人教版高中物理选修22第三章第一节 常见的传动装置 同步测试.docx

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人教版高中物理选修22第三章第一节常见的传动装置同步测试

人教版高中物理选修2-2第三章第一节常见的传动装置同步测试

一、单选题（共10题；共20分）

1.如图所示，一个质量为m的人站在台秤上，跨过光滑定滑轮将质量为m′的重物从高处放下，设重物以加速度a加速下降（a＜g），且m′＜m，则台秤上的示数为（　　）

A. （m+m′）g﹣m′a          B. （m﹣m′）g+m′a          C. （m﹣m′）g﹣m′a          D. （m﹣m′）g

2.如图所示，“┏”型均匀杆的总长为3L，在竖直平面内可绕光滑的水平轴O转动．若在右端A施加一个竖直向下的力F，使杆顺时针缓慢转动，则在杆AB从水平到转过45°的过程中，以下说法中正确的是（　　）

A. 力F的力矩变大      B. 力F的力矩先变大后变小      C. 力F的大小不变      D. 力F的大小先变大后变小

3.如图所示，三根横截面完全相同的圆木材A、B、C按图示方法放在水平面上，它们均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A. B、C所受的合力大于A受的合力                     B. B、C对A的作用力的合力方向竖直向上

C. B与C之间一定存在弹力                                  D. 如果水平面光滑，则它们仍有可能保持图示的平衡

4.根据汉族民间传说，木杆秤是鲁班发明的．它是我国民间过去很长时间一直使用的称量物体质量的衡器．通常它是由一根一头粗、一头细的质量分布不均匀的直杆、称钩（BD）、提纽（O）、用可左右移动的轻线悬挂的称砣（质量为m）组成．称杆与称钩整体的重心在C点．不称物体时，将称砣置于A处，此时手提提纽，称杆恰能水平平衡．因而A点质量的刻度为零．当称钩上悬挂重物时，秤砣向右移动x到P点时重新平衡．则下列有关说法正确的是（　　）

A. 杆秤上的刻度一定是均匀的

B. 其它条件不变，OB之间的距离越小，称量范围越小

C. 其它条件不变，砣的质量越大，秤量范围越小

D. 如果在加速上升的电梯中，杆秤称量计数将偏大

5.如图所示为等刻度的轻质杠杆，A处挂一个重为2牛的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（　　）

A. 可能是0.5牛                        B. 一定是1牛                        C. 可能是2牛                        D. 一定是4牛

6.如图所示，质量不均匀的直木棒以左端为轴，在力F的作用下，由水平位置缓慢的拉到图中虚线位置．在此过程中力F始终保持与棒垂直，以下说法中正确的是（　　）

A. 力F变小，其力矩变小                                         B. 力F变大，其力矩变大

C. 力F不变，其力矩也不变                                      D. 力F不变，其力矩变小

7.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C，用力F拉绳，开始时∠BAC＞90°，现使∠BAC缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC．此过程中，轻杆B端所受的力（　　）

A. 逐渐减小                         B. 逐渐增大                         C. 大小不变                         D. 先减小后增大

8.下列关于使用机械的说法，错误的是（　　）

A. 实际情况下，使用机械总是费功的                      B. 不管什么情况下，使用机械都不可能省功

C. 使用机械一定可以省力                                       D. 使用机械可能更费力

9.如图所示，abc为质量均匀的直角等边曲杆，曲杆可绕c端的光滑铰链，在竖直平面内转动．若在a端施加力F1和F2，根据图象所示方向，我们可以得到的结论正确的是（　　）

A. F1和F2都产生顺时针效果的力矩

B. F1产生顺时针效果的力矩，F2产生逆时针效果的力矩

C. F1产生逆时针效果的力矩，F2顺时针效果的力矩

D. F1和F2都产生逆时针效果的力矩

10.如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1：

m2为（　　）

A. 1：

1                                 B. 1：

2                                 C. 1：

                                 D. ：

2

二、填空题（共4题；共8分）

11.如图，粗细均匀的均质杆AB在B点用铰链与竖直墙连接，杆长为L．A端有一轻质滑轮（大小可忽略）．足够长的轻绳通过滑轮将重物吊住．若θ为370时恰好达到平衡，且保持绳AC在水平方向，则杆AB的质量m与重物的质量M的比值为________．若将杆换为长度不变的轻杆，其它条件不变，则系统平衡时轻杆与竖直墙面的夹角为________．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

12.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为________N，杆BC所受力的大小为________N．

13.如图，匀质直角三角形薄板ABC竖直放置，A点处有一固定转轴，一竖直向上、大小为F的力作用在B点，使AB边保持水平，∠BAC=θ．若撤去力F的同时，在板上某位置作用另一个力，仍能保持薄板在该位置平衡，则该力的最小值为________．若从AB水平状态开始，用一始终沿BC方向、作用于B点的力，使板绕轴A逆时针缓慢转动90°，则在转动过程中，该力的变化情况为________．

14.可轻杆OA绕转轴O自由转动，用轻绳AB和轻弹簧BC连接，位置如图所示．将质量m的小物块悬挂在轻杆中点处，静止后OA处在水平位置，轻绳AB伸直但无拉力，则此时弹簧上的弹力大小为________；将m右移OA/4的距离，轻绳上拉力大小为________．

