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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1(2018程桥高中月考)如图 1 所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定 滑轮的轻绳将P与钩码Q相连，Q的质量为m，在P向右匀速运动的过程中，桌面上的绳子始 终是水平的，重力加速度为g.下列说法正确的是( ) 图 1 AP所受拉力的施力物体是钩码Q，大小等于mg BP所受拉力的施力物体是绳子，大小等于mg CP所受摩擦力的方向水平向左，大小一定小于mg DP所受摩擦力的方向水平向左，大小一定大于mg 答案 B 解析 P只受绳子的作用，不受钩码的作用，故 A 错误 ；P所受拉力的施力物体为绳子，大小 等于钩码的重力mg，故 B
2、 正确；P所受到的摩擦力方向与拉力方向相反，故向左；但根据平 衡关系可知，其大小一定等于mg，故 C、D 错误 2如图 2 所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转 动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是( ) 图 2 AM受到的摩擦力不变BM受到的摩擦力变大 CM可能减速下滑DM可能减速上滑 答案 A 解析 当传送带顺时针转动时，物块相对传送带的运动方向没有变，因此M受到的摩擦力不 变，故选 A. 3.(2018扬州中学模拟)2015 年世界举重锦标赛于 11 月 20 日至 29 日在美国休斯敦举 行如图 3 所示为我国选手邓薇比赛时的画面，若邓薇所举杠
3、铃的质量为m，杠铃平衡时每 只手臂与竖直线所成的夹角均为 45， 重力加速度为g.则她每只手臂承受的作用力为( ) 图 3 A.mgB.mg 3 3 1 2 C.mgDmg 2 2 答案 C 解析 以杠铃为研究对象，分析受力情况，作出受力图，如图所示根据平衡条件得 ： 2Fcos 45mg，解得Fmg，由牛顿第三定律得她每只手臂承受的作用力FFmg. 2 2 2 2 4.(2018盐城中学 4 月检测)如图 4 所示，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人 站在地面上拉住连接风筝的细线，则( ) 图 4 A空气对风筝的作用力方向水平向右 B地面对人的摩擦力方向水平向左 C地面对人的支持力大
4、小等于人和风筝的总重力 D风筝处于稳定状态时，拉直的细线可能垂直于风筝面 答案 B 5.(2018兴化市第一中学期初)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L. 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为 30，如图 5 所示则物体所受摩擦力( ) 图 5 A等于零 B大小为mg，方向沿斜面向下 1 2 C大小为mg，方向沿斜面向上 3 2 D大小为mg，方向沿斜面向上 答案 A 解析 弹簧竖直悬挂质量为m的物体时，对物体受力分析，物体受重力和弹簧的拉力，根据 共点力平衡条件：Fmg，根据胡克定律FkL，质量为 2m的物体放在斜面上时，对物体
5、受 力分析，如图，根据共点力平衡条件，有FFf2mgsin 300，其中FkLmg，解 得：Ff0，故 A 正确，B、C、D 错误 6.(2018田家炳中学开学考)如图 6，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端 与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的 切线方向，轨道对球的弹力为FN.在运动过程中( ) 图 6 AF增大，FN减小 BF减小，FN减小 CF增大，FN增大 DF减小，FN增大 答案 A 解析 对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示， 根据共点力平衡条件，有 FNmgcos Fmgsin 其中为支持力FN与竖直方向的夹角 ；
6、 当球向上移动时，变大，故FN变小，F变大，故 A 正确，B、C、D 错误 二、多项选择题 7(2018常熟市期中)如图 7 所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根 轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮， 一端系有质量为m3kg 的小球， 小球与圆心连线跟水平方 向的夹角60，绳的另一端水平连接物块 3，三个物块的重力均为 50N，作用在物块 2 的水平力F10N，整个系统处于平衡状态，取g10m/s2，则以下说法正确的是( ) 图 7 A1 和 2 之间的摩擦力是 10N B2 和 3 之间的摩擦力是 25N C3 与桌面间的摩擦力为 5N D物块 3 受 6 个力作用 答案 CD
7、解析 物块 1 受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故 A 错误对 1 与 2 整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3 对 12 整体的静摩擦力向左， 与拉力平衡，为 10 N，故 2 和 3 之间的摩擦力是 10 N，故 B 错误对m受力分析，受重力、 支 持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力Fmgsin 3015 N， 则 3 受桌面的摩擦力是 15 N10 N5 N， 向右， 故 C 正确 对物块 3 受力分析， 受重力、 支持力、 2 对 3 的压力、 2 对 3 水平向右的静摩擦力、 绳子对 3 向左的拉力、 桌面对
