用下列器材探究“合力与分力关系”。
Ⅰ.实验室已提供的器材有:方木板、白纸、橡皮 ( http: / / www.21cnjy.com )条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个),还缺少的必要器材是: 。
Ⅱ.实验中某同学操作步骤如下,请按合理顺序将步骤序号填在右边的横线上 。
A.只用一弹簧秤,通过细绳套把橡皮结点拉到O点,记下弹簧秤读数F和细绳方向
B.把橡皮条一端固定在木板上,在橡皮条另一端栓上两根细绳套(此交点称为结点)
C.用两个弹簧秤通过两个互成角 ( http: / / www.21cnjy.com )度的细绳套拉橡皮条,使之伸长到一定长度,在白纸上记下结点位置O,同时记下两个弹簧秤读数F1、F2和两根细绳方向
D.把白纸钉在木板上
E.先作出F1、F2和F的图标,再作图求出F1和F2合力F',比较F和F'得出实验结论
83.2013年5月10日,中国海 ( http: / / www.21cnjy.com )军首只舰载航空兵部队正式组建,这标志着我国航母部队战斗力建设进入新的发展阶段。般载机在航母上的安全起降是舰载航空兵实现战斗力的保证。设有一总质量2×104kg的舰载机在航母甲板着舰区阻拦着舰,为保证一旦着舰失败能再次起飞,阻拦过程中舰载机的发动机保持2×105N的水平总推力。设舰载机以70m/s的水平速度准确钩住BC间阻拦索中点后,垂直于BC沿直线滑行60m至A处停稳,BC间距40m,如右图所示。着舰过程甲板保持水平,忽略摩擦与空气阻力。求:
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)舰载机在A处停稳后,关闭发动机前阻拦索AB对舰载机的拉力;
(2)着舰过程中阻拦索对舰载机所做的功。
84.(8分)用一根弹簧和一把弹簧秤做“求合力”实验
①用如图甲装置测定弹簧的劲度系数,挂钩码时不能超过弹簧的 ;
②改变所挂钩码个数,把测出的多组数据绘成如图乙的弹力F跟伸长量的关系图线,则弹簧的劲度系数为 N/cm;
③用这根弹簧和弹簧秤都与橡皮筋成135o角来拉橡皮筋,弹簧秤示数如图丙所示,则此时弹簧的伸长量
为 cm;
④用力的图示以这两个分力为邻边做平行四边形,得出合力的大小F合,若实验误差较小可以忽略不计,则F合= N
85.在“探究求合力的方法” ( http: / / www.21cnjy.com )的实验中,王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计来测量拉力,实验之前他先检查了弹簧测力计,然后进行实验:将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置0,记录下O点的位置和拉力F1、F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;然后取下白纸作图,研究合力与分力的关系,
(1)实验前对弹簧测力计进行检查,下列哪些检查是必需的?
A.将弹簧测力计放在桌面上,进行调零
B.将弹簧测力计竖直放置,进行调零
C.将弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程
D.将两只弹簧测力计水平互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
(2)下图是王同学研究合力与分力关系时在白纸下画出的图,根据物理上作图要求和规范,请指出图中存在的四种错误,
( http: / / www.21cnjy.com )
① ;
② ;
③ ;
④ .
(3)在实验之余,王同学又将两弹簧测力计竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )互钩对挂,如右图所示,发现上面弹簧测力计的读数大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是 .
A.弹簧测力计外壳的重力
B.弹簧自身的重力
C.弹簧测力计只能水平测力
D.两挂钩之间的作用力不同
86.(1)“验证力的平行四边形定则”实验中,部分实验步骤如下,请完成有关内容:
( http: / / www.21cnjy.com )
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端拴上两根细线21世纪教育网
B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录: 、 、 ;
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上 ( http: / / www.21cnjy.com )挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使 ,记录 ;
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中cosα∶cosβ= ;
⑶用平木板、细绳套、橡皮筋、测力计等做“验证 ( http: / / www.21cnjy.com )力的平行四边形定则”的实验,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是 。
A.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行
B.两细绳套必须等长
C.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
D.用测力计拉两个细绳套时,两拉力夹角越大越好
87.在“验证力的平行四边形定 ( http: / / www.21cnjy.com )则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使得橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示,请将以下的实验操作和处理补充完整:
①用铅笔描下结点位置,记为O;
②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;
③只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,_________;21·cn·jy·com
④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;
⑤根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F;
⑥比较________________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再进行试验。
88.在做“验证力的平行四边形定则”实验时:
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须做到下列做法中的那一项?
