(高中物理)第5章《力与平衡》单元检测

第5章《力与平衡》单元检测
一、选择题
1、把力F分解为两个不为零的分力,以下分解哪种是可能的 ()
A.分力之一垂直于F
B.两分力在同一直线上,并与F方向相同
C.两分力都比F大
答案：ABC.
2、如下列图,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,以下结论正确的选项是〔〕
1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C.物体只受重力mg和弹力N的作用、
D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果相同
解析：选CD，用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受
力物体,题中F2应仍是斜面上的物体所受, F2是使得物体压紧斜面的力。

3、关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，以下说法正确的选项是〔〕
A．两个分力夹角小于180°时，合力大小随夹角的减小而增大；
B．合力大小随两力夹角增大而增大
C．合力一定大于每一个分力；
D．合力的大小不能小于分力中最小者答案：A.
4、物体同时受到同一平面内的三个力作用,以下几组力中其合力可能为零的是 ()
、7N、、3N、5N
、5N、、10N、10N答案：ABD.
5、在xOy,平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,
与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x和y方向上,那么 ( )
x=5N,F y=5N B.
N
3
5
=
x
F,F y=5N
x=5N,
N
3
5
=
y
F x=10N,F y=10N答案：B.
6、如下列图，物体A在共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，现将F2
逆时针转过600〔其他力均不变〕那么物体A的合力大小变为〔〕A. F31+F3
B A
C.2F 2
D. F 2
解析：2逆时针转过600
后，F 1、F 3的合力F 方向水平向右，大小与F 2相等，F 1、F 3的合力F 与转过600的F 2的夹角是1200，由三角形知识可得三者的合力大小与F 2的大小相等。

7、三段不可伸长的细绳 OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同。

它们共同悬
挂一重物，如下列图，其中OB 是水平的，A 、B 端固定不动，假设逐渐增加
C 端所挂物体的质量，那么最先断的绳( )
A ．必定是OA
B ．必定是OB
C ．必定是OC
D ．可能是OB ，也可能是OC
解析：选A ，对O 点受力分析，做平行四边形如图，由三角形知识可知，
T OA 力最大，随着逐渐增加C 端所挂物体的质量，OA 线上的力最先到达细绳
所能承受的最大拉力，所以先断的必定是OA ，答案选A.
8、如右图所示，质量为m 的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ。

设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2。

以下结果正确的
选项是〔 〕 A ．1sin F mg θ=B ．1sin mg F θ
=
C ．2cos F mg θ=
D ．2cos mg F θ= 答案：D
9、如图，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A 与B ，物体B 放在水平地面上，A 、B 均静止．A 和B 的质量分别为m A 、m B ，，绳与水平方向的夹角为θ，那么〔 〕
A ．物体
B 受到的摩擦力可能为0
B ．物体B 受到的摩擦力为m A gcos θ
C ．物体B 对地面的压力可能为0
D ．物体B 对地面的压力为m B g-m A gsin θ
解析：选B 、D.因为A 、B 均处于静止，所受合力一定为零，那么物体B 必定受到水平面对B 向左的摩擦力作用。

选项A 错。

假设物体B 受到水平面的支持力，对
B 受力分析如图，由二力平衡得，水平方向上，T cos θ=f ，竖直方
向上，N+ T sin θ= m B g ，因为定滑轮只是改变力的方向，对物体A
受力可知，T=m A g ，由此得出，f= m A gcos θ，B 正确；假设满足m A g sin θ=
m B g ，此时N=0，也就是地面对物体B 的支持力为零，B 对地面的压力
也为零，这样摩擦力就不会存在，物体B 也不再静止，C 错误。

由表达式N+ T sin θ= m B g 和T=m A g 可得出N= m B g-m A gsin θ，根据作用力和反作用力的关系，那么B 对地面的压力为m B g-m A gsin θ，D 正确。

10、如下列图，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，那么有〔 〕
A ．斜面对球的支持力逐渐增大
B ．斜面对球的支持力逐渐减小
C ．档板对小球的弹力先减小后增大
D ．档板对小球的弹力先增大后减小
解析：选B 、C.小球受力分析如图，做平行四边形，因为小球处于平衡状态，可知N 1和N 2的合力N 一定与小球的重力等值反向，在档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，N 1的方向保持不变，N 2与水平方向的夹角θ逐渐增大，在三角形中，
有几何知识可以看出N 2先减小后增大，N 1逐渐减小，答案选B 、C 。

