新编高中新课标同步导学必修一4.7

1．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()
A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体就一定处于平衡状态
B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
C．物体所受合外力为零时，就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
解析：本题考查对平衡状态的判断，处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上看，物体所受合外力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此时物体处于非平衡状态，故B错误；C选项符合平衡条件的判断，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合外力不为零，所以不是平衡状态，故D错误，选C.
答案： C
2．为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案．在实验操作过程中，当测力计读数稳定时，认为其读数即为滑动摩擦力的大小，则测力计测得的滑动摩擦力最准确的方案是()
解析：A与B选项很难保证物体A匀速运动，D选项中测力计示数为F与摩擦力的合力，选C.
答案： C
3.
如右图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行．已知物资的总质量为m，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角．设物资所受的空气阻力为F f，悬索对物资的拉力为F，重力加速度为g，则()
A．F f＝mg sin θB．F f＝mg tan θ
C．F＝mg cos θD．F＝mg
tan θ
解析：救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg，向右的阻力F f和沿细绳斜向上的拉力，可得F f＝mg tan θ，B项正确．
答案： B
4.
如右图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止．当力F逐渐减小，则物体受到斜面的摩擦力()
A．保持不变B．逐渐减小
C．逐渐增大D．以上三种均有可能
解析：本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点．物体静止在斜面上，受四个力的作用：重力、斜面的支持力F N、力F及静摩擦力F f，由受力平衡得：F f＝mg sin θ，因此F变化，F f不变，A项正确．
答案： A
5.
在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数
为50 kg ，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计如右图所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )
A ．晓敏同学所受的重力变小了
B ．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C ．电梯一定在竖直向下运动
D ．电梯的加速度大小为g /5，方向一定竖直向下
解析： 晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A 选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B 选项错，以竖直向下为正方向，有：mg －F ＝ma ，即50g －40g ＝50a ，解得a ＝g /5，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C 选项错，D 选项正确．
答案： D
6.
如右图所示，在倾角为53°的斜面上，用沿斜面向上5 N 的力拉着重4 N 的木块向上做
匀速运动，则斜面对木块的总作用力的方向是( )
A ．垂直斜面向上
B ．水平向左
C ．沿斜面向下
D ．竖直向上
解析： 木块受到重力、支持力、拉力和摩擦力而处于平衡状态，因沿斜面向上的拉力在竖直方向的分力为F sin 53°＝5×0.8 N ＝4 N ＝mg ，沿斜面向上的拉力在水平向右方向的分力为F cos 53°＝5×0.6 N ＝3 N ，由平衡条件知斜面对木块的总作用力的方向是水平向左，故选项B 正确．
答案： B
7．(2010·课标全国)如下图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F 1和F 2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.3－1 B ．2－ 3
C.32－12 D ．1－32
解析： 由力的平衡条件，F 1cos 60°＝μ(mg －F 1·sin 60°)；F 2cos 30°＝μ(mg ＋F 2·sin 30°)；再由F 1＝F 2解得μ＝2－ 3.故B 项正确．
答案： B
8．几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．用照相机进行了相关记录，如下图所示．图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正确的是( )
A ．根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态
B ．根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态
C ．根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态
D ．根据图5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态
解析： 由图1可知该同学体重约为46 kg ，图2和图5体重计的读数约为50 kg ，大于该同学体重，则一定具有向上的加速度，处于超重状态，电梯可能加速向上，也可能减速向下运动，故A 项错、D 项对．图3和图4中体重计读数约为42 kg ，小于该同学的体重，说明电梯具有向下的加速度，处于失重状态，可能是加速下降或减速上升运动，故B 项错．C 项对．故选C 、D.
答案： CD 9.
如右图所示，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 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )
A ．F ＝mg tan θ
B ．F ＝mg tan θ
C ．F N ＝mg tan θ
D ．F N ＝mg tan θ 解析：
物体受力情况如图所示，由物体的平衡条件可得F N sin θ＝mg ，F N cos θ＝F ，联立解得
F N ＝mg /sin θ，F ＝mg /tan θ，故只有A 正确．
答案： A
10．(2010·海南卷)
如右图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压
缩状态且物块压在箱顶上，若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )
A ．加速下降
B ．加速上升
C ．减速上升
D ．减速下降
解析： 本题考查物体的受力分析和牛顿运动定律，意在考查考生对物体受力、运动状态等的综合分析能力．因为木箱静止时弹簧处于压缩状态，且木箱压在顶板上，则有：F T ＝mg ＋F N ，某时间内物块对顶板刚好无压力，说明弹簧的长度没有变化，则弹力没有变化，由于F N ＝0，故箱子所受的合外力为F 合＝F T －mg ，方向竖直向上，故箱子有向上的加速度，而有向上的加速度的直线运动有两种：加速上升和减速下降，所以B 、D 正确．
答案： BD
11.
(2010·安徽理综)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，
另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如上图所示．若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木块P 的受力个数为( )
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
解析： 对木板P 进行受力分析：木板P 受重力、斜面的支持力、滑块Q 的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力5个力的作用．故选C.
答案： C
12．某人在以加速度a ＝2 m/s 2匀加速下降的升降机中最多能举起m 1＝75 kg 的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg 的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g 取10 m/s 2)
解析： 设此人在地面上的最大“举力”为F ，那么他在以不同加速度运动的升降机中
最大的“举力”仍然是F .以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图如右图所示，且物体的加速度与升降机相同．
当升降机以加速度a ＝2 m/s 2匀加速下降时，对物体有：m 1g －F ＝m 1a
F ＝m 1(g －a )得：F ＝75×(10－2) N ＝600 N
设人在地面上最多可举起质量为m 的物体
则F ＝m 0g ，m 0＝F /g ＝60010
kg ＝60 kg 当升降机以加速度a ′匀加速上升时，对物体有：
F －m 2g ＝m 2a ′
a ′＝F /m 2－g ＝⎝⎛⎭
⎫60050－10 m/s 2＝2 m/s 2 所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s 2.
答案： 60 kg 2 m/s 2。