A.每次将橡皮条的结点拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧秤的示数
D.每次记准绳的方向
(2)下图所示,是两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果,则其中 同学实验结果比较符合实验事实。
( http: / / www.21cnjy.com )
89.(6分)下面是关于“验证力的平行四边形定则”的实验。
(1)某同学的实验操作主要步骤如下:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另外一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,督促两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔盒刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按照同一标度作出这个力的图示;
F.比较力和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是____________________
(2)如图为利用实验记录的结果作出的图,则图 ( http: / / www.21cnjy.com )中的_______是力F1和F2的合力理论值,______是力F1和F2的等效合力的实际测量值。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)如果某同学实验中测出F1>F2的同时,还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°。然后做出如下的几个推断,其中正确的是____。
A.将F2转动一定的角度,可以使合力F的方向不变
B.将F2转动一定的角度,可以使合力F的方向不变
C.保持F1的大小和方向,将F2逆时针转动30°,可以使合力F的大小和方向都不变
D.只有保持F1和F2的大小不变,同时转动一定的角度,才可能使合力的大小和方向都不变
90.(1)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则.
①如图(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶______时电子秤的示数F;
②如图(b),将三细线L1 ( http: / / www.21cnjy.com )、L2、L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上.水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、____________________和电子秤的示数F1;
③如图(c),将另一颗墙钉 ( http: / / www.21cnjy.com )B钉在与O同一水平位置上,并将L1拴在其上.手握电子秤沿着②中L2的方向拉开细线L2,使____________和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F2;
④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F ( http: / / www.21cnjy.com )、F1、F2的图示,根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示,若________________________,则平行四边形定则得到验证.
91.(4分)、在“验证力的平行四边形定 ( http: / / www.21cnjy.com )则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条至某一确定的O点,如图所示。某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两弹簧秤的拉力必须等大
B.同一次实验过程中,O点的位置不允许变动
C.为了减小误差,两弹簧秤的读数必须接近量程
D.为了减小误差,两弹簧秤应保持与纸面平行
其中正确的是___________。(填选项前的字母)
92.(6分)某同学用图甲所示的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验装置来验证力的平行四边形定则。实验记录纸如图乙所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为:F1=2.85 N、F2=2.64 N和F3=4.30N。请根据图中给出的标度作出三个力的图示,并通过作图求出F1和F2的合力大小为 。
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93.(5分)
(1)(3分)某同学用如图1所示的 ( http: / / www.21cnjy.com )装置测定重力加速度:实验中所用电源的频率为50Hz,实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图2所示,由纸带所示数据可算出实验时重物下落的加速度为 m/s2.(结果保留三位有效数字)
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(2)(2分)(多选)下面是一些有关高中物理实验的描述,其中正确的是( )
A.在“研究匀变速直线运动”实验中,不需要平衡摩擦力
B.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须用天平测物体的质量
C.在“验证力的平行四边形定则”实验中,只用一根弹簧秤无法完成
D.在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功
E.在用欧姆表“×10”挡测量电阻时发现指针偏转角太小,应该换“×1”挡进行测量
94.李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小及方向,如图甲所示.
①试在图中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
②如图乙所示是李明和张华两位 ( http: / / www.21cnjy.com )同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是________同学做的实验。(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
95.(4分) (多选题) 在“ ( http: / / www.21cnjy.com )研究共点力的合成”的实验中,先在水平木板上固定一张白纸,橡皮条一端固定在纸边,将带两个绳套的另一端放在纸面上,弹簧测力计拉住绳套可使橡皮条伸长。以下操作正确的是
A.实验前,将弹簧秤水平调零
B.实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力计的拉力大小和方向,把橡皮条节点拉到记下的位置O点
D.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可
96.在“研究合力与两个分力的关系” ( http: / / www.21cnjy.com )的实验中,实验器材如图5所示。实验时图板应该__________(“水平放置” 或“竖直放置”);用两只弹簧秤分别挂在细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点静止。此时,必须记录的是 ________和_______以及_________。(用字母表示)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.O点的位置
B.两只弹簧秤的读数
C.橡皮条的伸长长度
D.橡皮条固定端位置
E.两条细绳套的方向
97.在做“验证力的平行四边形定则”实验时:
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须做到下列做法中的那一项?
A.每次将橡皮条拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧秤的示数
D.每次记准绳的方向
98.在“探究求合力的方法”的实验中 ( http: / / www.21cnjy.com ),用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中与B相连的弹簧测力计的示数为 N。
(2)在实验中,如果只将OB、OC绳换成橡皮筋,其他步骤保持不变,那么实验结果 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3)在本实验中,F1和F2表示两 ( http: / / www.21cnjy.com )个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力; F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则各图中符合实验事实的是 ( )
99.下列有关实验的描述中,正确的是_________
A.在“验证力的平行四边形定则”实验中,选测力计时,水平对拉两测力计,示数应该相同
B.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系”的实验中,作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数
C.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,放小车的长木板应该使其水平
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由v=gt求出打某点时纸带的速度
100.“探究力的合成”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验数据画出的图 ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验中必须保证两次橡皮筋与细绳的结点O拉到同一位置,本实验主要采用的科学方法是( )
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
(2)图乙做出的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是 .
101.某同学做“验证力的平行四边形 ( http: / / www.21cnjy.com )定则”实验的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)关于此实验的下列说法中正确的是________.
A.同一次实验中,O点位置不允许变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点
(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.
102.在“探究求合力的方法”的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.橡皮条应与两细绳夹角的平分线在同一直线上
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是________(填入相应的字母).
