教科版高中物理必修一第四章章末检测.docx

唐玲

高中物理学习材料

唐玲收集整理

第四章 物体的平衡 本章知能检测

建议用时 实际用时 满分 实际得分

90分钟 100分

一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共60分）

1． (单选)如图4-3-1所示，放在水平桌面上的木块

受到，，两水平推力作用而静止，若撤去，则物体在水平方向上受到的合力为（ ）

图4-3-1

A.0 N

B.3 N，向左

C.2 N，向右

D.8 N，向左

2． (单选)如图4-3-2所示，质量为 的两个球、固

定在横杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两球刚好能平衡，则杆的作用力为（ ）

A. B.

C. D.

3． (单选)三段不可伸长的细绳、、，能承

受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图4-3-3所示，其中是水平的，端、端都固定，若逐渐增加端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ）

A.必定是

B.必定是

C.必定是

D.可能是，也可能是

4． (单选)如图4-3-4所示，物体

静止于光滑的水平面上，力作用于物体的重心点，现要使合力沿着方向，那么，必须同时再加一个力，这个力的最小值 是（ ）

A. B.

C. D.

5． (单选)如图4-3-5所示，在

倾角为的固定光滑斜面上，质量为的物体受外力和的作用，的方向水平向右，的方向竖直向上.若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（ ）

，

D.，

6． (多选)如图4-3-6所示，

某人在岸边用绳牵引船匀速靠岸的过程中，若水对船的阻力不变，则（ ）

A.绳子拉力不断增大 图4-3-2

图4-3-3 图4-3-4 唐玲 B.绳子拉力始终不变

C.船受到的浮力不断减小

D.船受到的合力不断减小

7． (单选)如图4-3-7所示，是上端带定滑轮的固

定竖直杆，质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点，另一端悬挂一重力为的重物，且端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力拉绳，开始时∠＞90°，现使∠缓慢变小，直到杆接近竖直杆.此过程中，杆所受的力（ ）

A.大小不变 B.逐渐增大

C.先减小后增大 D.先增大后减小

8． (单选)如图4-3-8所示，倾角为的斜面体置于

水平面上，物体置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体相连接，连接物体的一段细绳与斜面平行，物体、和斜面都处于静止状态，则（ ）

图4-3-7

A.物体受到斜面体的摩擦力一定不为0

B.斜面体受到水平面的摩擦力一定为0

C.水平面对斜面体的支持力与物体和斜

面体的总重力大小相等

D.若将细绳剪断，物体依然静止在斜面上，

则水平面给斜面体的摩擦力为0

9． (单选)两个相同的小球和，质量均为，用长

度相同的两根细线把、两球悬挂在水平天花板上的同一点，并用长度相同的细线连接、两小球；然后，用一水平方向的力作用在小球上，此时三根细线均处于直线状态，且细线恰好处于竖直方向，如图4-3-9所示.如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则力的大小为（ ）

A.0 B.

C. D.

10. (单选)如图4-3-10所示，重的物体A放在 倾角为37的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、

劲度系数为800 N/m的弹簧，其一端固定在斜面

顶端，另一端连接物体A

后，弹簧长度为14 cm，

现用一测力计沿斜面向下

拉物体，若物体与斜面间

的最大静摩擦力为20 N，

当弹簧的长度仍为14 cm

时，测力计的读数不可能为( )

A.10 N B.20 N

C.40 N D.0 N

二、填空题（本题包括2小题，每空2分，共8分，请将正确的答案填到横线上）

11．如图4-3-11所示，用细绳悬挂在天花板下重60 N

的小球，在水平弹簧的拉力作用下偏离了竖直方向=30°角，则弹簧对小球的拉力为 ；若此弹簧的劲度系数为100 N/m，则弹簧的形变量为 m.

12．如图4-3-12所示，重力为

的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数0.4，若用斜向上N的推力托住物体，使物体处于平衡状态，这时物体受到的摩擦力是 ；要使物体匀速下滑，推力的大小应变为 .（sin

37°0.6，cos 37°0.8）

三、计算题（本题包括4小题，解答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，共32分）

13．（8分）如图4-3-13所示，已知物体重60 N，、

均处于静止状态，与相连的绳水平，绳与水平方向成37°角，绳上的拉力为15 N，各绳均为轻绳，sin 37°，cos 37°.求：

（1）物体受到的摩擦力为多大？

（2）物体重力为多大？ 图4-3-5

图4-3-6

图4-3-11

图4-3-12

图4-3-9

图4-3-10 唐玲

图4-3-13

14．（8分）如图4-3-14所示，原长分别为和，

劲度系数分别为和的轻弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态.求：

（1）这时两弹簧的总长度多大？

（2）若用一个质量为的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时平板对物体的支持力多大?

图4-3-14

15．（8分）如图4-3-15所示，质量为的楔形物块静

止在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑.在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止.求：

（1）斜面对小物块的支持力和摩擦力；

（2）地面对楔形物块的支持力和摩擦力.

