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1、其次章综合测试题 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，考试时间 90 分钟。第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。)1(2021江西上饶质检)下列四个图中全部接触面均粗糙，各物体均处于静止状态，其中物体 A 受力个数可能超过 5 个的是()答案 C 解析 选项 A，首先对整体受力分析可知，墙壁对物体 A 无作用力，对物体 A，若弹簧弹力为零，则物体 A 受三个力
2、的作用；若弹簧弹力不等于零，则物体 A 受四个力的作用。选项 B，物体 A 最多受四个力的作用。选项 C，物体 A 最多可能受到重力、斜面支持力、斜面摩擦力、物体 B 对其的压力和摩擦力以及外力 F共六个力的作用。选项 D，物体 A 最多可能受到重力、斜面支持力、斜面摩擦力、物体 B 对其的压力以及外力 F 共五个力的作用，所以选 C。2.(2022北京东城区期末)如图所示，在粗糙水平地面上放一质量为 M 的斜面，质量为 m 的木块沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则()A地面对斜面有水平向右的摩擦力 B地面对斜面有水平向左的摩擦力 C地面对斜面的支持力等于(Mm)g D地面对斜面的支持力
3、小于(Mm)g 答案 C 解析 本题考查摩擦力方向的推断及整体法和隔离法的应用，意在考查考生应用整体法、隔离法分析问题的力量。把木块和斜面看做整体，受力状况如图所示，由于整体处于平衡状体。所以竖直方向有 NMgmg，水平方向不受力，所以地面对斜面的摩擦力为零。选项 C正确，A、B、D 错误。3(2022南昌模拟)如图所示，竖直轻杆 AB 在细绳 AC 和水平拉力作用下处于平衡状态。若 AC 加长，使C点左移，AB仍保持平衡状态。细绳AC上的拉力T和杆AB受到的压力N与原先相比，下列说法正确的是()AT 和 N 都减小 BT 和 N 都增大 CT 增大，N 减小 DT 减小，N 增大 答案 A
4、解析 本题考查物体的平衡及受力分析，意在考查考生对物体平衡条件的理解。设细绳 AC 与地面的夹角为，结点 A 受到三个力的作用，细绳 AC 的拉力 T、水平绳向右的拉力 F(大小、方向均不变，等于所挂物体重力的大小mg)、轻杆AB对A点向上的弹力FN，依据物体的平衡条件有：TFcosmgcos，FNFtanmgtan，因 AC 加长，C 点左移，细绳 AC 与地面的夹角 减小，所以细绳 AC 的拉力 T、轻杆 AB 对 A 点向上的弹力FN均减小。依据牛顿第三定律可知 AB 受到的压力 N 与 FN是作用力与反作用力关系，故 AB 受到的压力 N 减小，选项 A 正确。4.如图所示，质量为 m
5、 的小球套在竖直放置的固定光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的顶点 A，另一端与小球相连。小球静止时位于环上的 B 点，此时轻绳与竖直方向的夹角30，则轻绳对小球的拉力大小为()A.3mg B.2mg C2mg Dmg 答案 A 解析 小球静止时，受到重力 mg(竖直向下)、绳子拉力 F(沿绳子向上)、圆环的弹力 N(垂直圆环向下，弹力作用线过环的圆心)，合力为零。用正交分解法将各力分解在过 B 点处的切线与法线方向上，在切线方向有 mgsin2Fsin，可得所求的绳子拉力大小是：Fmgsin2sinmgsin60sin30 3mg，选项 A 正确。5(2022北京东城区期末)如图所示，小车静止在
6、光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面 AB 和粗糙的水平面 BC 组成(它们在 B 处由极短的光滑圆弧平滑连接)，小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。一个小滑块(可视为质点)从 A 点由静止开头下滑，经 B 至 C 点的过程中，传感器记录到的力 F 随时间 t 变化的关系如下面四图所示，其中可能正确的是()答案 D 解析 滑块在斜面上时，小车受到滑块的作用力如图甲所示，滑块滑到水平面时，小车受到滑块的摩擦力如图乙所示，滑块在斜面上或在水平面上，对应状态下小车受到的力的大小恒定，在斜面上时，传感器受压力；在水平面上时，传感