(2)若两个弹簧测力计的 ( http: / / www.21cnjy.com )读数均为4 .00N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力。
103.某同学做“验证力的 ( http: / / www.21cnjy.com )平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)关于此实验的下列说法中正确的是________.
A.同一次实验中,O点位置不允许变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点
(2)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________.
104.甲、乙、丙三同学做"互成 ( http: / / www.21cnjy.com )角度的两个力的合成"的实验。所用弹賛测力计的量程为0~ 5N 他们均把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计。用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定点0。如图所示,操作时细绳都与平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小。
甲同学F1和F2的方向互相垂直, ( http: / / www.21cnjy.com )F1= 3.0N, F2=3.8N;乙同学F1和F2方向的夹角约为30 。; 丙同学F1和F2方向的夹角约为120 。F1= F2=4.0N
( http: / / www.21cnjy.com )
这三位同学中操作不合适的是 同学,原因
105.在“探究求合力的方法”的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中与B相连的弹簧测力计的示数为 N。
(2)在实验中,如果只将OB、OC绳换成橡皮筋,其他步 骤保持不变,那么实验结果 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法
106.在做“探究共点力的合成规律”实验时
(1)除已有的器材(方木板、三角板、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有_______和________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须( )
A.每次将橡皮条拉到同样的位置 B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧秤的示数 D.每次记准细绳的方向
107.做以下四个学生分组实验:
A.验证力的平行四边形定则 B.验证牛顿第二定律
C.验证机械能守恒定律 D.探究动能定理
①必须用到天平的实验有
②需要用到打点计时器的实验有
108.在“探究力的合成法则”的实验中,某小组得出如图所示的图(F与AO共线),图中 是F1与F2通过平行四边形定则作图得到的; 是用一个弹簧测力计实际拉得的。 ( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
六、简答题
109.如图所示,一圆柱体静止在地面上,杆与圆柱体接触也处于静止状态,分析杆受的弹力.
110.如图所示,杆处在半圆形光滑碗的内部,且处于静止状态,分析杆受的弹力.
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
七、作图题
111.实验记录纸如图所示,O点为 ( http: / / www.21cnjy.com )橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N.请通过作图求出F1和F2的合力F=_______.21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
112.在《互成角度的两个共点力的合成 ( http: / / www.21cnjy.com )》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1 N。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)用作图法作出合力F的图示;
(2)合力F的大小是_______N。
参考答案
1.ACD
【解析】
试题分析:取小球为研究对象,对其做受力分析重力、AC拉力、BC拉力,设AC与竖直方向的夹角为,BC与竖直方向的夹角就为,水平建立坐标系,水平方向,竖直方向上,,根据题意从变为,可以得出先变大后变小,逐渐减小,当时,,A、C、D项正确;B项错误。 21*cnjy*com
考点:本题考查了共点力平衡动态分析
2.B
【解析】
试题分析:车的速度斜向上,车在减 ( http: / / www.21cnjy.com )速运动,车的加速度一定斜向下方,加速度有竖直向下的分量,处于失重状态,所以A项错误;B项正确;乘客所受合力沿斜面向下,所以D项错误;乘客受重力、支持力和摩擦力,合力沿斜面向下的话,摩擦力方向一定向后,所以C项错误。【来源:21·世纪·教育·网】
考点:本题考查了超失重和运动与力关系
3.AB
【解析】
试题分析:小球受到绳子的 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力,重力和施加的外力,重力的大小和方向都不变,绳子的拉力方向不变大小在变,施加力方向和大小未知,根据矢量三角形可得如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
从图中可得当施加的外力与绳子方向垂直时,最小,根据平衡可得,故AB正确
考点:考查了共点力平衡条件的应用
4.B
【解析】
试题分析:对光滑球受力分析可知,受到挡板的支持力、斜面给的支持力,重力作用,因为是缓慢转动,多以可认为光滑球处于静止状态,合力一直为零,因为过程中重力大小和方向都不变,斜面给的支持力方向不变,根据矢量三角形可得一直减小,当挡板与斜面垂直时,最小,也是一直减小的,根据牛顿第三定律可得m对挡板的压力逐渐减小,m对斜面的压力逐渐减小,B正确
考点:考查了共点力动态平衡分析
5.C
【解析】
