高中物理人教版 阶段检测题必修1　力 单元 检测 Word版含解析

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～4为单选题，5～8为多选题)
1．(2019·重庆綦江一诊)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法中，正确的是(　　)
A．物体的重心一定在物体上
B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大
C．摩擦力可能是动力，也可能是阻力
D．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
解析：选C.物体的重心可能在物体上，也可能不在物体上，故A错误；弹簧的弹力大小与劲度系数和形变量有关，劲度系数不能单独决定弹力大小，故B错误；物体受摩擦力作用，可能加快它的运动，也可能阻碍它的运动，故C正确；动摩擦因数是由接触面的材料、粗糙程度等因素决定的，与压力和滑动摩擦力的大小无关，故D错误．
2．(2019·河北石家庄模拟)如图，斜面A放在水平地面上．物块B放在斜面上，有一水平力F作用在B上时，A、B均保持静止．A受到水平地面的静摩擦力为f1，B受到A的静摩擦力为f2，现使F逐渐增大，但仍使A、B处于静止状态，则(　　)
A．f1一定增大
B．f1、f2都不一定增大
C. f1、f2均增大
D．f2一定增大
解析：选A.对物体B受力分析，受推力、重力、支持力，可能有静摩擦力．
设B的质量为m，斜面的倾角为θ
①当mgsin θ>Fcos θ时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为f2＝mgsin θ－Fcos θ，当F增大时，f2减小；
②当mgsin θ＝Fcos θ时，静摩擦力为零，当F增大时，f2变大；
③当mgsin θ3．(2019·辽宁葫芦岛一模)如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点．小球静止时，弹簧与竖直墙壁间的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(　　)
A.　　　B.　　　C.　　　D.
解析：选D.对小球进行受力分析，受到重力、斜面的支持力以及弹簧的弹力，受力平衡，根据几何关系可知弹力方向和支持力方向夹角为60°，
根据平衡条件得：F弹cos 30°＝mg，解得：F弹＝mg；根据胡克定律得：x＝＝，故选D.
4．(2019·广东肇庆一模)如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　)
A.mg B.mg C.mg D.mg
解析：选D.由于轻杆斜插入墙中并固定，所以小球对它的作用力就可能不再沿杆的方向了，我们对小球受力分析得，小球受到重力、弹簧对小球的作用力，小球处于静止状态，故这两个力的合力与杆对小球的作用力相平衡，如图所示，
故轻杆对小球弹力的大小为＝1.25mg，故D正确，A、B、C错误．
5．(2019·安徽合肥段考)如图甲所示，木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，摩擦力传感器描绘出木块受到的摩擦力Ff随着时间t变化的图线如图乙所示．下列说法正确的是(　　)
A．木块在t2时刻开始运动
B．木块在t2时刻以后做匀速直线运动
C．滑动摩擦力的大小等于Ff1
D．最大静摩擦力的大小等于Ff2
解析：选ACD.由题图乙知：t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，水平力F＝kt，木块在t2时刻开始运动，以后拉力大于滑动摩擦力，t2时刻以后做变加速直线运动，故A正确，B错误；木块在t2时刻开始运动，t2时刻以后物体受滑动摩擦力，则滑动摩擦力的大小等于Ff1，故C正确；t2时刻木块受的摩擦为最大静摩擦，最大静摩擦力的大小等于Ff2，故D正确．
6.(2019·沈阳外国语模拟)如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中部分砝码，使总质量减小到0.3 kg，将会出现的情况是(g取10 m/s2)(　　)
A．弹簧测力计的读数将变小
B．A仍静止不动
C．A对桌面的摩擦力变小
D．A所受的合力变小
解析：选BC.初态时，对A受力分析：
得到摩擦力Ff＝F1－F2＝(6－2)N＝4 N，说明最大静摩擦力Fmax≥4 N，当将总质量减小到0.3 kg时，拉力变为3 N，物体仍静止，合力仍为零；弹簧测力计的示数不变，故摩擦力变为F′f＝1 N，故A、D错误，B、C正确．
7．(2019·四川威远中学模拟)如图所示，物体的重力为G，保持细绳AO的位置不变，让细绳BO的B端沿四分之一圆周从D点缓慢向E点移动．在此过程中(　　)
A．细绳BO上的张力先增大后减小
B．细绳BO上的张力先减小后增大
C．细绳AO上的张力一直增大
D．细绳AO上的张力一直减小
解析：选BC.以结点O为研究对象，分析受力情况：重力G、绳AO的张力F1和绳BO的张力F2，作出BO在三个不同位置时受力，如图所示：
由图看出，BO绳上的张力F2先减小后增大，而AO绳上的张力一直增大．
8．(2019·湖南师大附中模拟)如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内．现用水平拉力F拉B木块，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则以下说法正确的是(　　)
A．一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为
B．一起加速过程中，C木块受到四个力的作用
C．一起加速过程中，A、D木块所受摩擦力大小和方向相同
D．当F撤去瞬间，A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变
解析：选AC.一起加速过程中，由整体法分析可知，设加速度为a，应用牛顿第二定律F＝4ma，a＝，隔离D受力分析，水平方向只受摩擦力为f1，f1＝ma＝，同理A受摩擦力f2＝ma＝，故A、C正确；C木块受重力，地面的支撑力，D对C的压力、摩擦力，弹簧的拉力作用，故B错误，F撤去瞬间，弹簧的弹力不发生变化．D、C整体受力不发生变化，D所受摩擦力不变，对A、B整体，合力发生变化，a变化，A受摩擦力变化，故D错误．
二、实验题(本题共2小题，共14分)
9．(6分)(2019·云南丘北模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，装置如图甲所示，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次测出相应的弹簧总长度．
(1)某同学通过以上测量后把6组数据描点在坐标图乙中，请作出F－L图线；
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝____________cm，劲度系数k＝____________N/m.
