1、【 精品教育资源文库 】 第 2 单元 相互作用 物体的平衡 单元小结卷 (二 ) 时间 / 45分钟 分值 / 100分 一、选择题 (每小题 6分 ,共 48分 ,15小题为单选 ,68小题为多选 ) 1.如图 D2-1所示 ,手推车的篮子里装有一篮球 ,女孩把手推车沿斜面向上匀速推动 ,篮子的底面平行于斜面 ,靠近女孩的侧面垂直于底面 ,下列说法正确的是 (不计摩擦力 ) ( ) 图 D2-1 A.篮子底面受到的压力大于篮球的重力 B.篮子底面受到的压力等于篮球的重力 C.篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力 D.篮子右侧面受到的压力小于篮球的重力 2.如图 D2-2所示 ,在水平地面上
2、固定一个上表面光滑的斜面体 ,在斜面上放有质量为 m的木块 ,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环 ,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上 ,整个系统处于静止状态 .若斜面倾角为 ,重力加速度为 g,则杆对环的摩擦力大小为 ( ) 图 D2-2 A.mgsin B.mgcos C.mgtan D.mgsin cos 3.如图 D2-3所示 ,A、 B两个完全相同的小球并排放在倾角为 30 的固定斜面上 ,B球被竖直板挡住 .不计一切摩擦 ,则 A、 B之间的作用力与竖直挡板对 B的作用 力之比为 ( ) 图 D2-3 A. 4.如图 D2-4所示 ,轻绳两端分别与 A、 C两物体相连接 ,
3、A、 B、 C三物体质量分别为 mA=1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,物体 A、 B、 C之间及 C与地面间的动摩擦因数均为 = 0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计 .若要用 力将 C物体拉动 ,则作用在 C物体上的水平向左的拉力最小为 (g取 10 m/s2) ( ) 图 D2-4 A.6 N B.8 N C.10 N D.12 N 5.2017河北保定二模 如图 D2-5所示 ,两根刚性轻杆上端由自由旋转轴 A连接 ,轻杆下端拴接一根自然伸长的匀质轻弹簧 ,围成边长为 L的等边三角形 ABC.将此装置竖直放在光滑水平面上 ,在轴 A处施加竖直向下的大小为 F的作用力 ,弹簧被拉
4、伸一定长度 ,此时弹簧弹力大小恰为 ,则弹簧的劲度系数为( ) 【 精品教育资源文库 】 图 D2-5 A. C. 6.如图 D2-6所示 ,一木板 B 放在水平地面上 ,木块 A放在木板 B的上面 ,木块 A的右端通过轻质弹簧与竖直墙壁连接 .用力 F向左拉木板 B,使它以速度 v运动 ,稳定后弹簧弹力为 F.下 列说法中正确的是( ) 图 D2-6 A.木板 B受到的滑动摩擦力的大小等于 F B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于 F C.若木板 B以 2v的速度运动 ,则木块 A受到的滑动摩擦力的大小等于 2F D.若用力 2F拉木板 B,则木块 A受到的滑动摩擦力的大小等于 F 7.如图
5、 D2-7所示 ,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上 ,质量为 m的光滑小球 P在水平外力 F的作用下处于静 止状态 ,P和圆心 O的连线与水平 面的夹角为 . 现将力 F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过 90, 框架与小球始终保持静止状态 .在此过程中 ,下列 说法正确的是 (重力加速度为 g) ( ) 图 D2-7 A.框架对小球的支持力先减小后增大 B.拉力 F的最小值为 mgcos C.地面对框架的摩擦力始终在减小 D.框架对地面的压力先增大后减小 8.如图 D2-8所示 ,A、 B都是重物 ,A被绕过小滑轮 P的细线悬挂 ,B放在粗糙的水平桌面上 ;小滑轮 P被一根斜短线系于天花板
6、上 的 O点 ;O是三根线的结点 ,bO水平拉着 B,cO沿竖直方向拉着弹簧 ;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与小滑轮间的摩擦力均可忽略 ,整个装置处于静止状态 .若悬挂小滑轮的斜线 OP的张力是 20 N,重力加速度 g取 10 m/s2,则下 列说法中正确的是 ( ) 图 D2-8 A.弹簧的弹 力为 10 N B.A的质量为 2 kg C.桌面对 B的摩擦力为 10 N D.OP与竖直方向的夹角为 60 二、非选择题 (共 52分 ,要求解答过程有必要的文字说明 ) 【 精品教育资源文库 】 9.(10分 )“用等效替代法验证力的平行四边形定则”的实验情况如图 D2-9甲所示 ,其中