试题分析:撤去力F1前,木块处于静止状态,合力为零,故木块受到的摩擦力为,因为处于静止状态,所以此摩擦力小于最大静摩擦力,当撤去F1后,如果运动则需要大于8N的摩擦力,而木块只受一个2N的外力,摩擦力最大为2N,故不能克服最大静摩擦力,物体仍处于静止状态,合力为零,C正确
考点:考查了摩擦力,力的平衡
6.AD
【解析】
试题分析:对B进行受力分析,在水平方向受 ( http: / / www.21cnjy.com )到拉力与摩擦力的作用,则摩擦力的大小为拉力在水平方向的分量的大小相等,即mAgcosθ,选项A正确;因为B受到向右的拉力作用,故它受到的摩擦力不可能为零,选项B错误;则它对地面的压力也不可能为零,选项C错误;物体B在竖直方向上进行受力分析,可得物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ,选项D正确。
考点:受力分析。
7.B
【解析】
试题分析:该力的最小值应该是过力 ( http: / / www.21cnjy.com )F的最右端,向OO′的方向做垂线,则垂足与力F右端的距离即为最小力的大小,故该最小力为Fsinθ,选项B正确。
考点:力的合成。
8.BD、B
【解析】
试题分析:(1)两细绳套不等长也 ( http: / / www.21cnjy.com )是中以的,故选项A错误;若将细绳也换成橡皮筋,对实验结果无影响,故选项B正确;确定国;确定力的方向时,应该选距离尽量大的两个点连线,所以选项C错误;实验中,用两只弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大,选项D正确。(2)当合力不变,而F1与其夹角增大时,由下图可知,另一个力F2的大小将逐渐增大,与合力方向的夹角先增大后减小,故选项B正确。
考点:验证力的平行四边形定则。
9.B
【解析】
试题分析:匀速直线运动方 ( http: / / www.21cnjy.com )向上的合力为零,匀变速直线运动方向上的合力不为零,所以物体受到的合力方向一定与初速度方向不共线,一定做曲线运动,B正确
考点:考查了运动的合成与分解
10.B
【解析】
试题分析:分别对物体进行受力分析,受力分析图如图所示,
( http: / / www.21cnjy.com )
b物体处于静止状态,当绳子沿垂直斜面向上的分量与重力垂直斜面向下的分量相等时,摩擦力为零,b物体可能不受摩擦力,只受3个力,物体a一定会受摩擦力,一定4个力,所以A项错误;ab两物体垂直斜面方向合力为零,,解得a、b两物体对斜面的压力相同,所以B项正确;b的摩擦力可能为零,a的摩擦力一定不为零,所以C项错误;物体a沿斜面的方向上,物体b沿斜面的方向上,两物体的正压力相等,最大静摩擦力相等,物体a先达到最大静摩擦力,所以先滑动,D项错误。
考点:本题考查了物体的共点力平衡
11.B
【解析】
试题分析:对小球进行受力分析受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力,还有方向不确定的电场力,小球受力平衡则所受合外力为零,力的图示就能形成首尾相接的封闭矢量三角形,当电场力与绳子方向垂直时,电场力是最小的,电场强度是最小的,最小的电场力为,最小的电场强度为,所以B项正确;A、C、D项错误。
考点:本题考查了电场中的平衡
12.A
【解析】
试题分析:对m1受力分析如图:
据碗口光滑可知,m1受到绳拉力 ①
由几何关系可知FN、FT与竖直方向的夹角为300,利用正交分解 ②
③
由①②③得:,故选A。
考点:连接体、共点力的平衡。
13.A
【解析】
试题分析:
以结点O为研究,在绳子均不被拉 ( http: / / www.21cnjy.com )断时受力图如图.根据平衡条件,结合力图可知: FOA>FOB,FOA>FOC,即OA绳受的拉力最大,而细绳OA.OB.OC能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA绳最先被拉断.故选A。
考点:共点力的平衡
14.AD
【解析】
试题分析:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律,加速度,以b为研究对象,对其进行受力分析,受到竖直向下的重力和a对b的支持力,支持力的水平分量提供加速度,根据牛顿第二定律,,可以得出支持力为,根据牛顿第三定律,压力大小等于支持力大小,所以D项正确;C项错误;对b物体而言,支持力的竖直分量大小等于重力大小,支持力为,根据牛顿第三定律,压力大小等于支持力大小,所以A项正确;B项错误。
考点:本题考查了牛顿第二定律和整体隔离法
15.B
【解析】
试题分析:滑轮和绳子的交点为活 ( http: / / www.21cnjy.com )结点,对于活结点绳子合力的方向沿绳子的角平分线上,绳子的合力对滑轮由力的作用,轻杆对滑轮的作用力使滑轮静止位置不变,绳子合力的大小等于杆作用力的大小,当杆转过一个角度时,绳子的夹角没有发生变化,绳子拉力始终等于物体的重力,所以杆的作用力不变,B项正确;A、C、D项错误。
考点:本题考查了力的合成与分解
16.BD
【解析】
试题分析:对ABC整体分析可知,对地压力为:FN=(2M+m)g;与θ无关;故A错误;将C的重力按照作用效果分解,如图所示:
根据平行四边形定则,有:故m一定时,θ越大,轻杆受力越小,故B正确;
对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件,有:
,与M无关,故C错误;当θ一定时,M越大,M与地面间的最大静摩擦力越大;则可悬挂重物C的质量m越大;故D正确;故选BD.
考点:物体的平衡;力的分解。
17.AC
【解析】
试题分析:三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;
通过作图可以知道,当F1、F2的合 ( http: / / www.21cnjy.com )力F与F2垂直时合力F最小,等于F1cosθ,即力F3的最小值为F1cosθ.故A正确;θ<45°,故sinθ<cosθ,由前面分析知F3的最小值为F1cosθ,则不可能等于F1sinθ,故B错误;通过作图可知,当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向,而三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上,不可能与F2的方向相反,故C错误;根据平衡条件:F3与F2的合力大小一定与F1等值反向,则与F2大小无关,故D错误;故选A。
考点:共点力的平衡;力的合成和分解.
