章末過關(guān)檢測(cè)(二)[學(xué)生用書P272(單獨(dú)成冊(cè))](建議用時(shí)：45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁，若再在斜面上加一物體m，且M、m相對(duì)靜止，此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為(　　)A．3　　　　　　　　　　　B．4C．5D．6解析：選B。M、m相對(duì)靜止，對(duì)整體分析知，整體受總重力和地面給的支持力，處于靜止?fàn)顟B(tài)；對(duì)物體m受力分析，則m受到重力、支持力和靜摩擦力；最后對(duì)M受力分析，受重力、m對(duì)它的垂直向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，同時(shí)地面對(duì)M有向上的支持力，因墻壁對(duì)小車不會(huì)有力的作用，則M共受到4個(gè)力，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2．如圖所示，內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時(shí)，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中θ＝30°，則A球、C球的質(zhì)量之比為(　　)A．1∶2B．2∶1C．1∶D.∶1解析：選C。設(shè)A球、C球的質(zhì)量分別為mA、mC。由幾何知識(shí)可知，兩細(xì)線相互垂直。由A、C兩球平衡得T1＝mAg，T2＝mCg。以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：受自身重力G、兩細(xì)線的拉力T1、T2。由平衡條件有T1＝T2tAnθ得＝tAnθ＝，則得＝＝。3. 把一重為G的物體，用一個(gè)水平的推力F＝kt(k為恒量，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整的墻面上，如圖所示，從t＝0開始物體所受的摩擦力f隨t的變化關(guān)系是圖中的哪一個(gè)(　　)解析：選B。由于物體受的水平推力為F＝kt，由二力平衡得，墻與物體間的壓力N＝kt。當(dāng)F比較小時(shí)，物體受到的摩擦力f小于物體的重力G，物體將沿墻壁下滑，此時(shí)物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力。由f＝μN(yùn)得，滑動(dòng)摩擦力f＝μkt，當(dāng)摩擦力f大小等于重力G時(shí)，由于慣性作用，物體不能立即停止運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力仍然是滑動(dòng)摩擦力。隨著水平推力的增大，摩擦力將大于重力，物體做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，靜摩擦力與正壓力無關(guān)，跟重力始終平衡。4．(2020·南京市模擬)如圖所示，傾角為45°的粗糙斜面置于水平地面上，有一質(zhì)量為2m的滑塊通過輕繩繞過定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連(繩與斜面平行)，滑塊靜止在斜面上，斜面也保持靜止，則(　　)A．斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B．斜面受到地面的彈力等于滑塊和斜面的重力之和C．斜面受到地面的彈力比滑塊和斜面的重力之和小mgD．斜面受到地面的彈力比滑塊和斜面的重力之和小mg解析：選D。以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受到的重力與繩子的拉力是一對(duì)平衡力，所以繩子的拉力大小T等于小球的重力，即T＝mg，以斜面和滑塊組成的整體為研究對(duì)象，水平方向根據(jù)平衡條件可得：f＝TCos45°＝mg，方向水平向左，故A錯(cuò)誤；設(shè)斜面的質(zhì)量為M，地面對(duì)斜面的彈力大小為N，以斜面和滑塊組成的整體為研究對(duì)象，豎直方向根據(jù)平衡條件可得：N＝(M＋2m)g－Tsin45°，所以斜面受到地面的彈力比滑塊和斜面的重力之和小Tsin45°＝mg，故B、C錯(cuò)誤，D正確。5．如圖所示的是一個(gè)簡(jiǎn)易起吊設(shè)施的示意圖，AC是質(zhì)量不計(jì)的撐竿，A端與豎直墻用鉸鏈連接，一滑輪固定在A點(diǎn)正上方，C端吊一重物?，F(xiàn)施加一拉力F緩慢將重物P向上拉， 在AC桿達(dá)到豎直前(　　)A．BC繩中的拉力FT越來越大B．BC繩中的拉力FT越來越小C．AC桿中的支持力FN越來越大D．AC桿中的支持力FN越來越小解析：選B。