（2021新人教版）高中物理必修第一册12 章末检测初升高衔接预习讲义（第三章）.doc

1、章末检测章末检测 一、选择题（本题共 12 小题） 1架在 A、B 两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图 2 所示 的两种形状，下列说法中正确的是() A夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大 B夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变 C夏季电线对电线杆的拉力较大 D冬季电线对电线杆的拉力较大 答案：D 解析：以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线的拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力 的夹角发生变化冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大综上，选 项 D 正确 2.如图所示，一重为 10 N 的球固定在支杆 AB 的上端，今用一段绳子水平拉球

2、，使杆发生弯曲，已 知绳的拉力为 7.5 N，则 AB 杆对球的作用力() A大小为 7.5 N B大小为 10 N C方向与水平方向成 53角斜向右下方 D方向与水平方向成 53角斜向左上方 答案：D 解析：小球受力如图所示，则 F2sin G，F2cos F1， tan G F1 4 3，53， F2 G sin 10 0.8 N12.5 N. 3.如图所示，截面为三角形的木块 a 上放置一铁块 b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上， 现用竖直向上的作用力 F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相 对静止，则下列说法正确的是() A木块 a 与铁块 b 间一

3、定存在摩擦力 B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D竖直向上的作用力 F 大小一定大于铁块与木块的重力之和 答案：A 解析;铁块 b 处于平衡状态，故铁块 b 受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静 摩擦力，选项 A 正确；将 a、b 看做一个整体，竖直方向：FGaGb，选项 D 错误；整体水平方向 不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项 B、C 均错 4如图所示，用完全相同的轻弹簧 A、B、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态， 弹簧 A 与竖直方向的夹角为 30，弹簧 C 水平，则弹簧 A、C 的

4、伸长量之比为() A. 34B4 3 C12D21 答案:D 解析:将两球和弹簧 B 看成一个整体，整体受到总重力 G、弹簧 A 和 C 的拉力，如图，设弹簧 A、C 的拉力分别为 F1和 F2.由平衡条件得知，F2和 G 的合力与 F1大小相等、方向相反，则得： F2F1sin 300.5F1. 根据胡克定律得：Fkx，k 相同，则弹簧 A、C 的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有 xAxC F1F221. 5如图所示，一轻绳一端固定在竖直墙上的 O 点，另一端与轻滑轮 M 相连，另一轻绳绕过滑轮悬 挂一重力为 G 的物体，绳与滑轮间的摩擦不计，其另一端固定于另一竖直墙上的 Q 点，且此绳的

5、 QM 段与竖直方向夹角为 60，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是() A绳 OM 上的拉力大小为3G B绳 OM 上的拉力大小为 G C图中角的大小为 60 D图中角的大小为 45 答案:A 6如图所示，一小球用轻绳悬于 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 与竖直方向的夹角应该是() A90B45C15D0 答案:C 解析：对小球进行受力分析，作出小球平衡状态下动态的受力情况变化图如图所示小球重力不变， 与 O 点相连的绳子上的拉力方向不变，在力 F 变化的过程中，当力 F 与细绳的方向垂直时，力 F 取 得最小

6、值，此时，F 与竖直方向的夹角满足7590，则15，选项 C 正确 7.置于水平地面上的物体受到水平作用力 F 处于静止状态，如图 7 所示保持作用力 F 大小不变， 将其沿逆时针方向缓缓转过 180，物体始终保持静止，则在此过程中物体对地面的正压力 N 和地面 给物体的摩擦力 f 的变化是() AN 先变小后变大，f 不变 BN 不变，f 先变小后变大 CN、f 都是先变大后变小 DN、f 都是先变小后变大 答案：D 解析：力 F 与水平方向的夹角先增大后减小水平方向上，Fcos f0，fFcos ；竖直方向上， NFsin mg0，NmgFsin .故随变化，f、N 都是先变小后变大 8如