18.A
【解析】
试题分析:每根绳子的拉力为T,则每根绳子 ( http: / / www.21cnjy.com )的拉力在竖直方向的分量为:Tcos600,由平衡知识可知:2F=4Tcos600,解得:T=F,故选项A正确。21世纪教育网版权所有
考点:正交分解法.
19.A
【解析】
试题分析:在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,选项A错误;
根据速度的定义式,当△t非常小时 ( http: / / www.21cnjy.com ),就可以用△t时间内的平均速度表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,选项B正确;在验证力的平行四边形定则实验时,同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置,该实验运用了等效替代法,选项C正确;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法,选项D正确;故选A.
考点:物理问题的研究方法.
20.A
【解析】
试题分析:座椅静止,处于平衡状态,合力为零,合力不变,根据共点力平衡条件可得,解得,发生倾斜后减小,所以减小, A正确;
考点:考查了共点力平衡条件的应用
21.C
【解析】
试题分析:设每个篮球对球架一侧的压力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小为N,则球架对球的支持力的大小也是N,对球进行受力分析可知,球受重力和球架对球的支持力作用,它们平衡,故球的受力情况如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
因为球的直径为D=0.25m,球架的宽度为d=0.15m,故cosα===0.8m;由力的平衡知识可知2Ncosα=mg,故N==2.5N,故C正确。
考点:力的平衡。
22.C
【解析】
试题分析:两弹簧秤的拉力与橡皮筋的拉力相 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡,它们的大小关系不能确定,选项A错误;因三力平衡,故橡皮筋的拉力以及两个弹簧秤的拉力即可以是分力,也可以是合力,选项B错误;如果将两个绳套换成两根橡皮筋,那么实验结果将不变,选项C正确;本实验采用的科学方法是等效法,选项D错误;故选C.
考点:探究合力与分力的关系.
23.C
【解析】
试题分析:如图所示,小球受三 ( http: / / www.21cnjy.com )个力而处于平衡状态,重力mg的大小和方向都不变,绳子拉力T方向不变,因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力,通过作图法知,当F的方向与绳子方向垂直时,由于垂线段最短,所以F最小,则由几何知识得θ=15°.选项C正确.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点:共点力的平衡;平行四边形定则.
24.C
【解析】
试题分析:以球为研究对象 ( http: / / www.21cnjy.com ),分析受力情况:重力G、测力计的拉力T和AB杆对球作用力F,由平衡条件知,F与G、T的合力大小相等、方向相反,作出力的合成图如图.
( http: / / www.21cnjy.com )
则有G、T的合力方向斜向右下方,测力计的 ( http: / / www.21cnjy.com )示数逐渐增大,T逐渐增长,根据向量加法可知G、T的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大,所以AB杆对球的弹力方向斜向左上方,与竖直方向的夹角逐渐增大,所以选项ABD错误,C正确.
考点:共点力的平衡.
25.BD
【解析】
试题分析:对O点受力分析,由平行四边形 ( http: / / www.21cnjy.com )法则可知绳OB的拉力大于绳OA的拉力,选项B正确,A错误;因TB大于TA,则对m水平方向的受力情况可知,m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左,选项D正确,C错误;故选BD.2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com )
考点:共点力的平衡.
26.A
【解析】
试题分析:以结点O为研究对象,分析受力:重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB,如图所示,
根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与 ( http: / / www.21cnjy.com )重力大小相等、方向相反,作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图,由图看出,FOA逐渐减小,FOB先减小后增大,当θ=90°时,FOB最小.选项A正确。
考点:平行四边形法则.
27.AD
【解析】
试题分析:“研究匀变速直线运动”实验只是研究匀变速运动的规律,而不是做动力学的研究,不用管物体的受力情况,只要保证物体做匀变运动就可以了,不用平衡摩擦力,故A正确;在“验证机械能守恒定律”的实验中,需要验证的关系式是,可见重物的质量可以消去,没有必要测物体的质量,故B错误;在“探究力的平行四边形定则”的实验中,在同一次实验中橡皮条拉长的结点O位置可必须相同,保证两个弹簧的合力与原来一只弹簧的弹力相等,故C错误;在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功,而是利用相同橡皮筋条数增加使功成倍增加进行研究,故D正确;在用欧姆表测量电阻时发现指针偏转角太小,是因为示数太大,倍率太小,应该换更大倍率的挡进行测量,故E错误。
考点:对物理实验的理解
28.C
【解析】
试题分析:根据,解得摩托艇登陆的最短时间为:,登陆时到达O点的距离为:
s=v1t=;故选:C
考点:速度的合成和分解.
