人教版高中同步测试卷物理必修1(五)含解析.pdf

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1、严选人教版物理学习资料高中同步测试卷(五)第五单元力的合成与分解(时间：90 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 7 小题，每小题4 分，共 28 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B 两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦现让B 缓慢向右移动，则下列说法正确的是()A随着 B 向右缓慢移动，绳子的张力减小B随着 B 向右缓慢移动，绳子的张力不变C随着 B 向右缓慢移动，滑轮受绳AB 的合力变小D随着 B 向右缓慢移动，滑轮受绳AB 的合力不变2.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之

2、间有固定倾斜角.若此人所受重力为 G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()AGBGsin CGcos D Gtan 3有三个力，一个力是12 N，一个力是6 N，一个力是7 N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是()A合力的最小值为1 N B合力的最小值为0 C合力不可能为20 N D合力可能为30 N 4.如图所示，三段不可伸长的细绳，OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定在水平天花板上和竖直墙上若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳是()A必定是 OAB必定是OBC必定是 OCD可能是OB，也可能是OC5.如图所示，

3、AB、AC 两光滑斜面互相垂直，AC 与水平面成30 角若把球O 的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()A.12G，32GB.33G，3GC.23G，22GD.22G，32G6三个相同的支座上分别搁着三个质量相等的光滑圆球a、b、c，设三个球的半径分别为 Ra、Rb和 Rc，已知支点P、Q 在同一水平面上，a 球重心 Oa位于球心，b 球和 c 球的重心 Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态。支点 P 对 a 球的弹力为Na，对 b 球和 c 球的弹力分别为Nb和 Nc，则下列说法正确的是()A若 RaRbRc，则 NaNbNcB若 RaRb

4、Rc，则 NbNaNcC若 RaRbRc，则 NbNaRbRc，则 NaNbNc7.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图所示已知ac 和 bc 与竖直方向的夹角分别为30 和 60，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为()A.32mg，12mgB.12mg，32mgC.34mg，12mgD.12mg，12mg二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题6 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8.如图所示的屋顶为半球形，因特殊原因要执行维修任务，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从 C 点

5、(C 点与 A 点等高)沿支架缓慢地向B 点靠近则下列说法正确的是()A绳中拉力大小先不变后变大B绳中拉力大小先不变后变小C重物对轻质滑轮的拉力先不变后变大D重物对轻质滑轮的拉力不变9两个共点力F1与 F2，其合力为F，则()A合力一定大于任一分力B合力有可能小于某一分力C分力 F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F 一定增大D当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小10.如图所示是一种常用的“千斤顶”示意图，摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平，而 A、B 间距离发生变化，重物就能被顶起或下降若物重为G，杆 AB 与 AC 之间的夹角为 ，不计“千斤顶”本身的重量，则下列说

6、法正确的是()A“千斤顶”螺旋杆AB 的拉力大小为Gsin B“千斤顶”螺旋杆AB 的拉力大小为Gcot C重物升得越高，摇动手柄用力越来越小D重物升得越高，AC 所受压力越大11.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB 和 CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处下列说法正确的是()A瓦的重力可分解为使瓦下滑的力和对滑轨的压力B滑轨越短，使瓦下滑的力越大C摞的瓦片数越多，对滑轨压力越大D滑轨长度不变时，AB 高度差越大，滑轨受的压力越大12.如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固

7、定在两根竖直杆上的A、B 两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态则()AB 端移到 B1位置时，绳子张力不变BB 端移到 B2位置时，绳子张力变小CB 端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大DB 端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小题号123456789101112 答案三、实验题(按题目要求解答)13(10 分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置分别读出弹簧测力计A 和 B 的示数，并在贴

8、于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中 A 的示数为 _N.(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对应的字母)A应测量重物M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法_ _.四、计算题(本题共 3 小题，共 32 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(8 分)如图所示，一名骑独轮车的杂技演

9、员在空中钢索上表演，如果钢索所承受的最大拉力是2 000 N，演员和独轮车的总质量为80 kg，独轮车两侧的钢索最大成150 夹角，钢索能安全使用吗？(cos 75 0.259，g 取 10 N/kg)15.(10 分)刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈，劈的截面是一个等腰三角形，如图所示，使用劈的时候，在劈背上加力F，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体，把物体劈开设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d，劈的侧面的长度是l.通过计算说明为什么劈的两个侧面之间的夹角越小(即越锋利的切削工具)越容易劈开物体16(14 分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点

10、为O，轻绳 OB 水平且 B 端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角 37，物体甲、乙均处于静止状态(已知 sin 37 0.6，cos 37 0.8，tan 37 0.75，g 取 10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳 OA、OB 受到的拉力是多大？(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量为m24 kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数 0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？参考答案与解析1导学号 27630065解析：选 D.随着 B 向右缓慢移动，AB 绳之间夹角逐渐增大，而滑轮

11、所受绳AB 的合力始终等于物体的重力，保持不变，故绳子的张力逐渐增大，故选D.2导学号 27630066解析：选 A.以人为研究对象，人躺在椅子上受到重力和椅子两个面的支持力，三力平衡，则椅子对他的作用力的合力与重力等大、反向，故选项A 正确，B、C、D 错误3导学号 27630067解析：选 B.三个力方向相同时合力最大Fmax25 N，6 N、7 N两力的合力范围1 NF合13 N，当合力 F合12 N、方向与第三个力相反时，三力的总合力为零，即三力的总合力范围是0F总25 N，故选 B.4.导学号 27630068解析：选 A.OC 绳对结点 O 的拉力分解如图，由图知 FAFB，FAF