7、图 8 所示，左侧是倾角为 60的斜面，右侧是1 4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端的 切线水平，一根两端分别系有质量为 m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮当它们处于平衡状 态时，连接 m2小球的轻绳与水平线的夹角为 60，不计一切摩擦，两小球可视为质点两小球的质 量之比 m1m2等于() A. 11B. 23C. 32D. 34 答案：B 解析：设轻绳的张力为 F，圆弧面对 m2的弹力为 FN，由对称性可知，FNF，由于 m1、m2均静止， 由平衡条件可得：Fm1gsin60，Fcos 30FNcos 30m2g.联立解得m1 m2 2 3 ，B 正确 9.（多选）如图所示，质

8、量为 m 的物体在恒力 F 作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间 的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为() AFsin BFcos C(Fsin mg)D(mgFsin ) 答案：BC 解析：先对物体进行受力分析，如图所示， 然后把力 F 进行正交分解，F 产生两个效果：使物体水平向前 F1Fcos ， 同时使物体压紧水平地面 F2Fsin . 由力的平衡可得 F1f， F2GN， 又滑动摩擦力 fN， 则 fFcos (Fsin mg)，故选 B、C. 10.（多选）如图所示，物体 P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平，现把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上，则() AP 向下

9、滑动 BP 静止不动 CP 所受的合外力增大 DP 与斜面间的静摩擦力增大 答案：BD 解析：物体 P 静止于斜面上，则 mgsin mgcos ，把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上时，P、Q 整体质 量增加，相对斜面仍然满足 mgsin mgcos ，故 P 静止不动，所受的合外力为零，A、C 错 误，B 正确；P 所受的合外力为零，P 与斜面间的静摩擦力增大为 mgsin ，D 正确，故正确答案 为 B、D. 11.（多选）如图所示，重力为 G 的物体 A 在大小为 F 的水平向左的恒力作用下静止在倾角为的固 定光滑斜面上下列关于斜面对物体的支持力 N 大小的表达式，正确的是() AN G2

10、F2BNGcos CNGsin Fcos DN F sin 答案：AD 解析：对物体 A 受力分析，受推力 F、重力 G、支持力 N，如图甲 由图可得：N F2G2，故 A 正确； 由图知：tan F G，sin F N所以：FGtan ，N F sin G cos ，故 B 错误，D 正确 若采用正交分解法，如图乙所示 则 NGcos Fsin ，故 C 错误 12 （多选）如图所示，用水平力 F 推静止在斜面上的物块，当力F由 零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块() A所受合力逐渐增大 B所受斜面摩擦力逐渐增大 C所受斜面弹力逐渐增大 D所受斜面作用力逐渐变大 答案：CD 解析：物

11、块保持静止状态，所受合力仍为零，A 错开始时摩擦力方向沿斜面向上，力 F 增大， 摩擦力减小，当摩擦力方向沿斜面向下时，力 F 增大，摩擦力增大，B 错物块所受斜面弹力大小 等于重力和 F 沿垂直于斜面方向的分力之和，而重力沿垂直于斜面方向的分力不变，F 沿垂直于斜 面方向的分力增大，故随着 F 的增大，物块所受斜面弹力增大，C 对物块所受斜面的作用力大小 等于重力与 F 的合力，由于 F 增大，物块所受斜面的作用力变大，D 正确 二、实验题（本题共 2 小题） 13在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时，某同学把两根弹簧按如图 8 所示方式连接起来进行探 究 (1)某次测量示数如图所示，则指针示

12、数为_cm. (2)在弹性限度内，将 50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针 A、B 的示数 LA和 LB如表所示用 表中数据计算弹簧 的劲度系数为_N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中数据_(填 “能”或“不能”)计算出弹簧 的劲度系数. 钩码数1234 LA/cm15.7119.7123.6627.76 LB/cm29.9635.7641.5147.36 答案：(1)16.00(2)12.50能 解析：(1)刻度尺最小分度为 1 mm，读数时需估读到毫米下一位，故指针的示数为 16.00 cm. (2)表中对 LA的测量有四组数据，应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧增加的长度 L