7、A为固定橡皮筋的图钉 ,O为橡皮筋与细绳的结点 ,OB 和 OC为细绳 ,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 . 图 D2-9 (1)本实验中“等效替代”的含义是 . A.橡皮筋可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C.两弹 簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)图乙中的 F与 F两力中 ,方向一定沿着 AO方向的是 ,图中 是 F1、 F2合力的理论值 . (3)完成该实验的下列措施中 ,能够减小实验误差的是 . A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些 B.拉橡皮筋时 ,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 C.拉橡皮筋的
8、细绳要长些 ,标记同一细绳方向的两点要远些 D.使拉力 F1和 F2的夹角很小 10.(12分 )如图 D2-10 所示 ,用三条完全相同的轻质细绳 1、 2、 3将 A、 B两个质量均为 m的完全 相同的小球连接并悬挂 ,小球处于静止状态 ,轻绳 1与竖直方向的夹角为 45, 轻绳 3水平 ,则轻绳 1、 2、 3的拉力分别为多大 ?(重力加速度为 g) 图 D2-10 【 精品教育资源文库 】 11.(15分 )如图 D2-11 所示 ,物体 A、 B叠放在倾角 = 37 的斜面上 ,并通过跨过光滑定滑轮的细线相连 ,细线与斜面平行 .两物体的质量分别为 mA=2 kg、 mB=1 kg
9、,A、 B之间动摩擦因 数 1=0.1,B与斜面间的动摩擦 因数 2=0.2.为使 A能平行于斜面向下做匀速运动 ,应对 A施加一平行于斜面向下的多大的拉 力 ?(g取 10 m/s2) 图 D2-11 12.(15分 )一个底面粗糙、质量为 M的劈放在粗糙的水平面上 ,劈的斜面光滑且与水平面成 30 角 .现用一端固定的轻绳系一质量为 m 的小 球 ,小球放在斜面上 ,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为 30,如图 D2-12所示 .(重力加速度为 g) (1)当劈静止时 ,求绳子的拉力大小 . (2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的 k倍 ,为使整个系统静止 ,k的值必须满足
10、什么条件 ? 图 D2-12 【 精品教育资源文库 】 测评手册 单元小 结卷 (二 ) 1.D 解析 设斜面倾角为 ,篮球质量为 m,篮子底面、右侧面对篮球的弹力分别为 FN1、 FN2,不计摩擦力 ,对篮球 ,由共点力平衡条件有 FN1-mgcos = 0,FN2-mgsin = 0,由牛顿第三定律可知 ,篮球对篮子底面、右侧面的压力均小于重力 ,选项 A、 B、 C错误 ,D正确 . 2.D 解析 设细线的拉力为 F,对斜面上的木块 ,由共点力平衡条件有 F-mgsin = 0,对轻环 ,由共点力平衡条件有 Fcos -f=0,解得杆对环的摩擦力大小为 f=mgsin cos ,D正确
11、 . 3.C 解 析 A、 B之间的作用力等于 A的重力沿着斜面的分力 ,即 F1=mgsin 30, B球与竖直挡板间的作用力 F2方向与挡板垂直 ,把 A、 B看成一个整体 ,则 F2=2mgtan 30, 所以 ,C正确 . 4.B 解析 由于 A和 C用轻绳相连 ,则它们时刻有相同的速率 ,B分别受到 A和 C的摩擦力 ,由于 B、 C间的最大静摩擦力要比 A、 B 间的最大静 摩擦力大 ,所以 B 一定随 C 一起运动 ,B 和 C 之间是相对静止的 ,可以看作一个整体 ,C物体恰好被拉动时 ,A物体所受绳子拉子与 B对 A的摩擦力大小相等 ,B、 C整体受到向左的拉力、绳子向右的拉
12、力 、地面和 A给的摩擦力 ,根据平衡条件 ,有 F=fA对 BC+f 地面对 BC+T 绳子拉力 =1 N+6 N+1 N=8 N,选项 B正确 . 5.B 解析 设力 F与 AB 杆的夹角为 ,F作用在 AB杆上的分力为 F,则 2Fcos =F ,Fsin =kx= ,联立解得 tan = 1,即此时 AB 与 AC垂直 ,由 几 何知识可得 ,弹簧的伸长量为 x= L-L,由=kx,解得 k= ,B 正确 . 6.AD 解析 木块 A和木板 B均处于平衡状态 ,受力分析后可以知道 ,地面与木板 B之间没有摩 擦力 ,A和 B间的滑动摩擦力大小等于 F且 不随木板速度和水平拉力而改变 .
