2018年秋人教版高一物理必修一第3章相互作用4试题含解析

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2018年秋人教版高一物理必修一第3章相互作用4试题含解析

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莲山 课件 w w w.5Y k J.C om

第三章 4
 
  基础夯实  
一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)
1.(福建省四地六校2016~2017学年高一上学期第二次联考)如图两个体重相同的人静止坐在秋千上,两秋千绳子能承受的最大张力是一样的。往两人身上同时慢慢加相同重量的物体,直到绳子断开,则下面的叙述正确的是导学号 1321411( C )
 
A.甲中绳子先断 B.甲、乙中绳子同时断
C.乙中绳子先断 D.不确定
解析:小孩的重力和两根绳子拉力的合力等值反向,合力一定,两分力夹角越大,分力越大,所以夹角越大,绳子拉力越大,则乙中绳子容易断,故C正确,A、B、D错误,故选C。
2.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b ,当两个力垂直时合力大小为导学号 1321411( B )
A.a2+b2 B.a2+b2/2
C.a+b D.a+b/2
解析:假设两个力分别为F1,F2,则:
同向时:F1+F2=a,  ①
反向时:F1-F2=b,  ②
当两力垂直时:F=F21+F22,  ③
由①②得:F1=(a+b)/2,F2=(a-b)/2,
代入③得:F=a2+b2/2。B正确。
3.(河北省邯郸市大名一中2016~2017学年高一下学期开学检测)架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状。下列说法中正确的是导学号 1321411( B )
 
A.夏季电线对电线杆的拉力较大
B.冬季电线对电线杆的拉力较大
C.夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大
D.夏季、冬季电线杆对地面的压力不一样大
解析:由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小,所以两电线杆处的电线弹力与冬天相比是变小的,电线杆上的电线的质量一定,受力平衡,夏季、冬季杆对地面的压力相等,所以选项A、C、D错误,B正确,故选B。
4.(吉林省实验中学2017~2018学年高一上学期期中)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N的大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是导学号 1321411( D )
 
A.甲图中物体所受的合外力大小等于4N
B.乙图中物体所受的合外力大小等于2N
C.丙图中物体所受的合外力大小等于0
D.丁图中物体所受的合外力大小等于0
解析:用作图法可得甲图中合力等于5N,乙图中合力等于5N,丙图中合力等于6N,丁图中合力等于0,故选D。
5.三个力,F1=3N,F2=7N,F3=9N,关于三个力的合力,下列说法正确的是导学号 1321411( BC )
A.三个力的合力的最小值为1N
B.三个力的合力的最大值为19N
C.三个力的合力可能为9N
D.三个力的合力不可能为3N
解析:由于F1与F2的合力范围为4N≤F12≤10N,包含F3=9N,故三个力的合力的最小值可以为0,合力的最大值为19N,故A、D错误,B、C正确。
二、非选择题
6.(北京一零一中学2017~2018学年高一上学期期中)在做“探究共点力合成规律”的实验时,可以先将橡皮条的一端固定在木板上,再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O,之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长,如图所示。
 
关于实验操作,下列说法中正确的是__②③____(填写相应序号)。
导学号 1321411
①同一次实验中O点的位置允许变动
②实验中弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时要正视弹簧测力计的刻度
③实验中需要记录弹簧测力计的示数和弹簧测力计所施加拉力的方向
解析:①要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同,橡皮条要沿相同方向伸长量相同,则O点的位置应固定,故①错误;②本实验是在水平面作力的图示,为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度,故②正确;③由于力是矢量,因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向,故③正确。故选②③。
7.如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N的拉力,另一个人用了600N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力。
导学号 1321411
 
答案:750N,与较小拉力的夹角为53°
解析:1.作图法
如图所示,设定单位长度表示150N的力,用一个点O代表牌匾,两拉力之间的夹角为90°,依题意作出力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍,故合力大小为F=150×5N=750N,用量角器量出合力F与F1的夹角θ=53°。
 