图4-3-15

16．（8分）一物体置于粗糙的斜面上，给物体施加一

个平行于斜面向上的力，当此力为100 N时物体恰能沿斜面向上匀速运动；当此力为20 N且沿斜面向下时，物体恰能沿斜面向下匀速运动，求施加此力前，物体在斜面上受到的摩擦力为多大？

唐玲

本章知能检测 参考答案

一、选择题

1. A 解析：木块原来处于静止状态，则所受摩擦力为静摩擦力，取向右为正方向，由平衡条件得

，得静摩擦力 N，向左，撤去后，使木块产生向左的运动趋势，由于 N，故木块仍静止，故此时物体在水平方向上受到的合力为0 N（此时静摩擦力 N，向右与平衡）.

2.A 解析：由已知条件知，、间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析，由共

点力的平衡知识可得，

杆的作用力为tan 30°，故选项A正确.

3.A 解析：取结点为研究对象，受力情况如图4-3-16所示，由共点力平衡条件知

轴方向：

轴方向：

又由于

由以上三式得：，，，比较可知三力中为最大，故增大重物质量时最先拉断的是绳，A选项正确.

4.A 解析：两分力与合力构成矢量三角形，过矢量端作的垂线即为的最小值

5.B 解析：物体静止在斜面上应有，受力如图4-3-17所示，方向：

，

故A错，B对.方向：cossincos，因，则，C、D都错.

6.AC解析：对船受力分析如图4-3-18所示，重力，浮力，绳拉力，水的阻力因为匀速，有cos，，又不断增大，所以不断增大，不断减小，A对，C对.

7.A 解析：对点进行受力分析，如图4-3-19所示，点受到三个力的作用，由于缓慢移动，所以，

三个力一直处于平衡状态，则有两个力的合力与第三个力等大反向，它们组成，，则有，由于、、都不变，因此杆受到的力也不变.

8.D 解析：若细绳对物体的拉力恰好与物体的重力沿斜面向下的分力相等，则物

体与斜面体之间的摩擦力为0，选项A错误；利用整体法判断，斜面体一定受到水平面向左的摩擦力，选项B错误；同理，在竖直方向利用整体法判断，水平面对斜面体的支持力小于物体和斜面体的总重力，选项C错误；利用整体法判断，剪断细绳后物体和斜面体系统在水平方向不受外力作用，选项D正确.

9.C 解析：细线恰好处于竖直方向，说明球受力平衡，、球之间的绳拉力一定

为零.再分析球的受力情况，即可解出该题答案.

如图4-3-20所示，绳拉力、、重力，由几何关系和正交分解得

，即，故C正确. 图4-3-16

图4-3-17 图4-3-18 图4-3-19

唐玲 10.C 解析：A在斜面上处于静止状态时合外力为零，A在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力F，当摩擦力的方向沿斜面向上时, F≤22 N，当摩擦力沿斜面向下时，F最小值为零，即拉力的取值范围为0≤F≤22 N,故选C.

二、填空题

11.20 0.35 解析：对球受力分析如图4-3-21所示，球受重力、细线的拉力、 弹簧的弹力这三个力的作用处于平衡状态，这三个力的合力为零，其中、的合力与重力构成平衡力，根据直角三角形的边角关系得

根据胡克定律，

m≈0.35 m.

12.10 N 43.5 N 解析：对物体受力分析如图4-3-22所示，因为

sin 37°50.6 N0 N＜

所以物体静止但有下滑的趋势，静摩擦力方向向上，故有

sin 37°， N.匀速下滑时，在垂直于墙壁方向有：cos 37°，沿墙壁方向有：

sin 37°，解得43.5 N.

三、计算题

13.（1）12 N（2）9 N 规范解：（1）以结点为研究对象，其受力情况如图4-3-23

所示.

N，因为结点处于静止状态，则在水平方向上，对绳的拉力

在竖直方向上，对绳的拉力

物体处于静止状态，故所受摩擦力为静摩擦力，大小为

.

（2）物体处于静止状态，则重力大小

.

14.（1）（2）

规范解：（1）弹簧受到的拉力等于物体和的重力之和，弹簧受到的拉力等于物体的重力

由平衡条件得

对物体、有:（）

对物体有:

所以两弹簧总长度为

（2）因弹簧处于拉伸或原长时，弹簧都会受到向下的拉力而伸长，两弹簧的总长度会大于原长之和.所以弹簧必须处于压缩状态，弹簧则处于拉伸状态，且两弹簧形变量大小相等，这样才符合题意.

弹簧处于伸长状态，弹簧处于压缩状态，且形变量相等，设为.

分别对物体、受力分析如图4-3-24所示.

由平衡条件得

对物体有:；

对物体有:.

解得.

15.（1）cos，垂直斜面向上 ，沿斜面向下

（2）（）sin，竖直向上 cos ，水平向右

规范解：（1）对小物块受力分析如图4-3-25所示，则平行于斜面方向上有：

图4-3-20

图4-3-21

图4-3-22

图4-3-23

图4-3-24

图4-3-25