13、 7.BC 解析 小球受重力 mg、外力 F、弹力 FN作用 ,因小球受力平衡 ,其对应的平衡三角形如图所示 ,力 F在竖直 面内沿顺时针方向缓慢地转过 90 的过程中 ,力 F先减小后增大 ,其最小值为 mgcos ,支持力 FN一直减小 ,选项 A错误 ,B正确 .对小球和框架整体 ,由于 F在水平方向的分力不断减小 ,在竖直方向的分力不断增大 ,可得地面对框架的摩擦力始终在减小 ,结合牛顿第三定律 ,可得框架对地面的压力也是一直减小 ,选项 C正确 ,D错误 . 8.AB 解析 由 P处受力平衡得 mAg=FOa= =20 N,则 mA=2 kg,OP与竖直方向成 30 角 ,选项 B正
14、确 ,D错误 ;将 FOa进行正交分解 ,可得 F 弹 =FOacos 60 =10 N,FOb=FOasin 60 =10 N=fB,选项 A正确 ,C错误 . 9.(1)C (2)F F (3)ABC 解析 (1)该实验采用了“等效替代法” ,即用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果是相同的 ,要求橡皮筋的形变量相同 ,故 A、 B错误 ,C正确 .(2)F是通过作图的方法得到的【 精品教育资源文库 】 合力的理论值 ,在平行四边形的对角线上 ,而 F是 通过一个弹簧测力计沿 AO方向拉橡皮筋 ,使 橡皮筋伸长到 O点而测量出的力 ,因此其 方向沿着 AO 方向
15、.(3)为减小实验误差 ,拉橡皮筋的绳要细一些且长一些 ,故 A正确 ;为减小实验误差 ,拉橡皮筋时 ,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 ,故B正确 ;拉橡皮筋的细绳要长些 ,标记同一细绳方向的两点要远些 ,故 C正确 ;拉力 F1和 F2的 夹角要适当大些 ,故 D错误 . 10.2 mg 2mg 解析 设三条绳上的拉力分别为 FT1、 FT2、 FT3,把 A、 B两个小球视为整体 ,受力分析如图甲所示 , 由平衡条件可得 2mg=FT1cos 45 FT3=FT1sin 45 解得 FT1=2 mg,FT3=2mg 隔离球 B,受力分析如图乙所示 ,有 FT2= mg 11.2 N 解析 对 A受力分析如图甲所示 ,由平衡条件得 沿斜面方向 ,有 F+mAgsin -FT-fBA=0 其中 fBA= 1mAgcos 对 B受力分析如图乙所示 ,由平衡条件得 沿斜面方向 ,有 mBgsin +f+f AB-FT=0 其中 f= 2(mA+mB)gcos fAB=fBA 解得 F=2 N 12.(1) (2)k 解析 (1) 以水平方向为 x轴 ,以竖直方向为 y轴 ,建立坐标系 ,以小球为研究对象 ,其受力分析如图甲所示 ,有 Fcos 60 =FNsin 30 Fsin 60