2.计算法
设F1=450N,F2=600N,合力为F。
由于F1与F2间的夹角为90°,根据勾股定理得
F=4502+6002N=750N,
合力F与F1的夹角θ的正切tanθ=F2F1=600450=43,
所以θ=53°。
  能力提升  
一、选择题(单选题)
1.(内蒙古包头五中2016~2017学年高一上学期期末)如图所示,在同一平面内,大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点,其合力大小为导学号 1321411( B )
 
A.1N B.0
C.2N D.3N
解析:5N和2N、4N和1N、6N和3N的合力都为3N,且三个合力互成120°,根据平行四边形定则知,最终合力为零,故B正确,A、C、D错误,故选B。
2.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示,则合力F大小的范围是导学号 1321411( D )
 
A.0~1N B.1N~3N
C.1N~5N D.1N~7N
解析:由图象可得:θ=π时,|F1-F2|=1N;θ=0.5π时,F21+F22=5N,解得F1=3N,F2=4N,故合力F的范围是1N≤F≤7N。故D正确。
3.如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为导学号 1321411( C )
 
A.F2 B.2F2
C.3F2 D.4F2
解析:由几何知识知,力F1与F3垂直,以F1、F3为邻边作平行四边形,如图所示,则F1、F3的合力大小为PC代表的线段,由于PC=2PO,即PC代表的力等于2F2,故三个力的合力为3F2,C正确。
 
4.(江苏省徐州一中2016~2017学年高一上学期期中)用质量为M的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上,某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为导学号 1321411( D )
 
A.F B.mg
C.F2+mg2 D.F2+Mg+mg2
解析:由题意可知,整体受向下的重力、向右的拉力的作用,二力的合力为F合=F2+Mg+mg2;由力的平衡条件可知,摩擦力应与合力大小相等,方向相反;故选D。
5.(河北省冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)如图所示,轻绳上端固定在天花板上的O点,下端悬挂一个重为10N的物体A,B是固定的表面光滑的小圆柱体,当A静止时,轻绳与天花板的夹角为30°,B受到绳的压力是导学号 1321411( B )
 
A.5N B.10N
C.53N D.103N
解析:以与小圆柱体接触的那一小段绳子为研究对象,受两个大小相等的拉力以及支持力N,如图,由于F1=F2=10N,且夹角为120°,故F=10N,因而物体对圆柱体的压力为10N,故选B。
 
二、非选择题
6.(江苏省宿迁市2016~2017学年高一上学期期末)某同学做“验证平行四边形定则”实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。导学号 1321411
 
(1)实验记录纸如图乙所示,两弹簧测力计共同作用时,O点为结点的位置,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。力F1的大小如弹簧测力计所示,F1=__2.92____N(已知F2=2.63N,F3=4.41N)。
(2)请在答题纸上作出F1和F2的合力F(标度已给出);并求出合力F=__4.30____N。
解析:(1)由图知1N之间有10小格,一个小格代表0.1N,所以弹簧测力计的示数为2.92N。
(2)根据平行四边形定则先作出F2与F1的合力,如图所示,由图得F1、F2的合力大小4.30N。
 
7.如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果钢索所承受的最大拉力是2000N,演员和独轮车的总质量为80kg,独轮车两侧的钢索最大成150°夹角,钢索能安全使用吗?(cos75°=0.259,g取10N/kg)导学号 1321411
 
答案:能
解析:对钢索上与车轮接触的点受力分析,如图所示。
 
其中FT1、FT2为两侧钢索对O点的拉力,且FT1=FT2,FN为O点受到的独轮车的压力,FT1和FT2合力FT的大小与FN大小相等,FN在数值上等于人和车的重力G。由几何关系得2FT1cos75°=G,所以FT1=G2cos75°=80×102×0.259N≈1544N,即FT1<2000N,钢索能安全使用。

 

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