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    6 章末过关检测(三)

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    这是一份6 章末过关检测(三),共13页。
    章末过关检测(三)
    (时间:90分钟 分值:100分)
    一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
    1.对牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是(  )
    A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
    B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
    C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
    D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡 []《~优化方@案^》*教辅[&]
    解析:选D。根据牛顿第三定律可知,两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、性质相同、同时产生、同时消失,故A、B、C错误,D正确。
    2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是(  ) []《优化方~案》&^教辅[@*]
    A.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间 []2022版#~^新教材&@教辅[]
    B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
    C.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
    D.物体的重心一定在物体上
    解析:选A。静摩擦力Ff的范围是0Fb>Fc B.Fa>Fc=Fb
    C.Fa=Fb>Fc D.Fa=Fb=Fc
    解析:选C。分别对三种形式的结点进行受力分析,设杆子的作用力分别为F1、F2、F3,各图中T=mg。

    在图(a)中,F1=2mg cos 30°=mg。
    在图(b)中,F2=mg tan 60°=mg。
    在图(c)中,F3=mg cos 30°=mg。
    可知Fa=Fb>Fc,故C正确,A、B、D错误。
    二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。 []《%优~化方案》教辅[*#&]
    9.
    []2*02~%2&版新教材^教辅[]
    物体b在力F作用下将物体a向光滑的竖直墙壁挤压。如图所示,a处于静止状态。则(  )
    A.a受到的摩擦力有两个
    B.a受到的摩擦力大小不随F变化
    C.a受到的摩擦力大小随F的增大而增大
    D.a受到的摩擦力方向始终竖直向上
    解析:选BD。对于a,由于墙壁光滑,只受到b对a的摩擦力,所以a受重力、b对a的压力、墙壁的弹力、b对a的静摩擦力处于平衡状态,则b对a的摩擦力等于a的重力,方向竖直向上,F增大,摩擦力大小不变,始终等于a的重力,故B、D正确,A、C错误。
    10.如图所示,用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻,F减小为零。物体所受的摩擦力Ff随时间变化的图像可能是(  )



    解析:选AD。由题意可知,物体在匀速运动,从t=0时刻,拉力F开始均匀减小,t1时刻拉力减小为零,出现的摩擦力有两种可能,一是当拉力为零时,物体仍在滑动,则受到的一直是滑动摩擦力,即大小不变,A正确;另一是当拉力为零前,物体已静止,则当拉力为零时,先是滑动摩擦力,后是静摩擦力,滑动摩擦力大小不变,而静摩擦力的大小与拉力相等,而此时拉力小于滑动摩擦力大小,D正确,B、C错误。
    11.一根长为L的易断的均匀细绳,两端固定在水平天花板上的A、B两点。若在细绳的C处悬挂一重物,已知AC>CB,如图所示,则下列说法中正确的是(  )
    []《优化%方案》*@教^辅[&]
    A.增加重物的质量,BC段先断
    B.增加重物的质量,AC段先断
    C.将A端往左移比往右移时绳子容易断
    D.将A端往右移比往左移时绳子容易断
    解析:选AC。对C点进行受力分析,如图:
    []《优@^化方案》#%教~辅[]
    由于C点处于平衡状态,对AC、BC两绳的拉力合成得到合力F,根据平衡条件得:F=FC=G
    由于AC>BC,据几何关系得出:α>θ,FB>FA
    增加重物的质量时,BC先断,故A正确,B错误;将A端往左移,根据几何关系得两绳夹角变大;根据平衡条件得两绳的合力不变,由于两绳夹角变大,所以两绳的拉力都变大,绳子容易断,故C正确;A端向右移,根据几何关系得两绳夹角变小,根据平衡条件得两绳的合力不变,由于两绳夹角变小,所以两绳的拉力都变小,都不会容易断,故D错误。
    12.
    []*《优化%~方&案》教辅^[]
    明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。
    一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则(  )
    A.若F一定,θ大时N大 []《~优化方@^案*》教辅%[]
    B.若F一定,θ小时N大
    C.若θ一定,F大时N大
    D.若θ一定,F小时N大
    解析:选BC。选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,力F的分解如图:
    []《#优*化方案&》教~辅^[]
    则:F=F1cos +F2cos =2F1cos (90°-)=2F1sin ,所以:F1=,由公式可知,当F一定,θ小时N大;当θ一定,F大时N大。故A、D错误,B、C正确。 []20~22@版新教*#材教^辅[]
    三、非选择题:本题共6小题,共60分。 []2022版%&^新教@#材教辅[]
    13.(6分)某同学用钩码和弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”实验。 []@《%优化#方^案》教辅[~]
    (1)请将实验内容补充完整: []202~2版新@%教材#&教辅[]
    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,在另一端绑上两根系有细绳套的细线。
    B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码(每个钩码质量均为50 g),使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录________、结点的位置O和细线方向。