三、解答题（共1题；共5分）

15.两根相同的匀质棒AB和BC，质量均为m，B点用光滑铰链连接，A端被光滑铰链到一个固定点，棒限于在竖直平面内，A、C原在同一水平线上，∠ABC=90°求：

刚释放时两棒的初角加速度之比．

四、综合题（共2题；共20分）

16.利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：

​

（1）鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；

（2）F1的力臂．

17.如图所示，一质量为M=2kg的铁块套在倾斜放置的杆上，杆与水平方向的夹角θ=60°，一轻绳一端连在铁块上，一端连在一质量为m=1kg的小球上，一水平力F作用在小球上，连接铁块与球的轻绳与杆垂直，铁块和球都处于静止状态．（g取10m/s2）求：

（1） 拉力F的大小；

（2）杆对铁块的摩擦力的大小．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【解析】【解答】对重物受力分析，受重力和拉力，加速下降，根据牛顿第二定律，有：

m′g﹣T=m′a①再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据共点力平衡条件，有：

N+T=mg②

由①②，解得

N=（m﹣m′）g+m′a

故选B．

【分析】先对重物受力分析，受重力和拉力，加速下降，然后根据牛顿第二定律列式求出绳子的拉力；再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据平衡条件求出支持力，而台秤读数等于支持力．

2.【答案】B

【解析】【解答】解：

设杆转动α角，“┏”型均匀杆的总质量为m，力F的力矩等于BC段重力的力矩，根据力矩平衡条件，有：

（mg）•x=F•Lcosα；（x为BC段的中点与O点连线的水平分量）

由于x先变大后变小，故（mg）•x先变大后变小，F•Lcosα先变大后变小，故ACD错误，B正确；

故选：

B．

【分析】BO段与AO段的重力的力矩恰好平衡，故拉力的力矩等于BC段重力的力矩，然后根据力矩平衡条件列式分析．

3.【答案】B

【解析】【解答】A、由题意可知，三个小球均处于静止状态，故各物体所受合力都为零，故合力相等，故A错误；B、对A受力分析可知，A受重力和BC的支持力而处于平衡，故BC对A的作用力的合力方向竖直同上，故B正确；

C、对B受力分析，B受重力、支持力、A的弹力及地面的摩擦力，若这些力能使物体平衡，则BC间没有弹力，故C错误；

D、若圆柱体光滑，则下面的两物体BC将不能保持静止，故D错误；

故选：

B．

【分析】对物体进行受力分析，由共点力的平衡条件可知它们受到的合力均为零；用假设法可得出圆柱体光滑时能否平衡．

4.【答案】A

【解析】解答：

A、由图可知，OA之间的距离为a，OB之间的距离为b，OC之间的距离为c，设OB杆的质量为m0，秤砣与A之间的距离为x，当秤砣在A点到达平衡时：

m0g•c=（m+m′）g•a①

当秤砣在距离A点的距离为x到达平衡时．得：

m0g•c+Mg•b=m′ga+mg（a+x）

联立以上二式得：

M•b=m•x②

即，重物的质量与秤砣到A点的距离成正比，所以杆秤上的刻度一定是均匀的．故A正确；

B、由②式可知，，其它条件不变，OB之间的距离b越小，称量的质量的范围越大．故B错误；

C、由②式可知，，其它条件不变，砣的质量越大，秤量范围越大．故C错误；

D、若在加速上升的电梯中，设加速度大小为：

a0，当秤砣在距离A点的距离为x到达平衡时．得：

m0（g+a0）•c+M（g+a0）•b=m′（g+a0）•a+m（g+a0）（a+x）

整理得：

M•b=m•x，可知与电梯的加速度无关．所以如果在加速上升的电梯中，杆秤称量计数不变．

故D错误．

故选：

A

分析：

杆秤利用杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量物体的质量．该题根据该原理解答即可．

5.【答案】C

【解析】【解答】解：

设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，

由杠杆平衡条件可得：

FALA=FB最小LB，即：

2N×2L=FB最小×4L，

则FB最小=1N，当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，

作用力大于1N，因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F≥1N，故ABD错误，C正确；

故选C．

【分析】根据杠杆平衡的条件和杠杆中最小力的问题进行分析，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，支点与力的作用点的连线为最长力臂．

6.【答案】D

【解析】【解答】解：

对木棒分析可知，以左侧为支点，木棒受重力和F的作用下处于力矩平衡状态，故力F的力矩与重力力矩平衡；则有：

mgL=FL′在移动过程中，重力不变，重力力臂减小，故重力的力矩减小，根据力矩平衡可知，力F的力矩减小；

由图可知，重力力臂和F的力臂之比恒定，故F保持不变；

故D正确，ABC错误．

故选：

D．

【分析】木棒在重力和拉力作用下处于平衡状态，分别明确二者的力臂，再根据力矩平衡条件即可分析力矩与力的变化情况．

7.【答案】C

【解析】【解答】A、由于B点始终处于平衡状态，故B点受到的力的大小为各力的合力．故B点在变化过程中受到的力始终为0．故大小不