7、器受拉力。选项 D 正确。6(2022贵州六校联考)如图所示，物体 A 和物体 B(砂和砂桶)通过不行伸缩的轻绳跨过定滑轮连接，斜面体固定，A、B 处于静止状态。在缓慢地向 B 中加入一些砂子的过程中，A、B 仍旧处于静止，不计滑轮的质量和滑轮与绳子间的摩擦，则下列说法正确的是()A物体 A 受到斜面体的摩擦力肯定增大 B物体 A 受斜面体的摩擦力方向肯定沿斜面对下 C剪断绳子的瞬间砂和砂桶之间的相互作用力为零 D若剪断绳子后，A 和斜面体仍旧静止，则地面对斜面体的摩擦力方向水平向右 答案 C 解析 本题考查物体的平衡、摩擦力等学问，意在考查考生对物体的平衡条件、摩擦力的判定等学问的理解和应用
8、。设题图中斜面的倾角为，物体 A 和物体 B(砂和砂桶)通过不行伸缩的轻绳跨过定滑轮连接，斜面体固定，A、B 处于静止状态，假如开头时 A 的重力沿斜面对下的分力 mAgsin 和绳沿斜面对上的拉力 mBg正好相等，则此时没有摩擦力，在缓慢地向 B 中加入一些砂子的过程中，若 A、B 仍旧处于静止，物体 A 受到斜面体的摩擦力方向向下且肯定增大；假如开头时 mAgsinmBg，物体 A 受到斜面体的摩擦力方向向上，则肯定减小，反之肯定增大，选项 A、B 错误；剪断绳子的瞬间砂和砂桶同时做自由落体运动，因此它们之间的相互作用力为零，选项 C 正确；若剪断绳子后 A 和斜面体仍旧静止，则地面对斜面
9、体的摩擦力为零，选项 D 错误。7(2021山西四校联考)如图所示，质量分别为 M、m 的两个木块 A、B 通过劲度系数为 K 的轻弹簧连接，木块 A 放在水平桌面上，木块 B 用轻绳通过定滑轮在力 F 的作用下整体处于静止状态，绳与水平方向成 角。不计滑轮与绳间的摩擦，则下列说法正确的是()A木块 A 对桌面的压力为 NMgmgFsin B轻弹簧处于拉伸状态，弹簧的弹力大小为 F22Fmgsinm2g2 C木块 A 对桌面的摩擦力大小为 fFcos，方向向左 D木块 A 对桌面的摩擦力大小为 fFsin，方向向右 答案 AB 解析 选两个木块 A、B 和轻弹簧整体为争辩对象，在水平方向上，整
10、体所受摩擦力和轻绳拉力在水平方向上的分力平衡，则木块 A 受到摩擦力大小为 fFcos，木块 A 对桌面的摩擦力大小也为 fFcos，但方向向右，所以 C、D 错误；在竖直方向上，整体所受支持力 N、重力和轻绳拉力在竖直方向上的分力平衡，解得 NMgmgFsin，所以 A 正确；选木块 B 为争辩对象，设弹簧弹力方向与水平面夹角为，弹簧处于拉伸状态，依据平衡条件得 FcosTcos，FsinmgTsin，解得 TF22Fmgsinm2g2，B 正确。8(2022潍坊模拟)如图所示，光滑水平地面上有始终角三角形斜面体 B靠在竖直墙壁上，物块 A 放在斜面体 B 上，开头 A、B 静止。现用水平力
11、 F 推A，A、B 仍静止，则此时 B 受力个数可能是()A3 个 B4 个 C5 个 D6 个 答案 BC 解析 物体 B 受重力作用，地面对 B 的支持力、A 对 B 的压力和墙壁对 B 的弹力作用，由于 F 大小未知，不能确定 A 是否具有相对 B 的运动趋势，也就不能确定 A、B 间是否存在摩擦力，故 B 受力可能是 4 个，也可能是 5 个，B、C 项正确。9.(2022江西九江三模)如图所示，A 是一质量为 M 的盒子，B 的质量为 m，A、B 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为 的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上。现在向 A 中缓慢加入沙子，整个系统
12、始终保持静止，则在加入沙子的过程中()A绳子拉力渐渐增大 BA 对斜面的压力渐渐增大 CA 所受的摩擦力渐渐增大 D地面对斜面无摩擦力作用 答案 BD 解析 绳子的拉力始终等于 B 的重力 mg，大小不变，A 错误。设盒子和沙子的总质量为 M，A 对斜面的压力等于 Mgcos 且随着沙子的增多而增大，B 正确。假如开头时摩擦力沿斜面对下，随着沙子的增多摩擦力会先减小后反向增大，C 错误。把 A、B 和斜面视为一个整体，整体处于平衡状态，水平方向不受力，故地面对斜面无摩擦力，D 正确。10.(2022哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省试验中学联考)如图所示，横截面为直角三角形的斜劈 A，底面靠