29.BCD
【解析】
试题分析:木板对物体的支持力,随着倾斜角的增大,支持力越来越小,A错误;由于物体始终相对木板不动,因此摩擦力,随角度的增大而增大,B正确;上升的过程中,由于摩擦力的方向始终与运动方向垂直,因此摩擦力不做功,D正确;根据动能定理,克服重力做的功等于支持力做的功,因此大小为mgLsina,C正确。
考点:功,动能定理
30.BC
【解析】
试题分析:物体始终保持静止,合力为零,所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示,
由于重力不变,以及F1和F2夹角 ( http: / / www.21cnjy.com )α=120°不变,即β=60°,矢量三角形动态图如右图所示,当θ=β=60°,F1为圆的直径最大,所以F1先增大后减小,F2一直减小.故BC正确.故选BC.
考点:物体的平衡.
31.BC
【解析】a球从N点静止释放 ( http: / / www.21cnjy.com )后,受重力mg、b球的库仑斥力FC和槽的弹力N作用,a球在从N到Q的过程中,mg与FC的夹角θ逐渐减小,不妨先假设FC的大小不变,随着θ的减小mg与FC的合力F将逐渐增大,况且,由库仑定律和图中几何关系可知,随着θ的减小FC逐渐增大,因此F一直增加,故选项A错误;在a球在从N到Q的过程中,a、b两小球距离逐渐变小,电场力一直做负功,电势能一直增加,故选项C正确;显然在从P到Q的过程中,根据能的转化与守恒可知,其电势能增加量等于其机械能的减少量,b球在Q点时的重力势能大于其在P点时的重力势能,因此该过程中动能一定在减少,且其减少量一定等于其电势能与重力势能增加量之和,故选项D错误;既然在从P到Q的过程中,b球的动能在减少,因此其速率也在减小,而开始在N点时速率为0,开始向下运动段中,其速率必先增大,故选项B正确。
【考点定位】孤立点电荷等势面特征、库仑定律、平行四边形定则、功能关系、能量守恒定律的应用。
【名师点睛】熟记合力大小与分力夹角间的关系、孤立点电荷等势面特征对正确求解本题帮助很大。
【方法技巧】本题运用假设法,假设出各个量采用定量计算很繁琐,因此宜选择定性分析法与半定量相结合。
【规律总结】能的转化与守恒,是普适 ( http: / / www.21cnjy.com )规律,任何情况下都要遵循,重力、电场力属于保守力,保守力做功与路径无关,且相关力做正功,相关势能减少,相关力做负功,相关势能增加,做多少功就有多少能的变化。
32.mgtanθ, ; ,
【解析】
试题分析:球受重力、挡板和斜面对球体的弹力F1和F2,作出力图如图所示:
根据平衡条件,有:F1=mgtanθ,
根据牛顿第三定律可知,球对竖直档板压力的大小等于挡板和斜面对球体的弹力F1即mgtanθ,
球对斜面的压力的大小为;
当挡板由竖直位置逆时针缓慢旋转了角α时,小球仍然处于平衡状态,受力平衡,
则有:F3cosα=F4sinθ,F3sinα+F4cosθ=mg;解得:,
根据牛顿第三定律可知,球对挡板压力的大小是,球对斜面的压力的大小是
考点:物体的平衡;牛顿第三定律。
33.;
【解析】
试题分析:杆处于力矩平衡状态,设绳子的拉力为F,杆长为L,则由力矩平衡条件可知:;解得:;滑轮受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡,即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等,则由力的平行四边形可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力:由几何关系可知:.而轴对定滑轮的作用力与F'大小相等,方向相反;
考点:考查了力矩平衡的应用
34.(1)3.6 ;(2)D
【解析】
试题分析:(1)弹簧测力计的读数是3.6N;(2)不必要的实验要求是:改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置,选项D正确。
考点:探究力的合成方法.
35.平行四边形(3分)
如图(3分)
【解析】
试题分析:共点力的运算遵循平行四边形定则,以表示要合成的两个力的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线表示合力。21*cnjy*com
考点:本题考查了共点力合成法则和根据平行四边形定则作图的方法。
36.30 N
【解析】
试题分析:根据对称性可知合力的方向应沿F3的方向,计算其它各力沿F3的方向的分量即可得出合力大小,根据几何关系有F1沿F3的方向的分量为(N),同理可得F5沿F3的方向的分量为2.5N;F2沿F3的方向的分量为(N),同理F5沿F3的方向的分量为7.5 N,合力大小为2×2.5+2×7.5+10=30(N)。
考点:本题考查了力的合成
37.甲
【解析】
试题分析:本实验验证的目的是 ( http: / / www.21cnjy.com )确定“实际值”和“理论值”的偏差大小。与橡皮条伸长方向一致的F’为“实际值”,而通过平行四边形定则作出的的对角线F为“理论值”,由于误差的存在,F必然与F’方向存在一定夹角,此夹角越小,误差越小,故甲图符合实际。
考点:本题考查实验“验证力的平行四边形定则”。
38.(1)(见解析)(2)3.1×102 N/m(保留两位有效数字) (3)D
【解析】
试题分析:(1)描点作图如下:
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(2)图线斜率表示弹簧的劲度系数,选择较远的点计算可得k=3.1×102 N/m;
(3)该实验的原理是利用橡皮筋的伸长量 ( http: / / www.21cnjy.com )表示弹力的大小,应量出原长和拉伸后的长度,A错;劲度系数较小时比较容易固定,且可以保证较大的弹性限度,B错;对O分析可知三力合力为零,应将其伸长量对应长度构建平行四边形,而不是实际长度,C错;实验中是要使O点平衡,对O点的位置无要求,D对。
考点:胡克定律
39.9;6
【解析】
试题分析:因为:F1+F2=15N;F1-F2=3N,解得F1=9N, F2=6N.
