章末过关检测(二)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图所示,他先后做出过几个猜想,其中合理的是( )
A .刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关
B .在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C .在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大
D .在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大
解析:选D. 把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角形劈,设顶角为2θ,背宽为d ,侧面长为l ,如图所示.当在刀背施加压力F 后,产生垂直侧面的两个分力F 1、F 2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等(F 1=F 2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图所示,在这个力的平行四边形中,取其四分之
一考虑(图中阴影部分).根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式F 1F 2=l d 2
=1sin θ
,得F 1=F 2=F 2sin θ
.由此可见,刀背上加上一定的压力F 时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sin θ 的值越小,F 1和F 2的值越大,故D 正确.
2.“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具,是中国古代一个很精妙的小发明,距今已有两千多年的历史.其外形如图所示,呈T 字形,横的一片是由木片经切削制成的螺旋桨,中间有一个小孔,其中插一根笔直的竹棍,用两手搓转这根竹棍,竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天,随着升力减弱而最终又落回地面.二十世纪三十年代,德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨.下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是( )
A .“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中,始终在加速上升
B .“竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中,始终在减速上升
C .为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升,其桨叶前缘应比后缘略高
D .为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升,其桨叶前缘应比后缘略低
答案:C
3.如图所示的容器内盛有水,器壁AB 部分是一个平面且呈倾斜状,有一个小物块P 处于图示位置并保持静止状态,则该物体( )
A .可能受三个力作用
B .可能受四个力作用
C .一定受三个力作用
D .一定受四个力作用
解析:选B.物体一定受到地球的吸引而产生的重力,同时因为排开一定质量的液体,故一定受浮力,若浮力大小等于重力,则二者可以平衡,物体与AB 间没有相互作用,故可能受两个力作用;若浮力大于重力,则物体一定会受AB 对P 的弹力,由于弹力垂直于接触面向下,物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡,故物体可能受四个力;故只有B 项正确,A 、C 、D 错误.
4. (2019·郑州一中模拟)如图所示,直角三角形框架ABC (角C 为直角)固定在水平地面上,已知AC 与水平方向的夹角为α=30°.小环P 、Q 分别套在光滑臂AC 、BC 上,用一根不可伸长的细绳连接两小环,静止时细绳恰好处于水平方向,小环P 、Q 的质量分别为m 1、m 2,则小环P 、Q 的质量的比值为( )
A .m 1m 2= 3
B .m 1m 2=3
C .m 1m 2=33
D .m 1m 2=13
解析:选B. 对小环P 进行受力分析如图,设绳子拉力大小为T ,由几何关系有T 1=m 1g tan
α,对小环Q 进行受力分析,由几何关系有T 2=m 2g cot α,T 1=T 2,联立解得m 1m 2
=cot 2α=3,
选项B 正确.
5. (2019·长沙模拟)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m 的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F 和环对小球的弹力F N 的大小变化情况是( )
A .F 减小,F N 不变
B .F 不变,F N 减小
C .F 不变,F N 增大
D .F 增大,F N 减小
解析:选A. 对小球受力分析,其所受的三个力组成一个闭合三角形,如图所示,力三
角形与圆内的三角形相似,由几何关系可知mg R =F N R =F L
,小球缓慢上移时mg 不变,R 不变,L 减小,F 大小减小,F N 大小不变,A 正确.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)
6.将力传感器A 固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图甲所示,力传感器A 与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律曲线.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装置开始处于静止状态.在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感器采集的F -t 图象如图乙所示.则下列分析正确的是( )
A .2.5 s 前小车做变加速运动
B .2.5 s 后小车做变加速运动
C .2.5 s 前小车所受摩擦力不变
D .2.5 s 后小车所受摩擦力不变
解析:选BD.由题图乙可知,在F 变化的阶段,砂桶质量由小变大,滑块与小车之间没有相对滑动,属于静摩擦力,所以2.5 s 前,小车、滑块均处于静止状态,A 错误;2.5 s 后小车受恒定摩擦力,但是外力增加,因此小车做变加速直线运动,B 正确;根据上述分析,
2.5 s 前滑块受静摩擦力,且静摩擦力在变化,2.5 s 后受滑动摩擦力,且大小不变,C 错误,D 正确.
