2章综合能力检测

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综合能力检测一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。

每小题至少有一个选项正确,选不全得3分)1.(2009·扬中模拟)如右图,质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数k 的弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,现通过细绳将A 向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度内,则( )A .L =2mgkB .L <2mgkC .L =mgkD .L >mgk【解析】 拉A 之前,A 静止时,mg =kx 1,弹簧的压缩量为x 1,当B 刚要离开地面时,弹簧的伸长量为x 2,mg =kx 2,所以A 上升的距离为L =x 1+x 2=2mgk ,故A 正确。

【答案】 A 2.(2009·宁夏理综)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)。

现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。

设F 的方向与水平面夹角为θ,如下图,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )A .F 先减小后增大B .F 一直增大C .F 的功率减小D .F 的功率不变 【解析】 由木箱受力平衡可知:F cos θ=μ(G -F sin θ),即F =μG cos θ+μsin θ=μG1+μ2cos (θ-φ),故F 先减小后变大。

根据P =F v cos θ=μv (G -F sin θ)可知F 的功率减小。

【答案】 AC3.(2010·江苏南京模拟)顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A 、B 两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如右图所示。

现用水平力F 作用于物体B 上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A 仍然静止。

则下列说法正确的是( )A .水平力F 不变B .物体A 所受斜面体的摩擦力一定变大C .物体A 所受斜面体的作用力不变D .斜面体所受地面的支持力一定不变【解析】 设物体B 在F 作用下缓慢拉开一个小角度θ,拉开过程中θ增大,此时物体B 受力平衡,水平力F =mg tan θ也增大,A 选项错;绳子拉力F T =mg /cos θ也增大,由于原来物体A 所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下),所以物体A 所受斜面体的摩擦力的大小不一定增大,B 选项错误;物体A 受到斜面体的弹力和摩擦力,这两个力的合力大小等于物体A 受到的重力和绳子拉力F T 的合力,拉力F T 发生变化,所以物体A 受斜面体的作用力也发生变化,C 选项错误;将两个物体A 、B 和斜面看成一个整体,在F 作用过程中,整体在竖直方向的受力情况不变,故斜面体所受地面的支持力不变,D 选项正确。

【答案】 D 4.(2010·山东济南)如右图所示,质量不等的两个物体A 、B ,在水平拉力F 的作用下,沿光滑水平面一起向右运动,滑轮及细绳质量不计。

则下列说法中正确的有( )A .物体B 所受的摩擦力方向一定向左 B .物体B 所受的摩擦力方向可能向左C .物体B 所受的摩擦力一定随水平力F 的增大而增大D .只要水平力F 足够大.物体A 、B 间一定会打滑【解析】 A 、B 都受到绳子向右的拉力F T ,设两物体有共同的加速度a ,A 、B 的质量分别为M 、m ,两物体间摩擦力大小为F f ,但由于两个物体的质量大小关系不确定,所以物体B 所受摩擦力的方向不确定,设A 对B 的摩擦力方向向右,B 对A 的摩擦力方向向左,则有:F T +F f =ma ,F T -F f =Ma ,得F f =12(m -M )a ,若m >M ,F f 为正值,B 受摩擦力方向向右;若m <M ,F f 为负值,B 受摩擦力方向向左。

把两个物体看作一个整体,若F 增大,则两个物体的加速度a 也增大,F f 也增大,当F f 达到最大静摩擦力后,物体A 、B 间会打滑。

【答案】 BCD5.(2010·广东广州)如右图所示,轻质弹簧连接A 、B 两物体,A 放在水平地面上、B 的上端通过细线挂在天花板上;已知A 的重力为8 N 、B 的重力为6 N 、弹簧的弹力为4 N 。

则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( )A .18 N 和10 NB .4 N 和10 NC .12 N 和2 ND .14 N 和2 N【解析】 题目没有具体说明弹簧是被拉伸还是被压缩。

如果弹簧被拉伸,A 、B 两物体的受力情况如图甲所示,A 物体满足:F N =G A -F =4 N ;B 物体满足:F T =G B +F =10 N ,选项B 正确。