13、0LA3LA4LA1LA2 4 0.04 m 故 kmg L0 12.50 N/m 通过计算 LBLA可得出 A、B 两指针间的长度，进而计算出增加一个钩码时弹簧增加的长度，从 而计算出其劲度系数 14在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计 (1)为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表： 弹力 F(N)0.501.001.502.002.503.003.50 伸长量 x(10 2 m)0.741.802.803.724.605.586.42 根据表中数据作出 Fx 图像并求得该弹簧的劲度系数 k_N/m； (2)某

14、次实验中，弹簧测力计的指针位置如图 10 甲所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获 得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在图乙中画出这两个共点力的合力 F合的图示； (3)由图得到 F合_N. 答案：(1)见解析图甲53(说明：2 范围内都可) (2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02 范围内都可) 见解析图乙(3)3.3(说明：0.2 范围内都可) 解析：(1)以水平方向为 x 轴，竖直方向为 F 轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成 一条线，如图甲所示，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数 k，在直线上任取一点，如(610 2,3.2)， 则 k 3.2 610 2 N/

15、m53 N/m. (2)弹簧测力计的读数为 2.10 N，设每单位长度为 1 N，则合力 F合的图示如图乙所示 (3)经测量，合力 F合3.3 N. 三、计算题(本题共 4 小题，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 15.如图所示，质量 M2 3 kg 的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量 m 3 kg 的小球相连今用 跟水平方向成30角的力 F10 3 N 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，取 g10 m/s2，求木块与水平杆间的动摩擦因数. 答案： 3 5 解析：以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图由平衡条件得 Fcos

16、30f NFsin 30(Mm)g 又 fN 得到 Fcos 30 MmgFsin 30 代入数据解得 3 5 . 16如图所示，轻杆 BC 的 C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的 B 点通过水平细绳 AB 使杆与竖直墙 壁保持 30的夹角若在 B 点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物已知重物的质 量 m30 kg，人的质量 M50 kg，g 取 10 m/s2.试求： (1)此时地面对人的支持力的大小； (2)轻杆 BC 和绳 AB 所受力的大小 答案：(1)200 N (2)400 3 N200 3 N 解析：(1)对人进行受力分析，根据平衡条件有：NMgmg200 N (2

17、)滑轮对结点 B 的拉力为： T2mg600 N 以结点 B 为研究对象，进行受力分析，如图，根据共点力平衡得： FABTtan 30200 3 N FBC T cos 30400 3 N. 17(14 分)如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为 m 的小圆环 A，用一细线悬吊一个质量为 m 的球 B.现用一水平拉力缓慢地拉起球 B，使细线与竖直方向成 37角，此时环 A 仍保持静止已知 sin 370.6，cos 370.8，求： (1)此时水平拉力 F 的大小； (2)环对横杆的压力及环受到的摩擦力 答案：(1)3 4mg (2)2mg，方向竖直向下 3 4mg，方向水平向左 解析：(1)

18、取球 B 为研究对象进行受力分析，由球 B 受力平衡得： Tsin 37F Tcos 37mg 联立解得 F3 4mg. (2)取 A、B 组成的系统为研究对象 N2mg fF 由牛顿第三定律知，环对横杆的压力大小为 2mg，方向竖直向下 由知环受到的摩擦力大小为 3 4mg，方向水平向左 18如图所示，某人用轻绳牵住一只质量 m0.6 kg 的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的 轻绳与水平方向成 37角已知空气对气球的浮力为 15 N，人的质量 M50 kg，且人受的浮力忽略 不计(sin 370.6，cos 370.8) (1)求水平风力的大小； (2)求人对地面的压力大小； (3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？并说明理由 答案：(1)12 N(2)491 N(3)见解析 解析：(1)对氢气球进行受力分析，如图甲所示由平衡条件可知， 竖直方向，F浮mgTsin 37； 水平方向，F风Tcos 37， 解得 F风12 N，T15 N. (2)对人进行受力分析，如图乙所示由平衡条件可知， 竖直方向，NMgTsin 37500 N15 N0.6491 N； 根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为 491 N. (3)若水平风力增强，只改变了水平方向的力，视氢气球及人为一整体，所以竖直方向上的受力情况 没改变，人对地面的压力不变