7. 光滑水平地面上放有截面为14
圆周的柱状物体A ,A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B .对A 施加一水平向左的力F ,整个装置保持静止.若将A 的位置向右移动少许,整个装置仍保持平衡,则( )
A .水平外力F 增大
B .墙对B 的作用力减小
C .地面对A 的支持力减小
D .B 对A 的作用力增大
解析:选AD.A 、B 之间的弹力方向沿A 、B 圆心连线方向.以B 为研究对象,如图所示,B 受重力G B 、墙壁对B 的弹力F 1、A 对B 的弹力F 2,根据共点力平衡条件有,F 2cos α
=G B ,F 2sin α=F 1,解得F 1=G B tan α,F 2=G B cos α
.若将A 向右移动少许,α变大,可见F 1、F 2都变大,B 错误,D 正确;以A 和B 整体为研究对象,有F =F 1=G B tan α,则F 随α的增大而变大,地面对A 的支持力始终等于A 、B 的总重力,保持不变,A 正确,C 错误.
8. 如图所示,一条细线一端与地板上的物体B 相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A 相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O ′点,细线与竖直方向所成角度为α,则( )
A .如果将物体
B 在地板上向右移动一点,α角将增大
B .无论物体B 在地板上左移还是右移,只要距离足够小,α角将不变
C .增大小球A 的质量,α角一定减小
D .悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A 的重力
解析:选AD.O 、A 之间的细线一定沿竖直方向,如果物体B 在地板上向右移动一点,O 、B 间的细线将向右偏转,OA 与OB 间的夹角将增大.OA 与OB 两段细线上的弹力都等于小球A 的重力,其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反,悬挂定滑轮的
细线的弹力方向(即OO ′→的方向)与∠AOB 的角平分线在一条直线上,显然物体B 在地板上向
右移动时α角将增大,A 正确,B 错误;增大小球A 的质量,只要物体B 的位置不变,α角也不变,C 错误;因物体B 无论在地板上移动多远,∠AOB 也不可能达到120°,故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A 的重力,D 正确.
三、非选择题(本题共3小题,共52分.按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(12分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧按如图甲连接起来进行探究.
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为________cm.
(2)在弹性限度内,将50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A 、B 的示数L A 和L B 如下表所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________ N/m(重力加速度g =10 m/s 2).由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.
解析:(1)刻度尺读数需要估读到精确度的下一位,从题图乙可知指针示数为16.00 cm,考虑到误差范围,15.95~16.05 cm均算对.
(2)由胡克定律F=kΔx,结合表格数据可知弹簧Ⅰ的劲度系数k1=
50×10-3×10
N/m=12.5 N/m,考虑误差范围情况下12.2~12.8 N/m均算正确;(19.71-15.71)×10-2
对于计算弹簧Ⅱ的劲度系数,只需要测出弹簧Ⅱ的形变量,结合两个指针的读数,可知指针B的示数变化量减去指针A的示数变化量,就是弹簧Ⅱ的形变量,所以能求出弹簧Ⅱ的劲度系数.
答案:(1)16.00(有效数字位数正确,15.95~16.05均可)
(2)12.5(12.2~12.8均可)能
10.(20分)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ=0.25,则:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲)水平地把工件从槽中拉出来,人要施加多大的拉力?
(2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角(如图乙),且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,发现圆柱体能自动沿槽下滑,求此时工件和槽之间的摩擦力大小.
解析:(1)分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力,由题给条件知,F=f.将重力进行分解如图.
因为α=60°,所以G=F1=F2,
由f=μF1+μF2,得F=0.5G.
(2)把整个装置倾斜,则圆柱体重力压紧斜面的分力:F′1=F′2=G cos 37°=0.8G,此时
圆柱体和槽之间的摩擦力大小:f ′=2μF ′1=0.4G .
答案:见解析
11.(20分)(2019·江西白鹭洲中学模拟)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳
A 、骨架
B 、弹簧
C (劲度系数为k )、锁舌
D (倾斜角θ=45°)、锁槽
E 以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示.设锁舌D 的侧面与外壳A 和锁槽E 之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力
F fm 由F fm =μF N (F N 为正压力)求得.有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P 为锁舌D 与锁槽E 之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x .
(1)求自锁状态时D 的下表面所受摩擦力的方向.
(2)求恰好关不上门时(自锁时)锁舌D 与锁槽E 之间的正压力的大小.
(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大?
解析:(1)设锁舌D 下表面受到的静摩擦力为F f1,则其方向向右.
(2)设锁舌D 受锁槽E 的最大静摩擦力为F f2,正压力为F N ,下表面的正压力为F ,弹力为kx ,如图所示,由力的平衡条件可知:
kx +F f1+F f2cos 45°-F N sin 45°=0
① F -F N cos 45°-F f2sin 45°=0
② F f1=μF
③ F f2=μF N
④
联立①②③④式解得正压力大小F N =2kx 1-2μ-μ
2. (3)令F N 趋近于∞,则有1-2μ-μ2=0 解得μ=2-1≈0.41.
