2020-2021学年物理沪科版必修1课后提升训练：第4章测评 WORD版含解析.docx

1、第4章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题给出的选项中至少有一项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列说法正确的是()A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果不相同C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小D.合力与分力是一对平衡力解析:合力是分力的共同作用效果,一个物体并非既受合力,同时又受分力作用,A、D错。合力的作用效果与分力的共同作用效果相同,B错。合力可能比分力大,可能比分力小,还可能等于分力,C对。答案:C2.如图所示,人竖直站在自动扶梯的

2、水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动。以下分析正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.人受到摩擦力的方向水平向左C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用D.人受到与速度方向相同的合外力解析:人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动,人做匀速直线运动,受到的合力为零,人受到向下的重力和向上的支持力。如果人受到水平方向的摩擦力,则人在水平方向受到的合力不为零,因此人不会受到摩擦力,A正确。答案:A3.在某驾校的训练场地上,有一段圆弧形坡道,如图所示,若将同一辆车先后停放在a点和b点,下述分析和比较正确的是()A.车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力B.车在a点受坡道的摩擦力大

3、于在b点受的摩擦力C.车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力D.车在a点受重力的下滑分力大于在b点受重力的下滑分力解析:车在a点受坡道的支持力大于在b点受到的支持力,车在a点受坡道的摩擦力小于在b点受的摩擦力,选项A正确,B错误;由于静止,车在a点受到的合外力等于在b点受到的合外力,选项C错误;车在a点受的重力的下滑分力小于在b点受的重力的下滑分力,选项D错误。答案:A4.如图所示,光滑斜面的倾角为30轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦。物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为(

4、)A.22mB.2mC.mD.2m解析:由A的受力平衡可知,绳的拉力大小为F=mgsin 30,由B的受力平衡得2F=mBg,两式联立可得mB=22m,选项A正确。答案:A5.如图所示,用细线将A物体悬挂在顶板上,B物体放在水平地面上,A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧,此时弹簧伸长了2 cm。已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N。则细线的拉力及B对地面的压力分别是()A.1 N和0B.5 N和7 NC.5 N和3 ND.7 N和7 N解析:已知弹簧伸长2 cm,弹簧的弹力为F=2 N,可判断弹簧对A产生向下的拉力,故细线的拉力应为T=F+GA=5 N,B对地面的压力N=GB-

5、F=3 N。综上所述,本题正确选项应是C。答案:C6.导学号63994103(2016新课标全国卷)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小解析:由于是缓慢移动,O点所受力处于动态平衡,设任意时刻绳子与竖直方向的夹角为,移动过程中增大,如图所示。将拉力F与重力合成后,合力与绳子拉力等大反向。根据几何关系,可知F=Gtan ,T=F合=Gcos,随增大,F和T都增大。答案:A7.(多选)如图所示

6、,假设举重运动员抓举质量不变,而两手臂间的夹角变大,当他举起保持稳定时,两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化情况为()A.F1增大B.F1不变C.F增大D.F不变解析:抓举质量不变,两臂用力的合力F大小等于抓举重力大小,即不变;两手臂间的夹角变大时,由平行四边形定则知,合力不变,两手臂的用力变大。答案:AD8.(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.所受斜面支持力逐渐增大D.所受斜面作用力逐渐变大解析:物块保持静止状态,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

7、,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。物块所受斜面支持力大小等于重力和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,物块所受斜面支持力增大,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。答案:CD9.导学号63994104(多选)如图所示,建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为,则磨石受到的摩擦力是()A.(F-mg)cos B.(F-mg)sin

8、 C.(F-mg)cos D.(F-mg)解析:对磨石进行受力分析,由平衡条件,沿斜壁:(F-mg)cos =f,A对;垂直于斜壁:支持力N=(F-mg)sin ,故摩擦力f=N=(F-mg)sin ,选项B正确。答案:AB10.导学号63994105(多选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示。若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q到达地面以前,发现P始终保持静止。在此过程中,下列说法正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐增大B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.