作出C點(diǎn)的受力示意圖，如圖所示，由圖可知力的矢量三角形與幾何三角形ABC相似。根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得＝＝，解得BC繩中的拉力為FT＝G，AC桿中的支持力為FN＝G。由于重物P向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB、AC不變，BC變小，故FT減小，F(xiàn)N不變，B正確。6．(2020·泰州市模擬)如圖，一細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其一端懸掛物塊B，另一端與地面上的物塊A相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向右的拉力緩慢拉動(dòng)B，直至懸掛B的細(xì)繩與豎直方向成60°。已知A始終保持靜止，則在此過程中(　　)A．A所受細(xì)繩的拉力一直減小B．A所受地面的支持力一直增大C．水平拉力大小可能減小D．A所受地面的摩擦力一直增大解析：選D。對(duì)B受力分析可知，設(shè)懸掛B的細(xì)繩與豎直方向成θ時(shí)，在豎直方向平衡有：TCosθ＝mBg在水平方向有：F＝mBgtAnθ 所以當(dāng)θ逐漸增大過程中細(xì)繩的拉力逐漸增大，水平拉力逐漸增大，故A、C錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析如圖：根據(jù)平衡關(guān)系有：mAg＝TCosα＋Nf＝Tsinα因?yàn)锳始終保持靜止，α保持不變，T增大，所以N減小，f增大，故B錯(cuò)誤，D正確。7．兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，物體M的重力大小為20N，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(　　)A．繩OA對(duì)M的拉力為10NB．繩OB對(duì)M的拉力為10NC．m受到水平面的靜摩擦力為10ND．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左解析：選D。如圖所示，對(duì)O點(diǎn)分析，其受到輕繩的拉力分別為FA、FB、Mg，O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，則有FA＝Mgsin30°＝＝10N，F(xiàn)B＝Mgsin60°＝Mg＝10N，物體m受到輕繩向左的拉力為10N，向右的拉力為10N，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故水平面對(duì)物體m的靜摩擦力水平向左，大小為(10－10)N，D正確。二、非選擇題8．(2020·佛山市二模)小張同學(xué)為了“驗(yàn)證力的平行四邊定則”，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，其裝置圖如甲所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將3條完全相同的彈性橡皮條(滿足胡克定律)的一端連接在一起形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，先測(cè) 量出每根橡皮條的自然長度x0；(2)在豎直平面內(nèi)固定一木板，在木板上固定一張白紙，用圖釘將其中兩條橡皮條的A、B端固定在木板上，在另一條橡皮條C端懸掛一小重錘，并確保橡皮條不超出彈性限度，且與紙面無摩擦；(3)待裝置平衡后，分別測(cè)量出橡皮條OA、OB和OC的長度x1、x2、x3，并在白紙上記錄__________________；(4)取下白紙，如圖乙所示，在白紙上分別用長度(x1－x0)、(x2－x0)代表橡皮條OA和OB拉力的大小，作出力的圖示OA′和OB′，并以O(shè)A′和OB′為兩鄰邊作一平行四邊形OA′C′B′，測(cè)量出OC′長度x4，如果近似可得x4＝______　　，且OC′的方向__________，則實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則；(5)改變A、B的位置，重復(fù)(2)到(4)的步驟進(jìn)行多次驗(yàn)證。解析：(3)待裝置平衡后，分別測(cè)量出橡皮條OA、OB和OC的長度x1、x2、x3，并在白紙上記錄O、A、B三點(diǎn)的位置以及OC的方向(或①結(jié)點(diǎn)O的位置、OA、OB和OC的方向；②結(jié)點(diǎn)O的位置和三力的方向)。(4)如果近似可得x4＝x3－x0，且OC′的方向與OC的方向相反(或在OC的反向延長線上，或豎直向上)，則實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。