二、实验题
11、在“互成角度的两个共点力的合成〞的实验中：
〔1〕有位同学把橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O 点，以下操作中错误的选项是( )
A ．同一次实验过程中，O 点位置允许变动
B ．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C ．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D ．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O 点时，两个弹簧测力计之间夹角取090，以便算出合力大小
〔2〕有位同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：
①在水平防止的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O 点，在白纸上记下O 点与两个弹簧测力计的读数1F 与2F ；
②只用一个弹簧测力计通过细线沿原来的方向〔即两个测力计同时拉橡皮条伸长的方向〕拉橡皮条，记下此时弹簧测力计的读数`F 和细线的方向。

O α
以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是
在①中；
在②中。

解析：〔1〕A、C、D ，在实验中，用两个弹簧秤将橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点一定是用一个弹簧秤拉橡皮筋所记录的O点相同，只有这样才可保证两力的作用效果和一个力的作用效果相同。

A错误；用两个弹簧秤将橡皮筋的另一端拉到某一确定的O时，夹角不能太大或太小，一般在600~900之间，C、D错误；B项是为了减小实验误差，正确，答案应选A、C、D。

〔2〕①还应记下F1和F2的方向②应让橡皮条伸长到0点。

12、小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力〞时，讨论出一个探究方案并加以实施。

以下为情景再现：
①小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上，小红用笔在白纸上
标上标记O点。

②小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点，在橡皮绳的末端系住
两绳套。

用两个弹簧秤分别向左右斜上方拉，把橡皮绳的另一端拉至
某一点，并记下该点为A点。

③小红用笔在两弹簧秤的钩子末端做下记号B和C，用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头，同时记录下两弹簧秤的示数，即为两弹簧秤拉力的方向和大小。

④小明再次只用一个弹簧秤钩住绳套，将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置，小红再次记下钩子末端位置D，连接线段AD标上箭头，同时记下弹簧秤示数。

⑤取下白纸，小红连接线段BD和CD，即认为F AD为F AB和F AC的合力。

(如图6)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处)：
(1)；
(2)；
(3)。

解析：(1)拉弹簧秤时用力方向应该与木板平面平行；(2)力的人小应该用力的图示表示；(3)求合力时应该用平行四边形法那么：(4)一个弹簧秤的拉力方向与两个弹簧秤的拉力的合力方向不同等等
三、计算题
13、如图9所示，在倾角为30o
的斜面上有一块竖直的挡板，挡板和斜面之间有一个重20N
的光滑圆球处于静止状态。

求：球对斜面和挡板的弹
力大小。

解析：对球受力分析如图，由几何知识得：
球对斜面的弹力N 1=G ／cos300=20／cos300=403／3(N) 球对挡板的弹力N 2=Gtan300=20×tan300
=203／3(N) 答案：403／3(N)；203／3(N)
14、甲、乙两人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶，甲的拉力大小为800N ，
方向与航向夹角为300 。

要保持小船能在河流正中间沿直线行驶，〔1〕乙怎样用力最小？〔2〕其最小的力为多大？〔3〕此时小船受到两人拉力的合力为多大？
解析：(1)由三角形知识可知，乙垂直航向用力最小，如下列图；
(2)由力的合成法那么,根据几何关系,得最小力为400N;
(3)合力为34002
3=甲F N 15、如下列图，一个重为100N 的小球被夹在竖直的墙壁和A 点之间，
球心O 与A 点的连线与竖直方向成θ角，且θ=600
,所有接触点和面均不计摩擦。

试求小球对墙面的压力F 1和对A 点压力F 2。

解析：〔受力分析如图，合成或分解都可以〕
由几何关系知：F /
1=mgtan600=1003N F /2=mg/cos600
=200N
小球对墙面的压力F 1=F /1 =1003N
小球对A 点的压力F 2= =200N
16、如下列图，物体C 的重力为G=10N ，AO 绳与顶板间的夹角为θ= 45°，
BO 绳水平，绳子不可伸长，那么
〔1〕AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2分别为多少?
〔2〕如果绳AO 和绳BO 能承受的最大拉力都是20N ，假设逐渐增加
θsin G
C 的
重力，那么AO 和BO 那根绳子先断?为什么?
解析：(1)画出受力图，作出平行四边形(受力图不设评分点)
F 1 = Gtan θ=10N
F 2= =102N
(2)当G 的重力逐渐增加时，绳AO 先断
由图知，F BO = F AO cos θ
所以AO 的拉力总大于BO 的拉力
所以AO 先断。