9、Q所受的合力逐渐增大解析:对Q受力分析如图所示,由共点力的平衡条件可得F=mgtan ,N=mgcos,MN保持竖直并缓慢地向右移动时,角增大,则F增大,N也增大,A正确,C错误;此过程中,Q所受的合力为0,保持不变,D错误;以PQ整体为研究对象,水平方向受到地面的摩擦力和MN对Q的弹力F,所以摩擦力的大小等于F,故地面对P的摩擦力逐渐增大,B正确。答案:AB二、实验题(本题共2小题,共18分)11.(9分)(1)通过两个定滑轮,用两根细线去拉伸一根一端固定在墙上的橡皮筋OP。过定滑轮A的线挂三个钩码,过定滑轮B的线挂四个钩码,两根细线都系在橡皮筋的P端,在两个拉力的共同作用下,使橡皮筋从P点

10、水平地拉伸到P点,此时两根细线间夹角为90。如图甲所示。如果改用一根细线,绕过一个定滑轮,要取得同样的效果,定滑轮必须安装在,挂个钩码。(2)某同学在做“验证力的平行四边形定则”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,如图乙所示。试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力。有关此实验,下列叙述正确的是。A.两弹簧测力计的拉力不可能同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O。这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮

11、筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可解析:(1)当用两根细线拉时,橡皮筋被拉到P点。根据力的合成法则,这两根线的合力大小为F=5G,方向沿OP向右。所以当用一根细线拉,要取得同样的作用效果即也把橡皮筋拉到P点,定滑轮必须安装在OP的延长线上且在O点的右侧,挂上5个钩码,使拉力大小为5G,方向沿OP向右。(2)用平行四边形定则作图,即以F1、F2为两邻边作平行四边形,对角线就表示合力F(标上箭头表明方向)。两分力可以同时大于合力,故A错误;结点受三个力作用处于平衡状态,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力橡皮筋的拉力等大反向,是一对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故B错;只有

12、保证结点在同一位置才能说明作用效果相同,故C对;若两个分力的大小都改变而方向都不变,则合力必改变,结点的位置必改变,故D错。答案:(1)OP的延长线上且在O点的右侧5(2)如图所示C12.导学号63994106(9分)在“探究合力与分力的关系”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/N0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x/10-2 m0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k=N/m;(2)某

13、次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,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。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,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=3.2610-2 N/m53 N/m。(2)弹簧测力计的读数为2.10 N,选标度合力F合的图示如图所示。(3)经测量,合力F合=3.3 N。答案:(1)见解析图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

14、都可)见解析图(3)3.3(说明:0.2范围内都可)三、计算题(本题共3小题,共32分。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)13.(10分)如图所示,物重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受的最大拉力为203 N,再用一绳AB系于OC绳上的A点,AB绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉AB绳可以把OA绳拉到竖直方向成多大角度?解析:对A点进行受力分析,如图所示,由题意可得FOA=Gcos,FAB=Gtan 。设OA先断,则FOA=203 N解得=30,此时FAB=Gtan =103 N30 N。因此,可以把OA绳拉到与竖直方向成30角处。答案:3014.(10分)

15、如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为。质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力的大小。解析:选取A、B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g、地面支持力N、墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用,如图所示,处于平衡状态。根据平衡条件有:N-(M+m)g=0F=f由解得N=(M+m)g再以B为研究对象,它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用,如图所示,处于平衡状态。根据平衡条件有:竖直方向上:FABcos =mg水平方向上:FABsin =F由解得F=mgtan 所以f

16、=F=mgtan 。答案:(M+m)gmgtan 15.导学号63994107(12分)所受重力G1=10 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向30角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=20 N的木块上,木块静止于倾角为30的斜面上,如图所示,试求:木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力。解析:以P点为研究对象进行受力分析,利用力的平衡条件可解得水平绳PB中的张力F=1033 N;再以木块为研究对象进行受力分析,如图所示,运用正交分解法,力的平衡方程为x方向:Fcos 30+G2sin 30=f,y方向:Fsin 30+N=G2cos 30,解得f=15 N,N=2533 N,故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15 N、2533 N。答案:15 N2533 N