章末检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得7分,选对但不全的得4分,错选得0分)
1.在高速公路上,一辆大客车正以100 km/h的速度匀速行驶在一段平直的路面上,下列关于大客车的情况描述正确的是
( ).
A.大客车处于平衡状态
B.大客车受到重力、支持力两个力作用
C.大客车受到重力、支持力、牵引力三个力作用
D.大客车受到重力、支持力、牵引力、阻力四个力作用
答案 AD
2.一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面,在此过程中,木箱所受的合力( ).
A.等于人的推力 B.等于摩擦力
C.等于零 D.等于下滑力
答案 C
3.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为 ( ).
A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N
C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、3 N
答案 B
图1
4.如图1所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力是 ( ).
A.方向可能沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小可能等于F
解析 以物块M为研究对象进行受力分析可知,物块M受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力FN、平行斜面向上的力F,以及平行于斜面方向的静摩擦力,如右图所示(静摩擦力未画出).静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但这里无法直接确定,则可假设斜面光滑,此时物块向上还是向下运动取决于沿斜面方向向上的力F及沿斜面向下的重力的分力G sin θ的大小(如右图所示).当F>G sin θ时,物块有向上运动的趋势,此时摩擦力应沿斜面向下,B正确.当F=G sin θ时,无相对运动趋势,此时摩擦力为零,C正确.当Fmgtan α.现使水平推力F逐渐增大,但P、Q仍保持静止,则 ( ).
A.f1、f2都变大
B.f1变大,f2不一定变大
C.f2变大,f1不一定变大
D.f1、f2都不一定变大
解析 静摩擦力f1是物体Q与斜面体P之间的相互作用力,求f1的变化情况,需以f1的受力物体(或施力物体)为研究对象,本题宜以物体Q为研究对象.设Q物体所受静摩擦力f1沿斜面向上,则Q物体的受力如图甲所示.
由共点力平衡条件得Fcos α+f1-mgsin α=0
由题意知F>mgtan α,
解得f1=mgsin α-Fcos α<0
这表明f1方向沿斜面向下,
故f1的大小为|f1|=Fcos α-mgsin α.
当F增大时,f1的大小将增大.
f2是水平面对斜面体P的静摩擦力,即P、Q构成的整体以外的物体对整体的外力作用,宜用整体法分析.
以P、Q构成的整体为研究对象,其受力情况如图乙所示.据共点力平衡条件得f2-F=0
解得f2=F,故F增大时,f2也一定增大.
综合以上分析可知,本题正确选项为A.
答案 A
图4
8.如图4所示,轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个重球,在重球下放着一光滑斜面,当球与斜面接触且处于静止状态,弹簧保持竖直,重球受的重力与弹簧拉力大小为 ( ).
A.相等
B.重力大于拉力
C.重力小于拉力
D.无法判断
答案 A
二、填空题(每小题10分,共20分)
图5
9.如图5所示,与水平面倾角为θ的皮带运输机将质量为m的货箱从运输机底端传输到顶端.已知皮带的运转是匀速的,皮带与货箱间的动摩擦因数是μ,货箱从底端放上皮带时的初速度为零,到达顶端前已经和皮带相对静止.则货箱与皮带间相对滑动阶段,货箱受到的摩擦力大小是______,箱与皮带相对静止后货箱受到的摩擦力大小是______.
答案 μmgcos θ mgsin θ
10.给你两个弹簧测力计、一根橡皮条、一张白纸、两根细绳来做“互成角度的两个力合成”的实验,实验中主要应进行的步骤是:
A.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条拉到O点,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按比例作出这个力F′的图示
B.记下两个弹簧测力计的读数以及绳和橡皮条结点的位置O
C.作出F1、F2的合力F,比较F和F′
D.通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条,使橡皮条伸长,让结点到达某一位置O
E.把橡皮条的一端固定到板上的A点,把两根细绳拴在橡皮条的另一端
F.描出两根细绳的方向,在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示
将上述各步骤按正确顺序排列出来:
①______,②______,③______,④______,⑤______,⑥______.
答案 ①E ②D ③B ④F ⑤A ⑥C
三、解答题(本题共2小题,共24分.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)
图6
11.(10分)如图6所示,木块重60 N,放在倾角θ=37°的斜面上,用F=10 N的水平力推木块,木块恰能沿斜面匀速下滑.求
(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
解析 对木块受力分析如图所示
根据平衡条件得
(1)Fcos θ+Ff-Gsin θ=0,解得:
Ff=28 N.
(2)N-Fsin θ-Gcos θ=0
f=μN,由上式得μ=0.52
答案 (1)28 N (2)0.52
图7
12.(14分)如图7所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数为μ,现物块在垂直于斜面BC的推力作用下,沿墙面匀速滑动,试表示出力F的大小.
解析 (1)物块向上滑动时物体受力分析如图所示.
整理得:Fsin α-μFcos α-G=0,F=
(2)物块向下滑动时,受力分析如图所示.
整理得:G-Fsin α-μFcos α=0,
F=.
答案 向上滑动F=
向下滑动F=
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