如果弹簧被压缩,A 、B 两物体的受力情况如图乙所示,A 物体满足:F N =G A +F =12 N ;B 物体满足:F T =G B -F =2 N ,选项C 正确。

【答案】 BC6.(2010·山东淄博)如右图所示,物块A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )A.12 B.32 C.22D.52【解析】 由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物体受到的摩擦力是静摩擦力,大小为Ff 1=mg sin 30°,当α=45°时,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff 2=μF N =μmg cos 45°,由Ff 1=Ff 2得μ=22。

【答案】 C7.(2010·广东江门)如右图所示,一个重力30 N 的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F =5 N 的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )A .物体受到的摩擦力减小2.5 NB .物体对斜面的作用力减小5 NC .斜面受到的压力减小5 ND .物体受到的合外力减小5 N【解析】 没有施加向上的拉力时,物体受到的摩擦力F f =mg sin 30°,物体对斜面的压力F N =mg cos 30°,施加向上的拉力后,物体受到的摩擦力F f ′=mg sin 30°=F cos 60°,物体对斜面的压力F N ′=mg cos 30°-F sin 60°,所以摩擦力的减少量ΔF f =F cos 60°=2.5 N ,故A 项正确;物体对斜面的压力减少量ΔF N =F sin 60°=4.3 N ,故C 项错误;物体在施加拉力前后都在斜面上静止,所以物体受到的合外力始终等于零,合外力没有变化,故D 项错误;由于物体受力平衡,当有向上的拉力F =5 N 时,斜面对物体的作用力减少5 N ,由牛顿第三定律,物体对斜面的作用力也减少了5 N ,故B 项正确。

【答案】 AB 8.(2010·山东潍坊模拟)如右图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块,其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是F f m 。

现用平行于斜面的拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块,使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动,则拉力F 的最大值是( )A.35F f m B.34F f m C.32F f mD .F f m【解析】 设四个木块沿斜面向下运动的最大加速度为a m ,则对两个质量为m 的木块和上面的一个质量为2m 的木块有:F f m +4mg sin30°=4ma m ,解得a m =12g +F f m4m ,此时上面的两个木块间的静摩擦力为12F f m ,所以上面的两个木块不会出现相对滑动。

对整体有:F m +6mg sin 30°=6ma m ,解得F m =32F f m ,即C 项正确。

【答案】 C9.(2010·北京东城模拟)如右图所示,物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时,传送带突然启动,方向如下图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v ,则传送带启动后( )A .M 静止在传送带上B .M 可能沿斜面向上运动C .M 受到的摩擦力不变D .M 下滑的速度不变【解析】 本题考查的知识点为滑动摩擦力,由M 匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力、支持力,传送带启动以后对M 受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故CD 正确。

【答案】 CD10.两个相同的可视为质点的小球A 和B ,质量均为m ,用长度相同的两根细线把A 、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点O ,并用长度相同的细线连接A 、B 两个小球,然后,用一水平方向的力F 作用在小球A 上,此时三根线均处于伸直状态,且OB 细线恰好处于竖直方向如右图所示。

如果两小球均处于静止状态,则力F 的大小为( )A .0B .mgC.3mg3D.3mg【解析】 分析B 球受力,由平衡条件得,AB 段细线的拉力为零,再分析A 的受力情况,如图所示,则有:T cos θ=mg ,T sin θ=F ,所以:F =mg tan θ=3mg ,故D 正确。

【答案】 D二、实验题(本大题共2小题,共12分。

把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11.(5分)(2010·江苏南京模拟)(1)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如下图所示的读数是________mm。

(2)在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是________。

A.橡皮条固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮条伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数(3)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如右图所示的图,其中O为橡皮筋与细绳的结点。

图中的________是F1和F2的合力的理论值;________是F1和F2的合力的实际测量值。

【解析】(2)两条细绳套的方向就是两分力的方向,记下O点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向,两分力的大小由弹簧秤直接读出。

(3)根据平行四边形定则求出来的是理论值,实际测量值和理论值有误差。

【答案】(1)1.792(±0.002)(2)BD(3)F F′12.(7分)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如下图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是她记录的实验数据。

木块的重力为10.00 N,重力加速度g=9.80 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):(1)f m(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=________;(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力F f=________N。