    C.将图甲中钩码取下一个,并将细线用一光滑铁钉B(可随时固定)支开,在另一细线上挂上弹簧测力计,使两细线成一定角度,拉弹簧测力计,如图乙所示,图中α、β可测定,当=时,橡皮筋正好位于竖直方向且橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点的位置O重合,此时弹簧测力计的示数应为________N(当地重力加速度g取10 m/s2)。 []2~0*22版&新%教材教辅#[]
    (2)本实验采用的科学方法是________。 []&《优化方@案》教%^*辅[]
    A.理想实验法 B.等效替代法 []20@22版新^#教&*材教辅[]
    C.控制变量法 D.建立物理模型法
    解析:(1)由实验原理可知本实验利用等效替代法来验证“力的平行四边形定则”,图甲中钩码的重力即合力大小,细线方向即合力方向,所以应记录钩码的个数(细线上的拉力)、结点O的位置和细线方向,在用钩码和弹簧测力计一起拉橡皮筋时,一定要将橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点的位置O重合,此时应记录钩码个数、弹簧测力计示数及对应的细线方向,分析图乙中结点的受力情况可得水平方向有
    4mg cos α=F cos β,
    代入数据得弹簧测力计的示数应为F=3mg=1.5 N。
    (2)由(1)知是等效替代法。
    答案:(1)钩码的个数(细线上的拉力) 1.5 (2)B
    14.(8分)(2020·三门峡市外国语高级中学期中)(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是(  ) []20&%22版新^#教材教辅[*]
    A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
    B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 []2%022@版新~^&教材教辅[]
    C.用刻度尺测得弹簧的长度即弹簧的伸长量 []20#2~*2版@新^教材教辅[]
    D.用几根不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
    (2)某同学甲做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把(L-L0)作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是(  )
    []%202*2版^新教#&材教辅[]
    (3)某同学乙在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)。由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m。

    解析:(1)弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,A正确;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态,B正确;弹簧长度与弹簧原长之差为弹簧的伸长量,C错误; 本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,D错误; []*2^0%22版新教~材教辅@[]
    (2)实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小),当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0(即F=0),所以选C。
    (3)当外力F=0时,弹簧的长度即原长为L0=10 cm,图线的斜率就是弹簧的劲度系数,即k=N/m=50 N/m。
    答案:(1)AB (2)C (3)10 50
    15.(10分)如图所示,在竖直悬挂的弹簧下吊着一轻质定滑轮,一细线穿过滑轮连接着P、Q两物体,其中物体P放在水平地面上,物体Q竖直悬挂着,已知物体P的质量M=1 kg,物体Q的质量m=0.4 kg,弹簧的劲度系数k=200 N/m,g取10 m/s2,求:

    (1)物体P所受地面的弹力大小F;
    (2)弹簧的伸长量x。
    解析:(1)对Q进行受力分析,Q受到重力、细线的拉力,则细线的拉力为:T=mQg=4 N;对P受力分析,受到重力、支持力FN和绳子的拉力,由平衡条件得:T+FN=GP,解得:FN=6 N;
    (2)对轻质滑轮受力分析,根据平衡条件可知,弹簧弹力为:F=2T=8 N
    根据胡克定律得:F=kx
    代入数据解得:x=0.04 m。
    答案:(1)6 N (2)0.04 m
    16.(12分)如图所示,物体A放在某一水平面上,已知物体A重60 N,A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,A、B均处于静止状态,绳AC水平,绳CD与水平方向成37°角,CD绳上的拉力为15 N。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。

    (1)物体A受到的摩擦力为多大?
    (2)物体B重力为多大?
    解析:以结点C为研究对象,受力情况如图所示,因为处于静止状态,F1=15 N,在x轴上,
    AC绳的拉力F2=F1cos 37°=12 N
    在y轴上,BC绳的拉力F3=F1sin 37°=9 N
    A物体处于静止,在水平方向受到的摩擦力f大小与绳AC拉力大小相等,即f=F2=12 N
    B物体处于静止,则GB=F3=9 N。

    答案:(1)12 N (2)9 N
    17.(12分)在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为a、质量为M的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止,如图所示。球的球心为O,OB与竖直方向的夹角为θ,正方体的边长a>R,正方体与水平地面的动摩擦因数为μ=,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。

    (1)正方体和墙壁对球的支持力N1、N2分别是多大?
    (2)若θ=45°,保持球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,则球质量的最大值为多少?(tan 45°=1)
    解析:(1)球受力情况如图所示,根据平衡条件知 []@%2*02#2版新教材教辅[~]

    N1cos θ=mg
    N1sin θ=N2
    解得N1=,N2=mg tan θ。
    (2)对整体受力分析如图
    []@《优化&方案~%#》教辅[]
    则有N3=Mg+mg
    N2=f
    f≤μN3 []#《优化方案%~》教^辅[@]
    三式联立得mg tan θ≤μ(Mg+mg)
    解得m≤M。
    答案:(1) mg tan θ (2)M []@*202&2版新教~材教#辅[]
    18.(12分)如图所示,光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为30°,整个装置处于静止状态。(g取10 m/s2,所有结果均保留3位有效数字) []《%#优*化方案》^教辅[&]
    []#《优化方案~》&教%辅[@]
    (1)求绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小;
    (2)若另外用一个外力拉小球,能够把小球拉离斜面,求最小拉力的大小。
    解析:(1)如图,水平竖直建立直角坐标系,对小球受力分析:

    水平方向: T cos 45°=N sin 30°
    竖直方向:T sin 45°+N cos 30°=mg
    联立解得:T=51.8 N,N=73.2 N;
    (2)对小球受力分析,利用三角形定则:

    由图可知,当F与绳垂直时,拉力最小,拉力的最小值为:Fmin =mg sin 45°=70.7 N。 []&#《优化*方^案》教辅%[]
    答案:(1)51.8 N 73.2 N (2)70.7 N

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