13、在粗糙的竖直墙面上，力 F 指向球心水平作用在光滑球 B上，系统处于静止状态。当力 F 增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是()AA 所受合外力增大 BA 对竖直墙壁的压力增大 CB 对地面的压力肯定增大 D墙面对 A 的摩擦力可能变为零 答案 BCD 解析 本题考查力学学问，意在考查考生对整体法和隔离法的应用。斜劈 A 始终处于静止状态，因而 A所受到的合力始终为零，选项 A 错误；以斜劈 A 和球 B 为争辩对象，通过受力分析可知竖直墙壁对 A 的弹力增大，选项 B 正确；以球 B 为争辩对象可知斜劈 A 对球 B 的弹力增大，因而地面对 B 的支持力增大，B 对地面的压力增大，选项
14、 C 正确；由于初始状态竖直墙壁对斜劈的摩擦力的方向未知，因而 F 增大时，墙面对 A的摩擦力可能变为零，选项 D 正确。第卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。把答案直接填在横线上)11(6 分)设有五个力同时作用在质点 P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示。这五个力中的最小力的大小为 F，则这五个力的合力等于_。答案 6F 解析 如图，由几何学问可知 F22F，F 和 F1的合力等于 F2，所以这五个力的合力等于 6F。12(6 分)在“验证力的平行四边形定则”试验中：(1)部分试验步骤如下，请完成有关内容：A将一根
15、橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。B在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录_、_、_。C将步骤 B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上 4 个和 3 个质量相等的钩码，用两光滑硬棒 B、C 使两细线互成角度，如图乙所示，当心调整 B、C 的位置，使_，记录_。(2)假如力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中coscos_。答案(1)细线的方向 结点的位置O 钩码个数 结点位置与步骤B中结点位置重合 钩码个数和对应的细线方向 解析(1)验证力的平行四边形定则时，用一根细线拉橡皮筋的力和用两根细线拉橡皮筋的力效果相同，故两次拉橡皮筋
16、时必需使橡皮筋伸长到同一位置，因此需要记录的有 B 步骤中：钩码个数(或细线拉力)、橡皮筋与细线的结点位置 O、细线的方向(能反映细线方向的其他记录也可以)。C 步骤中：橡皮筋与细线结点的位置与步骤 B 中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向。(2)设每个钩码的质量为 m，水平方向受力平衡，有 4mgcos3mgcos 解得coscos34 13(6 分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直”)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为 L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 Lx；在砝码盘中
17、每次增加 10g 砝码，弹簧长度依次记为 L1至 L6，数据如下表：代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值(cm)25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_。(3)如图是该同学依据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值(填“L0”或“Lx”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_(结果保留两位有效数字，重力加速度取 9.8m/s2)。答案(1)竖直(2)静止 L3 0.1cm(3)Lx (4)4