12、C，即 OA 绳受力最大，故OA 绳先断，故选A.5导学号 27630069解析：选 A.对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1Gsin 60 32G，F2Gsin 3012G，故选 A.6导学号 27630070解析：选 A.若 RaRbRc，对三个小球进行受力分析并将重力沿两个弹力方向进行分解，如图所示，NaNa，NbNb，NcNc，由图看出a b c，即有 NaNbNc，所以 A 项正确，B 项错误；若RaRbRc，由图看出abc，NaNbNc，所以 C、D 选项均错7导学号27630071解析：选 A.重力有两个作用效果：一是产生一个拉ac 的力，二是产生一个拉bc 的力对结点

13、c 进行受力分析，可知c点受三个力mg、Tac、Tbc作用，将重力mg 沿 bc 和 ac 方向进行分解，如图所示，由二力平衡条件及平行四边形定则可得：Famgcos 30 32mgTac，Fbmgcos 60 12mgTbc.所以 A 选项正确8导学号 27630072解析：选 BD.分析轻质滑轮的受力如图所示，重物对轻质滑轮的拉力不变，所以选项D 正确，C 错误；由滑轮模型的特点可知T1 T2，根据 T1、T2的合力与T3等大反向，且T1T2，可得T1T2T32sin，从 C 点到半圆周上，轻绳与水平方向的夹角不变，所以拉力大小不变，再沿支架缓慢地向B 点靠近时，轻绳与水平方向的夹角增大，

14、所以选项B正确，A 错误9导学号 27630073解析：选 BD.用作图法比较 如图甲所示，合力 F 比两分力F1、F2都小如图乙所示，F1、F2夹角不变，F2不变，F1增大时，合力F 减小如图丙所示，F1、F2是两共点力，以F1的箭头 O为圆心，以F2的大小为半径作圆，F2的箭头可从A 点沿圆弧向A点滑动，表明F1、F2的夹角在增大，合力F 的箭头从A 点沿圆弧逆时针向A点滑动，所以F2逆时针转动时，F 逆时针转动，从图可知，合力F 越来越小正确答案为B、D.10导学号 27630074解析：选 BC.将重力 G 分解到沿BA 方向拉 AB 杆的力 F1和沿 AC 方向的压AC 杆的力 F2

15、，即得 F1Gcot ，F2Gsin，重物升得越高，越来越大，所以F1和 F2均越来越小，即BC 选项正确，AD选项错误11导学号 27630075解析：选 ABC.可将瓦片沿滑轨下滑过程，等效为物体沿斜面下滑，由力的分解知识知F1mgsin ，F2mgcos ，分解为下滑的力和挤压滑轨的力，选项A 对；滑轨越短或AB 高度差越大，越大，F1越大，F2越小，选项B 对，D 错；瓦片多，重力大，F1、F2也大，选项C 对12导学号 27630076解析：选 AD.挂钩相当于滑轮，轻绳两端对衣架挂钩的拉力大小相等，由平行四边形定则可知：重力的反向延长线将绳子的夹角 平分，如图所示 设绳子长度为L，

16、两杆之间的距离为d，由几何关系可得：sin2dL.B 端上下移动时，d 和 L 不变，夹角不变，绳子张力不变；杆移到虚线位置时，d 减小而 L 不变，夹角 变小，绳子张力变小，故选项A、D 正确13导学号 27630077解析：(1)由题图知弹簧测力计的分度值为0.2 N，按“二分之一”估读法可知小数点后保留一位，故读得结果为3.6 N.(2)本实验中是利用平衡条件确定两拉力的合力 与重物 M 所受重力等值反向，故A是必要的 因弹簧测力计的零点误差影响到各拉力的测量值，且不能保证各拉力的真实值之比与测量值之比相等，故B 也是必要的因只有拉线方向与木板平行时才能保证各力在竖直板上记录的方向与真实

17、方向相同，故C 亦是必要的由于本实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计A 的拉力不同时O 点的位置就不同，故不可能也无必要使O 点静止在同一位置，答案为D.(3)见答案答案：(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B 拉力的大小；减小重物M 的质量(或将 A 更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B 拉力的方向等)14导学号27630078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FT1FT2，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

18、力G.(3 分)由几何关系得2FT1cos 75 G，(3 分)所以 FT1G2cos 75 801020.259N1 544 N，(1 分)即 FT12 000 N，钢索能安全使用(1 分)答案：见解析15导学号 27630079解析：如图：将力F 沿着垂直于劈的两个侧面方向分解，根据对称关系F1F2，由三角形相似得FdF2l，解出 F1F2ldF.(6 分)切削工具越锋利，即劈的两个侧面之间的夹角越小，劈背的宽度d 越小，劈的长度l 越长，则同样的力F 作用在劈背上时，产生的推压物体的力F1和 F2越大，越容易将物体劈开(4 分)答案：见解析16导学号 27630080解析：(1)如图所示，对结点O 进行受力分析，FTOAm1gcos 54m1g(2 分)FTOBm1gtan 34m1g.(2 分)(2)FfFTOB34m1g，方向水平向左(4 分)(3)Ffm m2g0.340 N12 N(2 分)当 FTOB34m1gFfm 12 N 时，m11.6 kg，即物体甲的质量m1最大不能超过1.6 kg.(4 分)答案：(1)54m1g34m1g(2)34m1g水平向左(3)1.6 kg