鲁科版(2019)必修1《第4章 力与平衡》2020年单元测试卷

鲁科版（2019）必修1《第4章力与平衡》2020年单元测试卷
一、A级-学考达标
1．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是（）
A．静止B．匀速直线运动
C．速度为零D．各共点力的合力为零
2．一个物体受到三个力的作用，三力构成的矢量如图所示，则能够使物体处于平衡状态的情形是（）A．
B．
C．
D．
3．同时作用在某物体上的两个方向相反的两个力，大小分别为6N和9N，其中9N的力在逐步减小到零的过程中，两个力的合力的大小（）
A．先减小后增大B．先增大后减小
C．一直减小D．一直增大
4．台灯的灯头与灯座通过一根能弯曲的白色塑料细杆相连，甲乙丙三个图中白色塑料细杆的弯曲程度各不相同，以下说法正确的是（）
A．甲图中细杆对灯头的作用力最小
B．丙图中细杆对灯头的作用力最大
C．乙图中灯座对桌面的压力最大
D．三图中灯座对桌面的压力一样大
5．如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，则（）
A．两绳对日光灯拉力的合力大小为G
B．两绳的拉力和日光灯重力不是共点力
C．两绳的拉力大小分别为G和G
D．两绳的拉力大小分别为和
6．如图，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（）
A．甲受到三个力的作用
B．甲对扶梯没有摩擦力的作用
C．乙受到四个力的作用
D．乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下
7．小船被绳索拉向岸边，如图所示，船在水中运动时设水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（）
A．绳子的拉力F T不断减小B．绳子的拉力F T不变
C．船受的浮力减小D．船受的浮力增大
8．在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图所示），实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做实验时认为：
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是（填入相应的字母）
（2）若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则（选填“能”
或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出它们的合力，理由是．
9．如图在倾角为30°的光滑斜面上放着一个质量M＝2kg的物体A，由轻绳与质量为m的物体B相连，如图所示，A和B都处于静止状态，求B物体的质量为多大？
（g取10N/kg）
二、B级-选考提能
10．如图，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（）
A．P向下滑动
B．P静止不动
C．P所受的合外力增大
D．P与斜面间的静摩擦力减小
11．如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。

一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。

在绳子距a端得c点有一固定绳圈。

若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为（）
A．B．2C．D．
12．如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一根轻质绳相连，质量分别为m A，m B，由于B球受到水平向右的风力作用，环A与球B一起向右匀速运动，已知绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是（）
A．B球受到的风力F为m B gtanθ
B．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变
C．风力增大时，杆对环A的支持力保持不变
D．环A与水平细杆间的动摩擦因数为
13．如图所示，质量为m1，m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角。

则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（）
A．N＝m1g+m2g﹣FsinθB．N＝m1g+m2g﹣Fcosθ
C．f＝FcosθD．f＝Fsinθ
14．如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．若不计一切摩擦，则（）
A．水平面对正方体的弹力大小为（M+m）g
B．墙面对正方体的弹力大小
C．正方体对直角劈的弹力大小为mgcosα
D．直角劈对墙面的弹力大小mgsinα
15．如图，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子
A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
（1）为完成该实验，下述操作中必需的是．
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O的位置
（2）钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是．
16．如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。

已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求A与B的质量之比为？
17．如图所示，一根水平的粗糙直横杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长的细线，共同拴住一质量为M＝2m的小球。

若细线与水平横杆的夹角为θ时，两铁环与小球均处于静止状态，则水平横杆对其中一铁环的弹力为多大？摩擦力为多大？
鲁科版（2019）必修1《第4章力与平衡》2020年单元测试卷
参考答案与试题解析
一、A级-学考达标
1．【答案】D
【解答】解：A、B、一个物体处于平衡状态，可能处于静止状态或匀速直线运动状态，故AB错误；
C、D、一个物体处于平衡状态，其受到的合力一定为零，故加速度也一定为零，但速度不一定为零；故C错误，
D正确；
故选：D。

2．【答案】A
【解答】解：A、根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F5大小相等方向相反，所以三个力的合力是0，能够使物体处于平衡状态。

故A正确；
B、根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F3相同，故合力等于2倍
的F3．三个力的合力不是0，不能够使物体处于平衡状态。

故B错误；
C、根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F4方向相同，三个力的合
力不是0，不能够使物体处于平衡状态。

故C错误；
D、根据三角形定则，F2与F3的合力等于从F2的起点到F2的终点的有向线段，即与F1方向相反，但是大小大
于F1．所以三个力的合力不是0，不能够使物体处于平衡状态。

故D错误。

故选：A。

3．【答案】A
【解答】解：由于两个力的方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，即F合＝F1﹣F2＝9N﹣6N＝3N，当4N的力逐渐减小时，合力先减小，当它等于6N时，两个力的合力等于0，随后，合力开始反向增大；故A正确，BCD错误；
故选：A。

