2018-2019学年教科版必修1 第四章　 物体的平衡 单元测试

2018-2019学年教科版必修1 第四章　 物体的平衡 单元测试
班级： 姓名： 座号： 得分：
一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，第1 5题只有一项符合题目要求，第6 8题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图甲所示，某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起，四根质量不计等长的钢绳，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，如图乙所示。则每根钢绳的受力大小为
A． B．
C． D．
【答案】D
2．（2018·黑龙江省哈尔滨市第三中学高二下学期期末）如图所示，质量为m的质点与三根相同的轻弹簧相连，静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a，b对质点的作用力均为F，弹簧a，b，c均压缩，则弹簧c对质点作用力的大小为
A．0 B．F+mg C．F–mg D．F
【答案】B
【解析】对小球受力分析可知，ab弹簧的弹力的合力竖直向下，大小为F，由平衡条件得：Fc=mg+F，故应选B。
3．（2018·广西贵港市覃塘高级中学高一下学期期末）如图所示，OA、OB是两根等长的轻质细绳，O点的下方拴了一个重为G的小球。若OA绳的拉力大小为F1，OB绳的拉力大小为F2。下列说法正确的是
A．F1小于F2
B．不管OA和OB之间的夹角为多大，F1、F2不可能都大于G
C．当OA和OB之间的夹角为90°时，
D．当OA和OB之间的夹角为120°时，F1=F2=G
【答案】D
【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，通过共点力平衡进行分析求解，三力平衡用合成法最简便。
4．（2018·广西贵港市覃塘高级中学高一下学期期末）如图所示，倾角为θ的斜面A固定在水平地面上，质量为M的斜劈B置于斜面A上，质量为m的物块C置于斜劈B上，A、B、C均处于静止状态，重力加速度为g。下列说法正确的是
A．B、C整体受到的合力不为零
B．斜面A受到斜劈B的作用力大小为Mgcosθ+mg
C．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上
D．物块C受到斜劈B的摩擦力大小为mgsinθ
【答案】C
【点睛】若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。学；
5．如图所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物。AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则
A．AO所受的拉力大小为mgsin θ
B．AO所受的拉力大小为
C．BO所受的拉力大小为mgsin θ
D．BO所受的拉力大小为
【答案】A
【解析】以结点O为研究对象，受OC的拉力mg、AO的拉力、BO的拉力，如图所示。根据平衡条件有，，A正确，BCD错误。
6．（2018·黑龙江省哈尔滨市第三中学高二下学期期末）如图物体在一个竖直向上的拉力作用下，在斜面上静止不动，则关于该物体受力情况正确的是
A．可能受四个力
B．可能受两个力
C．不可能只受两个力
D．可能只受三个力
【答案】AB
【点晴】在力学问题中，在研究物体受哪些力时，除重力外，就只看该物体与之相触的物体，凡与研究对象接触的物体对研究对象都可能有力作用。
7．如图所示，放在水平地面上的物体a上叠放着物体b，a和b间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a、b的受力分析正确的是
A．b受4个力的作用，其中摩擦力的方向水平向右
B．a受4个力的作用，其中a受到b对它的摩擦力方向水平向左
C．地面对a的摩擦力向右
D．地面对a无摩擦力作用
【答案】AD
8．（2018·辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校高二下学期期末）如图所示，倾角θ的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下在斜面上做匀速直线运动，则
A．物体可能沿虚线运动
B．物体可能沿水平方向运动
C．物体与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ
D．物体与斜面间的动摩擦因数μ>tanθ
【答案】AD
【解析】对物块进行受力分析，如图所示：
物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、若物体沿虚线向下运动，则有沿虚线方向向上的摩擦力f；现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力G1、垂直与斜面的力G2，如图所示：

【点睛】本题具有一定的空间思维逻辑，画出受力分析图，然后进行受力分析，最后简化到斜面平面内的受力分析。
二、填空题（共2小题，共6分）
9．（2分）如图所示，长为5 m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4 m的两杆的顶端A、B绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12 N的物体平衡时，绳的张力T= 。
【答案】10 N（2分）
【解析】设绳中的张力为T，AO，BO与竖直方向的夹角分别为，O点三力平衡，由平衡条件可得：水平方向，即；竖直方向，即，又几何关系可得，即，所以，代入可得。学=
10．（4分）小强说：“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也互相平衡呀！”应该怎样解答小强的疑问？其实小强没有注意到 的两个力是作用在同一个物体上的，而 是分别作用在相互作用的两个物体上的。
【答案】相互平衡 作用力和反作用力（每空2分）
【解析】平衡力是作用于同一个物体上的力，而相互作用力分别是作用于两个物体上的力。
三、计算题（共3小题，共30分）
11．（8分）如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB=120°，∠COD=60°。在O点处悬挂一个质量为m的物体，系统处于平衡状态，试求：
（1）绳AO所受到的拉力F1和杆OC所受到的压力F2；
（2）若在O点施加一个力F（图中未画出），要使两绳AO和BO中的张力为零，杆CO位置不变，则F的最小值为多大？
【答案】（1） （2）
12．（11分）（2018·河南省林州市第一中学分校（林虑中学）高三调研）如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为mA＝10 kg，mB＝20 kg，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2）
【答案】160 N
【解析】分析A、B的受力如图所示，建立直角坐标系
Ff2＝μFN2⑧（1分）
联立④⑤⑥⑦⑧得F＝160 N（1分）
【点睛】本题是两个物体平衡问题，采用隔离法研究，关键是分析物体的受力情况，作出力图后根据平衡条件列方程求解。学 ，
13．（11分）（2018·吉林省扶余市第一中学高二下学期期末）如图所示，斜面倾角为37°，物体A的质量为2 kg，与斜面间的动摩擦因数为0.4。若要使A在斜面上静止，物体B质量的最大值和最小值分别是多少?(g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】1. 84 kg 0.56 kg
【点睛】对A受力分析，根据垂直于斜面方向受力平衡求解；隔离对A分析，抓住A有两个临界状态，有沿斜面向上的最大静摩擦力和沿斜面向下的最大静摩擦力，根据平衡条件列式即可求解。