考点:力的合成.
40.15、0
【解析】
试题分析:当三力共线且同向时,合力最大,故最大值为,因为这三个力任何两个力之和大于等于第三个力,任意两个力之差小于第三个力,故能形成一个闭合的矢量三角形,合力为零。
考点:考查了力的合成
41.20N;0.
【解析】
试题分析:当三个力同向时,合力最大,为20 ( http: / / www.21cnjy.com )N;5N、6N两个力的合力最大为11N,最小为1N,而9N在这之间,则三个力合力能够为零,则合力最小值为0.
考点:力的平衡;力的合成.
42.
【解析】
试题分析:对小球受力分析如图所示,重力的大小方向不变,运用分解法如图:
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由图可以看出当绳子拉力与支持力垂直时有最小值:
考点:力的合成与分解的运用.
43.①60(56~64) ② ③ 4.30(4.25~4.35)
【解析】
试题分析:①由曲线II的最高点拉力最大,对应的横坐标,设PC和QC与水平的夹角为和,对C点的平衡可知,开始C点靠近P点,因,则,即,结合两曲线左侧部分,II曲线靠上则为的曲线。
②比较两图象的顶点大小可知,I曲线的最高点更大,代表有最大拉力。
③两曲线的交点表示左右的绳拉力大小相等,读出纵坐标为,设CQ绳与立柱的夹角为,延长CQ线交另立柱上,构成直角三角形,则,两拉力相等构成菱形由力的平衡可知,则
考点:本题考查了平行四边形法则、力的平衡条件及其应用.
44.增大 减小 不变
【解析】
试题分析:对小船进行受力分析,如图,
( http: / / www.21cnjy.com )
因为小船做匀速直线运动,所以小船处于平衡状态,设拉力与水平方向的夹角为θ,有:
Fcosθ=f…①
Fsinθ+F浮=mg…②
船在匀速靠岸的过程中,θ增大,阻力不变,根据平衡方程①知,绳子的张力增大,根据平衡方程②知,张力增大,sinθ增大,所以船的浮力减小.
考点:本题考查共点力平衡。
45.0.25
【解析】
试题分析:当用弹簧秤称物块时根据平衡条件可得:F1=G=7.5N ,当用弹簧秤拉着物块沿着斜面匀速上滑过程中,21教育名师原创作品
根据平衡条件可得:F=f+Gsinθ…① f=μGcosθ…② 联立解得:μ=0.25
考点:本题考查共点力平衡条件。
46.8; ;
【解析】
试题分析:另一个分力F2的大小至少为;若分力F2大小为10N,则根据几何关系,即,解得F1=或。
考点:力的合成和分解。
47.(6分)
【解析】
试题分析:对物体受力分析,受重力和两根细线的拉力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:,,
解得
考点:本题考查了共点力的平衡条件及其应用.
48.
【解析】
试题分析:建立水平及竖直方向的坐标系,将F2及F3分解到坐标轴上在,则;,所以合力
考点:正交分解法。
49.F牵=93.3 N
【解析】
试题分析:因绳子中各处与其他物体没结点,所以绳子中各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力,即FT=mg=50 N (2分)
将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解,如图所示.
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F水平=FTcos30°=43.3 N (2分)
由图知,病人的脚所受水平方向的牵引力:F牵=FT+F水平=50 N+43.3 N=93.3 N (2分)
考点:本题考查力的合成与分解、平衡条件。
50.(1)(2),向左
【解析】
试题分析:对A:;
对C:
对A、B:,向左
考点:考查了共点力平衡条件的应用
51.(1)(2)
【解析】
试题分析:对A:
对B:
( http: / / www.21cnjy.com )
解得:;
考点:考查了共点力平衡条件的应用
52.(1)见解析;(2)Mg+mg
【解析】
试题分析:(1)a对木块压力
b对木块压力
对Na和Nb正交分解
∵=90°
即Nax=NBX 故f=0 所以楔形木块静止不动
(2)
考点:物体的平衡。
53.(1)E=1.7×104 N/C 电场强度的方向水平向左(2)vA=2.8m/s
【解析】
试题分析:(1)微粒只在 ( http: / / www.21cnjy.com )重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动.21·世纪*教育网
在垂直于AB方向上,有qEsin θ-mgcos θ=0
所以电场强度E=1.7×104 N/C 电场强度的方向水平向左
(2)微粒由A运动到B时的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,mgLsin θ+qELcos θ=m/2,代入数据,解得vA=2.8 m/s【版权所有:21教育】
考点:电场强度,动能定理
54.(1)30°.(2)0.35
【解析】
试题分析:(1)以球为研究对象,球受力如图所示
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据共点力平衡条件得
Fcos30°=Tcosθ
Fsin30°+Tsinθ=mg
解得T=10 N θ=30°
(2)以木块M为研究对象,其受力如图所示
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据共点力平衡条件得Tcos30°-Ff=0
FN-Mg-Tsin30°=0
Ff=μFN,
解得μ=/5=0.35.