18、.9 10g 解析 探究弹力与弹簧伸长量的关系时：(1)弹簧轴线和刻度尺都应在“竖直”方向。(2)弹簧“静止”时测原长。数据记录时要保留四位有效数字，所以 L3不规范；刻度尺的最小刻度为 0.1cm。(3)横轴是弹簧长度与 Lx的差值。(4)弹簧的劲度系数为 kFl101039.821024.9N/m；砝码盘质量为 mkxg4.921029.8102kg10g。三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)14(10 分)如图所示，在墙角有一根质量为 m 的均匀松软细绳，一端悬于
19、天花板上的 A 点，另一端悬于竖直墙壁上的 B 点，平衡后最低点为 C 点，现测得 AC 段长度是BC 段长度的两倍，且细绳在 B 端四周的切线与墙壁夹角为，求绳在最低点 C 处的张力大小和在 A 处的张力。答案 13mgtan mg34tan2 A 处张力方向与竖直方向的夹角为 arctantan2 解析 选取 BC 段绳为争辩对象，受力状况如图甲所示。BC 段绳处于平衡状态，所以有 FBmg3cos，FC13mgtan。再选取 AC 段绳为争辩对象，受力状况如图乙所示，AC 段绳也处于平衡状态，所以有 FAF2C23mg2 将 FC13mgtan 代入得 FAmg34tan2 tanFC2
20、3mgtan2 A 处张力方向与垂直方向的夹角为 arctantan2。15(10 分)(2022广东珠海一中联考)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球 A 和 B(中心有孔)，A、B 间由细绳连接着，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此状况下，B 球与环中心 O 处于同一水平面上，A、B 间的细绳呈伸直状态，与水平线成 30夹角。已知 B 球的质量为 m，求细绳对 B 球的拉力和 A 球的质量。答案 2mg 2m 解析 对 B 球，受力分析如图所示。Fsin30mg 得 FT2mg 对 A 球，受力分析如图所示。在水平方向：FTcos30FNAsin30 在竖直方向：FNA
21、cos30mAgFTsin30 由牛顿第三定律知 FTFT，由以上方程解得 mA2m。16.(2022江西南昌三模)如图所示，质量为 mB14kg 的木板B 放在水平地面上，质量为 mA10kg 的木箱 A 放在木板 B 上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为 37。已知木箱 A 与木板 B 之间的动摩擦因数 10.5，木板 B 与地面之间的 动摩擦因数 20.4。重力加速度 g 取 10m/s2。现用水平力 F 将木板 B 从木箱 A 下面匀速抽出，试求：(sin370.6，cos370.8)(1)绳上张力 FT的大小；(2)拉力 F 的大小。答案(1)
22、100N(2)200N 解析(1)隔离木箱 A，对 A 进行受力分析，A 受到重力、支持力、轻绳拉力 FT、摩擦力 Ff，将轻绳拉力FT沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件得 FfFTcos FTsinmAgFN1，又 Ff1FN1 联立解得 FT1mAgcos1sin100N。(2)木板 B 受力如图所示，对木板 B，由平衡条件 得 F1FN12FN2 mBgFN1FN2 联立解得 F200N。17(11 分)如图所示，质量 m10.4kg 的物体 A 与质量 m22kg 的物体 B 叠放在倾角为 30的斜面上，物体 B 在平行于斜面对上的拉力 F 作用下匀速运动，已知 A、B 总保持相对静止，若 A、B 间的动摩擦因数为2 35，B 与斜面间的动摩擦因数为34(g 取 10m/s2)，求：(1)A、B 间的摩擦力；(2)拉力 F。答案(1)2N(2)21N 解析(1)对 A 分析，A 匀速向上运动，所以受力平衡，有 mAgsinfAB，fAB0.41012N2N。(2)由整体法可知(如图所示)：F(m1gm2g)sinf，fB(m1m2)gcos，代入数据得：F21N。