答案:(1)向右 (2)2kx 1-2μ-μ2
(3)0.41
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难) 1.如图,一固定的粗糙水平横杆上套有a 、b 两个轻环,系在两环上的两根等长细绳拴住一重物处于静止状态,现将两环距离适当变小后重物仍处于静止状态,则( ) A .两绳对重物的合力变大 B .细绳对重物的拉力变小 C .杆对a 环的支持力变大 D .b 环对杆的摩擦力变大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .根据平衡条件可知,两绳对重物的合力大小始终等于物体的重力大小,所以合力不变,A 错误; B .对重物受力分析,如图所示 根据平衡条件,分析可得 2cos 2 A B mg F F α== 当两环间距离变小后,α变小,则拉力F A 、F B 均变小,B 正确; C .以两个轻环和钩码组成的系统为研究对象,设系统总质量为M ,横梁对铁环的支持力F N ,分析如下图所示
根据平衡条件可得 N 2F Mg = 即N 1 2 F Mg = ,可见水平横梁对环的支持力F N 不变,C 错误; D .以b 侧环为研究对象,受力分析如下图 根据平衡条件可得 tan N f F F θ = θ增大时,f F 变小,根据牛顿第三定律可知,b 环对杆的摩擦力也变大,D 错误。 故选B 。 2.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( ) A .F 缓慢增大 B .F 缓慢减小 C .N 不变 D .N 缓慢减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出: G F tan θ= N G F sin θ =,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.
(时间:120分钟;满分:150分) 一、选择题(本大题共12小题.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.若a =(2x ,1,3),b =(1,-2y ,9),如果a 与b 为共线向量,则( ) A .x =1,y =1 B .x =12,y =-1 2 C .x =16,y =-32 D .x =-16,y =3 2 答案:C 2.向量a ,b 与任何向量都不能构成空间的一个基底,则( ) A .a 与b 共线 B .a 与b 同向 C .a 与b 反向 D .a 与b 共面 解析:选A.∵a ,b 不能与任何向量构成空间基底,故a 与b 一定共线. 3.已知向量a =(0,2,1),b =(-1,1,-2),则a 与b 的夹角为( ) A .0° B .45° C .90° D .180° 解析:选C.已知a =(0,2,1),b =(-1,1,-2), 则cos 〈a ,b 〉=0,从而得出a 与b 的夹角为90°. 4.已知A (1,2,1),B (-1,3,4),C (1,1,1),AP →=2PB →,则|PC → |为( ) A.773 B. 5 C.779 D.779 解析:选A.设P (x ,y ,z ),由AP →=2PB → 得: (x -1,y -2,z -1)=2(-1-x ,3-y ,4-z ), ∴x =-13,y =83,z =3,即P ????-13,83,3,∴PC →=????43,-53 ,-2 , ∴|PC → |=773 .故选A. 5. 如图,已知空间四边形OABC 中,M 、N 分别是对边OA 、BC 的中点,点G 在MN 上, 且MG =2GN ,设OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,现用基底{a ,b ,c }表示向量OG →,OG → =x a +y b +z c ,则x ,y ,z 的值分别为( ) A .x =13,y =13,z =1 3B .x =13,y =13,z =1 6
第二章检测卷 一、选择题(每小题3分,共30分) 1.下列式子中,是单项式的是() A.x+y 2 B.- 1 2x 3yz2 C. 5 x D.x-y 2.在下列单项式中,与2xy是同类项的是() A.2x2y2 B.3y C.xy D.4x 3.多项式4xy2-3xy3+12的次数为() A.3 B.4 C.6 D.7 4.下面计算正确的是() A.6a-5a=1 B.a+2a2=3a2 C.-(a-b)=-a+b D.2(a+b)=2a+b 5.如图所示,三角尺的面积为() A.ab-r2 B.1 2ab-r 2 C.1 2ab-πr 2 D.ab 6.已知一个三角形的周长是3m-n,其中两边长的和为m+n-4,则这个三角形的第三边的长为() A.2m-4 B.2m-2n-4 C.2m-2n+4 D.4m-2n+4 7.已知P=-2a-1,Q=a+1且2P-Q=0,则a的值为() A.2 B.1 C.-0.6 D.-1 8.甲、乙、丙三家超市为了促销一种定价相同的商品,甲超市先降价20%,后又降价10%;乙超市连续两次降价15%;丙超市一次性降价30%.则顾客到