4．【答案】D
【解答】解：A、B、对三个图中的灯头受力分析可知，虽然形变不同，但灯头都受二力平衡，则杆对灯头的弹力大小等于重力，方向竖直向上；故A、B均错误；
C、D、对三个图中的整个灯座受力分析，桌面的支持力和重力二力平衡，由牛顿第三定律可知灯座对桌面的压
力一样大；故C错误，D正确。

故选：D。

5．【答案】A
【解答】解：AB、日光灯受到两个绳的拉力和重力的作用而平衡，由题图可知两绳的拉力和重力是共点力，所以两绳对日光灯拉力的合力大小与重力等大反向，故A正确、B错误；
CD、日光灯受力如图所示；
T1cos45°＝T2cos45°
解得：T1＝T2═G，故CD错误。

故选：A。

6．【答案】B
【解答】解：AB、题图甲中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，重力G ＝mg，支持力N＝G＝mg，故A错误，B正确；
C、题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力G＝mg、斜面的支持力N′以及沿斜面向上的摩
擦力三个力作用，故C错误；
D、扶梯对人的作用力竖直向上，则人对扶梯的作用力竖直向下，故D错误。

故选：B。

7．【答案】C
【解答】解：AB、小船的受力情况如右图所示，
据平衡条件知：
F T cos θ＝f，
CD、浮力F＝G﹣F T sin θ，因为F T增大，sin θ增大，所以浮力F减小，故C正确，D错误。

故选：C。

8．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）A、为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些，故A正确；
B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较
大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些，故C正确；
D、为了做平行四边形方便，拉力F1和F2的夹角适当，并非越大越好，故D错误．
（2）两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为F＝7N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用．
故答案为：（1）ABC（2）不能，合力大小为F＝7N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力．
9．【答案】见试题解答内容
【解答】解：将A物体所受的重力分解为沿斜面向下的分力G A1和垂直斜面向下的G A2，
则G A1＝Mgsin30°
对于物体B：绳子拉力T与重力G B平衡，因此G B＝T
解得，m＝1kg。

答：B物体的质量为3kg。

二、B级-选考提能
10．【答案】B
【解答】解：A、B、对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：
N＝Mgcosθ
f≤μN
由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；
C、物体P保持静止，合力为零，故C错误；
D、由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D错误；
故选：B。

11．【答案】C
【解答】解：对绳子上c点进行受力分析：
tanα＝2，sinα＝。

F2＝m3g＝F，F b＝m1g。

所以得：，
故选：C。

12．【答案】AC
【解答】解：A、对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如左图
风力F＝m B gtanθ，故A正确；
B、绳对B球的拉力T＝
当风力增大时，θ增大，则T增大。

故B错误。

C、D、把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（m A+m B）g、支持力N、风力F和向左的摩擦力f，如
右图
根据共点力平衡条件可得：竖直方向杆对A环的支持力大小
f＝F
故选：AC。

13．【答案】AC
【解答】解：对AB整体受力分析，受到重力mg＝（m1+m2）g、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图
Fcosθ﹣f＝0
解得
f＝Fcosθ
故选：AC。

14．【答案】AB
【解答】解：A、以直角劈和质量为M正方体整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，则由平衡条件得：水平面对正方体的弹力大小N3＝（M+m）g．故A正确。

B、C对直角劈研究，分析受力情况，如图2所示，根据平衡条件得知：重力mg和墙壁的弹力N5的合力F与M
的支持力N4大小相等，方向相反，由图得：
墙面对m的弹力N1＝，正方体对直角劈的弹力大小为N4＝。

D、根据牛顿第三定律得知，直角劈对墙面的弹力大小N1′＝N1＝，故D错误。

故选：AB。

15．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）三条橡皮筯遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．为了使两次实验效果相同，必须记下O点的位置来作参照．
故选：bcd
故答案：（1）bcd；（2）改变重物的质量或是橡皮筋的夹角．
16．【答案】见试题解答内容
【解答】解：对A、B整体受力分析，F＝F f1＝μ2（m A+m B）g
根据平衡条件，有：F f2＝μ1F＝m B g。

答：A与B的质量之比为。

17．【答案】水平横杆对其中一铁环的弹力为2mg，摩擦力为。

【解答】解：分析O点的受力情况如图甲所示。

由对称性可知F2＝F3，由平衡条件知，F2sinθ+F3sinθ＝F2。

分析小球的受力情况可得F1＝Mg＝2mg，
竖直方向：N＝mg+F2sinθ，得N＝2mg；
答：水平横杆对其中一铁环的弹力为2mg，摩擦力为。