答案：(3)O、A、B三點(diǎn)的位置以及OC的方向(4)x3－x0　與OC的方向相反9．(2020·煙臺(tái)市高考診斷一模)某物理興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧形變量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。圖中光滑水平平臺(tái)距水平地面h＝1.25m，平臺(tái)上一輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，質(zhì)量為m的小球與彈簧另一端接觸并壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x后，由靜止釋放小球，小球從平臺(tái)邊緣水平飛出，落在地面上，用刻度尺測(cè)出小球水平飛行距離s；并用傳感器(圖中未畫出)測(cè)量出小球從平臺(tái)邊緣飛出后在空中的飛行時(shí)間t。多做幾次實(shí)驗(yàn)后，記錄如表所示； (1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，小球水平位移s＝____x，與________無關(guān)；(2)由實(shí)驗(yàn)原理和表中數(shù)據(jù)可知，彈簧彈性勢(shì)能Ep與彈簧形變量x的關(guān)系式為Ep＝______(用m、h、x和重力加速度g表示)；12345x/m0.010.020.030.040.05s/m0.510.991.501.982.50t/ms505.3505.1504.8504.9505.2(3)某同學(xué)按物體平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算了小球在空中的飛行時(shí)間：t＝＝s＝0.5s＝500ms，由表中數(shù)據(jù)可知，發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t均偏大。經(jīng)檢查，實(shí)驗(yàn)操作及測(cè)量無誤，且空氣阻力可以忽略，造成以上偏差的原因是_______________________________________________________________。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，在誤差允許范圍內(nèi)，可以看出運(yùn)動(dòng)時(shí)間大體不變，小球水平位移s＝50x①與小球從平臺(tái)邊緣飛出后在空中的飛行時(shí)間t無關(guān)；(2)由功能關(guān)系可知，彈簧彈性勢(shì)能Ep＝mv②小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝s③由①②③式得彈簧彈性勢(shì)能Ep＝x2；(3)該同學(xué)按物體平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算小球在空中的飛行時(shí)間時(shí)，使用了重力加速度的近似值10m/s2，故計(jì)算值t偏小，測(cè)量值t均偏大。答案：(1)50　t　(2)x2　(3)重力加速度g取值不準(zhǔn)確，g取10m/s2偏大10．(2020·青島市5月統(tǒng)一質(zhì)量檢測(cè))圖甲中滑索巧妙地利用了景區(qū)的自然落差，為滑行提供了原動(dòng)力。游客借助繩套保護(hù)，在高空領(lǐng)略祖國大好河山的壯美。其裝置簡(jiǎn)化如圖乙所示，傾角為30°的軌道上套一個(gè)質(zhì)量為m的滑輪P，質(zhì)量為3m的繩套和滑輪之間用不可伸長的輕繩相連。某次檢修時(shí)，工人對(duì)繩套施加一個(gè)拉力F，使繩套從滑輪正下方的A點(diǎn)緩慢移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中F與輕繩的夾角始終保持120°，直到輕繩水平，繩套到達(dá)B點(diǎn)，如 圖所示。整個(gè)過程滑輪保持靜止，重力加速度為g，求：　(1)繩套到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)滑輪的摩擦力大小和彈力大??；(2)繩套從A緩慢移動(dòng)到B的過程中，輕繩上拉力的最大值。解析：(1)繩套到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，設(shè)繩套對(duì)滑輪P的水平拉力為F1，對(duì)質(zhì)量為3m的繩套，有F1＝3mgtAn30°＝mg對(duì)滑輪m：FN－F1sin30°－mgCos30°＝0f＋mgsin30°－F1Cos30°＝0解得FN＝mg，f＝mg。(2)在繩套的動(dòng)態(tài)平衡過程中，當(dāng)F與mg垂直時(shí)輕繩中的彈力最大，則有Fm＝＝2mg。答案：(1)mg　mg　(2)2mg