考点:共点力的平衡。
55.6s,18m,7.5s
【解析】
试题分析:(1)由得:6s , 18m
(2)合速度=4m/s,由得: =7.5s
考点:小船渡河问题。
56.①50s,小船在正对河岸下游100m处靠岸。②的方向与上游河岸成,57.7s
【解析】
试题分析:小船参与了两个分运动,随水漂流和船在静水中的运动。因为运动具有独立性,分运动之间互不干扰,即渡河时间由船的指向和其静水中的速度决定,沿河运动的距离由水的流速决定。所以:渡河时间等于垂直河岸分运动的时间s,沿河方向的位移m=100m,即小船在正对河岸下游100m处靠岸。
要使小船垂直过河,即合速度应垂直河岸如图所示,则 所以: ,即的方向与上游河岸成
s
考点:考查了小船渡河问题分析
57.(1) (2) (3) (4)
【解析】(1)由万有引力定律,A星体所受B、C星体引力大小为
方向如图,则合力大小为
(2)同上,B星体所受A、C星体引力大小分别为
方向如图,则合力大小为
。可得
(3)通过分析可知,圆心O在中垂线AD的中点,
(4)三星体运动周期相同,对C星体,由
可得
【考点定位】本题考查万有引力定律、力的合成、正交分解法等知识。
58.(1)24N;(2)19.2N ;水平向左
【解析】
试题分析:(1)受力分析如图所示,金属球受重力G、斜面体的支持力FN1、斜坡的支持力FN2。
FN2=G×sin37=24N。
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(2)斜面体受力分析如图所示。
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FN1′=G×cos37=32N
由于斜面体保持静止,所以斜面体受力平衡,所以地面对斜面体的静摩擦力
f=FN1x′=FN1′sin37=19.2N
方向:水平向左
考点:物体的平衡.
59.(1)t1=2 s (2)F=0.45 N , t2=s
【解析】
试题分析:(1)若F=0,小木块会沿斜面做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律
计算可得
由运动学公式
计算可得
(2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,说明合力方向沿AC方向,设AC与AB的夹角,
合位移
所以施加的外力为
根据牛顿第二定律
计算可得
由运动学公式
计算可得
考点:本题考查了运动学公式
60.(1)(2)
【解析】
试题分析:⑴AB相对静止一起沿斜面下滑,加速度(2分)
B的加速度的竖直分量 则
所以B对A的压力大小等于(4分)
⑵因为A、B下滑时,A与B的加速度并不相同.A的加速度沿斜面向下,B的加速度竖直向下,A的加速度的竖直分量与B的加速度相等.即有
对A、B分别运用牛顿第二定律,有(4分)
所以. (2分)
考点:考查了共点力平衡条件的应用
61.(1) E=mg/q , 竖直向上; (2)
【解析】
试题分析:(1)微粒受力平衡,所以电场方向竖直向上,大小为 E=mg/q (5分)
(2)对微粒做直线运动受力分析如图所示,
( http: / / www.21cnjy.com )
要保证微粒仍沿v0方向进行运动,必须使微粒在 ( http: / / www.21cnjy.com )垂直v0的y方向所受合力为零,则所加电场方向沿y轴正向时,电场强度E最小,并且qE=mgcosθ
所以 (5分)
考点:本题考查了力的平衡、电场力。
62.(1)(2)80N(3)
【解析】
试题分析:(1)物体A所受的重力大小等于绳子的拉力:GA=T
对物体B受力分析如图:
物体B与地面间的摩擦力为f,由平衡条件可知
解得
(2)物体B的受力平衡可得:
解得 N=80N
由牛顿第三定律: F压=N=80N
(3)对滑轮受力分析如图:
OP的拉力为TP ,连接物体A.B的绳子拉力相等,由几何关系可知θ=30°
由力的合成可得
解得:
考点:共点力的平衡.
63.(1)6.25N (2)3.75N
【解析】
试题分析:对足球受力分析如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系可得:cosθ=0.8 tanθ=0.75
(1)则,T=6.25N
(2)N=mgtanθ,N=3.75N
由牛顿第三定律可得球对墙壁的压力:N'=N=3.75N,方向水平向右
考点:物体的平衡.
64.(1) (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)对小孩和雪橇,在拉力作用下向右做匀加速直线运动,有:
得:
由牛顿第三定律,雪橇对地面的压力
(2)对小孩和雪橇,在水平方向:
得:
(3)对小孩和雪橇,在拉力作用下向右做匀加速直线运动
由:
得:
考点:本题考查了牛顿第二定律、牛顿第三定律、匀变速直线运动。
【答案】(1)Ga=40 N (2) Ff=34.6 N
【解析】
试题解析:对物体A.B分别进行受力分析如右图,则有对A: T=Ga ①
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