8、3 向右的静摩擦力，共 6 个力作用，故 D 正确 三、实验题 8 用木板、 白纸、 图钉、 一根原长为 5cm 且劲度系数为 100N/m 的弹簧、 两个弹簧秤(单位 ： N)、 细绳套、三角板、刻度尺和铅笔等器材做“验证力的平行四边形定则”实验，实验过程如下 ： 图 8 (1)在水平木板上铺白纸，把弹簧的一端固定在O点，过O画一条标记线OD，弹簧的另一端 拴两条细绳套 ； 用两个弹簧秤互成角度拉细绳套，使弹簧的另一端沿OD拉至C点，如图 8 甲 所示用铅笔描下C点的位置和两条细绳套的方向，记录两弹簧秤的读数分别为FA与FB，其 中B弹簧秤的读数FB_N；用刻度尺测出此时弹簧的长度为 10c
9、m，通过计算得出弹 簧的拉力F_N；可以判断FA与FB互成的角度为_ (2)根据力的图示，作出FA和FB，如图乙所示请你根据力的图示，在图乙中作出FA与FB的 合力F. (3)比较力F与F的大小和方向，得出的结论是：在实验误差允许范围内，_. 答案 (1)4.00 5.00 90 (2)见解析图 (3)力的平行四边形定则成立 解析 (1)A弹簧秤的读数FA3.00 N，B弹簧秤的读数FB4.00 N； 根据胡克定律计算得出弹簧的拉力Fkx100(0.10.05) N5.00 N， 根据三角函数关系得FA与FB互成的角度为 90. (2)根据平行四边形定则画图： (3)比较力F与F的大小和方向，
10、得出的结论是：在实验误差允许范围内，力的平行四边形 定则成立 9(2019田家炳中学期初)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数，甲、 乙两同学分别设计了如图 9 甲、乙所示实验方案 图 9 (1)为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小 你认为方案_更 易于操作简述理由：_. (2)若A和B的重力分别为 100N 和 150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为 60N，b 示数为 110N，则A、B间的动摩擦因数为_ 答案 (1)见解析 (2)0.4 解析 (1)由题图实验可知，甲方案中拉动木块A，不需要控制木块A做匀速直线运动，且弹 簧测力计静止，便于弹簧测力计
11、读数；乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直 线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一方面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此 甲方案更易于操作 (2)由题意可知，在甲方案中，两木块接触面受到的压力等于B的重力，即FN150 N，弹簧 测力计a的示数等于两木块接触面间摩擦力的大小，即Ff60 N；由公式FfFN得，动摩 擦因数0.4. Ff FN 60 150 四、计算题 10(2018如东县调研)如图 10 所示，内壁光滑、半径为R的半球形容器静置于水平面上， 现将轻弹簧一端固定在容器底部O处(O为球心)， 弹簧另一端与质量为m的小球相连， 小球 静止于P点，OP与水平方向的夹角30
12、.重力加速度为g. 图 10 (1)求弹簧对小球的作用力大小F1； (2)若弹簧的原长为L，求弹簧的劲度系数k； (3)若系统一起以加速度a水平向左匀加速运动时， 弹簧中的弹力恰为零， 小球位于容器内壁， 求此时容器对小球的作用力大小F2和作用力方向与水平面夹角的正切 tan. 答案 见解析 解析 (1)对小球受力分析，如图甲所示， 由于30，由几何关系可知，F1FNmg， (2)由于30，由几何关系可知弹簧的长度为R，则弹簧压缩量xLR 又：F1kx 所以：k mg LR (3)系统一起以加速度a水平向左匀加速运动时，对小球进行受力分析如图乙 ； 由牛顿第二定 律可得： Fma，其中：tan
13、 F22 mg2 mg F 解得：F2m，tan .g2a2 g a 11(2018徐州三中月考)如图 11 所示，质量为M的木板C放在水平地面上，固定在C上的 竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B，小球A、B的质量分别为mA和mB， 当与水平方向成 30角的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止一起向右匀速运动， 且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为 30和 60，重力加速度为g，求： 图 11 (1)力F的大小； (2)通过分析确定mA与mB的大小关系； (3)地面对C的支持力和摩擦力大小 答案 见解析 解析 (1)对B球受力分析，水平方向受力平衡，则： Fcos 30FTbcos 30，得：FTbF 竖直方向受力平衡，则：Fsin 30FTbsin 30mBg 得：FmBg； (2)对A球受力分析，竖直方向：mAgFTbsin 30 FTasin 60 水平方向：FTasin 30FTbsin 60 联立得：mAmB. (3)对A、B、C整体受力分析， 竖直方向 ：FNFsin 30(MmAmB)g， 则FN(MmAmB)g Fsin 30MgmAgmBg 1 2 水平方向：FfFcos 30mBgcos 30mBg. 3 2