解析：(1)用一条直线把各点连接起来，落不到直线上的点均匀分布在这条线的两侧，F－L图线如图所示；
(2)图线与横轴的截距为弹簧原长L0＝5 cm，图线的斜率为弹簧的劲度系数，为k＝25 N/m.
答案：(1)见解析图　(2)5　25
10．(8分)(2019·云南玉溪调研)如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．
(1)有关此实验，下列叙述正确的是________(填正确答案标号)．
A．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好
B．在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点
C．拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦
D．在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，F1变大时，F2一定变小
(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________(选填“F”或“F′”)．
(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90°，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧示数大小变化为F1____________，F2____________．
解析：(1)在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角大小适当即可，并非越大越好，选项A错误；在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点，以保证等效性，选项B正确；拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦，以免产生误差，选项C正确；在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，即两个力的合力一定，则当F1变大时，F2不一定变小，选项D错误．
(2)图丙中有两个力F与F′，其中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线．在这两个力中，方向一定沿AO方向的是力F，而力F′由于存在误差，会与AO方向成一定角度．
(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90?，现保持O点位置不变，即两个拉力的合力不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中受力分析如图所示，由图可知，两弹簧秤示数大小变化为：F1先减小后增大； F2一直增大．
答案：(1)BC　(2)F　(3)先减小后增大　一直增大
三、计算题(本题共2小题，共38分)
11．(19分)(2019·辽宁沈阳一模)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧被压缩L1，且物体与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)斜面和水平地面间的静摩擦力大小；
(2)斜面对A的静摩擦力大小(画出受力分析图后计算)；
(3)弹簧的最大压缩量L2.
解析：(1)把物块A、B和斜面看成一个整体为研究对象，由题意知物体与斜面均能保持静止，所以在水平方向不受外力，故斜面和水平地面间的静摩擦力大小为0.
(2)物块A在平行斜面方向上受到重力沿斜面向下的分力mgsin θ、摩擦力和弹力，受力如图所示：
弹簧的弹力为：F＝kL1
根据平衡条件可得斜面对A的静摩擦力大小：
f＝.
(3)物体静止在斜面上，受到重力沿斜面向下的分力mgsin θ，静摩擦力f≤fm＝μmgcos θ，方向不确定，弹簧弹力kx在水平方向，则弹力等于重力分量和静摩擦力的合力，当静摩擦力f最大时，合力最大，此时：kL2＝
解得：L2＝.
答案：(1)0　(2)见解析　(3)
12．(19分)(2019·四川威远中学模拟)如图所示，在质量为m＝1 kg的重物上系着一条长30 cm的细绳，细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ＝0.75，另有一条细绳，在其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50 cm的地方，当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要开始滑动时，(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)AO与AB间夹角θ；
(2)长为30 cm的细绳的张力大小；
(3)圆环将要开始滑动时，重物G的质量．
解析：(1)因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有f＝μN.
对环进行受力分析，则有：μN－FTcos θ＝0
N－FTsin θ＝0
解得：tan θ＝＝
解得：θ＝53°.
(2)又由于AO＝30 cm，AB＝50 cm，由数学知识求得：
φ＝90°
如图所示选取坐标轴对物体m受力分析，
根据物体m处于平衡状态，则有：
Gcos θ＋FTsin θ＝mg
FTcos θ－Gsin θ＝0
解得：FT＝8 N.
(3)圆环将要滑动时，
Gsinθ＝FTcos θ
又G＝m′g
解得：m′＝0.6 kg.
答案：(1)53°　(2)8 N　(3)0.6 kg