江苏省泰州市泰兴中学学年高一上学期物理寒.docx

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江苏省泰州市泰兴中学学年高一上学期物理寒

2015-2016学年江苏省泰州市泰兴中学高一（上）物理寒假作业

（2）

一、选择题

1．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体A的受力个数为（　　）

A．2个B．3个C．4个D．5个

2．如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是（　　）

A．球一定受墙的弹力且水平向左

B．球可能受墙的弹力且水平向左

C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上

D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上

3．如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（　　）

A．N=m1g+m2g﹣FsinθB．N=m1g+m2g﹣Fcosθ

C．f=

D．f=Fsinθ

4．如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，则在此过程中（　　）

A．A、B两球间的弹力不变B．B球对斜面的压力逐渐增大

C．B球对挡板的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大

5．如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，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）．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中（　　）

A．水平力F一定变小

B．斜面体所受地面的支持力一定变大

C．地面对斜面体的摩擦力一定变大

D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

6．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和两滑轮间绳力与水平方向的夹角θ变化情况是（　　）

A．F变大，θ角变大B．F变小，θ角变小

C．F不变，θ角变小D．F不变，θ角不变

7．如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高．当线拉力最小时，推力F等于（　　）

A．mgsinαB．

mgsinαC．mgsin2αD．

mgsin2α

8．如图所示，重50N的物体A放在倾角为37°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为800N/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端放置物体A后，弹簧长度伸长为14cm，现用一测力计沿斜面向下拉物体A，若物体A与斜面间的最大静摩擦力为20N，当弹簧的长度仍为14cm时，测力计的读数不可能为（sin37°=0.6）（　　）

A．10NB．30NC．40ND．0N

9．如图所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列说法中正确的是（　　）

A．绳子的拉力不断增大B．船受到的浮力不断减小

C．船受到的合力不断增大D．绳子的拉力可能不变

10．一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是（　　）

A．FN先减小，后增大B．FN始终不变

C．F先减小，后增大D．F逐渐减小

二、解答题（共4小题，满分14分）

11．如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮（不计重力），某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m=30kg，人的质量M=50kg，g取10m/s2．试求：

（1）此时地面对人的支持力的大小；

（2）轻杆BC和绳AB所受力的大小．

12．如图所示，人重300N，物体重200N，地面粗糙，无水平方向滑动，当人用100N的力向下拉绳子时，求人对地面的弹力和地面对物体的弹力？

13．如图（a）所示，轻绳AD跨过固定在竖直墙上的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB=30°；图（b）中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：

（1）轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比；

（2）轻杆BC对C端的支持力；

（3）轻杆HG对G端的支持力．

14．如图所示，光滑匀质圆球的直径d=40cm，质量为M=20kg，悬线长L=30cm，正方形物块A的厚度b=10cm，质量为m=2kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ=0.2．现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g=10m/s2，求：

（1）墙对A的摩擦力为多大？

（2）施加一个与墙面平行的外力于物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a=5m/s2的匀加速直线运动，那么这个外力的大小和方向如何？

（方向的角度可用三角函数表示）

2015-2016学年江苏省泰州市泰兴中学高一（上）物理寒假作业

（2）

参考答案与试题解析

一、选择题

1．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体A的受力个数为（　　）

A．2个B．3个C．4个D．5个

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】先对AB整体受力分析，看是否与墙壁间有作用力，再对A物体受力分析即可．

【解答】解：

先对AB整体受力分析，由平衡条件知，

竖直方向：

F=GA+GB

水平方向，不受力，故墙面无弹力

隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力，

故选：

2．如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是（　　）

A．球一定受墙的弹力且水平向左

B．球可能受墙的弹力且水平向左

C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上

D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上

【考点】牛顿第二定律．

【分析】由题意可知，小球处于平衡状态；则可知小球所受各力的合力为零；对小球进行受力分析，小球受重力、推力、竖直墙的支持力及斜面对小球的支持力；可采用分解法将斜面支持力向水平方向和竖直方向分解，分别列出水平和竖直方向上的平衡方程，分情况进行讨论即可求解．

【解答】解：

A、对小球进行受力分析，如图所示：

若压力F等于N2水平向左的分力时，小球对竖直面没有压力，故N1有可能为零，

若压力F大于N2水平向左的分力时，球受墙的弹力且水平向左，故A错误，B正确；

C、若N2等于零，则小球受重力、推力F、竖直墙壁对小球向左的支持力，这三个力合力不可能为零，所以球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上，故C正确，D错误；

故选B、C．

A．N=m1g+m2g﹣FsinθB．N=m1g+m2g﹣Fcosθ

C．f=

D．f=Fsinθ

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】对整体分析，根据共点力平衡即可求出地面的支持力N和摩擦力f的大小．

【解答】解：

对整体分析，在竖直方向上有：

Fsinθ+N=（m1+m2）g，则：

N=m1g+m2g﹣Fsinθ

在水平方向上有：

f=Fcosθ

故A正确，BCD错误；

故选：

A．

4．如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间．若缓慢转动挡板至与斜面垂直，则在此过程中（　　）

A．A、B两球间的弹力不变B．B球对斜面的压力逐渐增大

C．B球对挡板的压力逐渐增大D．A球对斜面的压力逐渐增大

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】在逆时针缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，两完全相同的小球处于静止状态．则小球A受力不变，而小球B由于挡板对球A的弹力方向发生变化，导致球B对挡板及斜面作用力发生变化．

【解答】解：

A、D虽然挡板在变化，但球B对球A的弹力方向没有改变，球B的重力没有变化，则斜面对球A的支持力方向也没变，虽然球A位置在缓慢变化，但球A所受力没有变化，故A球对斜面的压力不变，A、B两球的弹力没有变．所以A正确，D错误；

B、C，球B受力分析如图，当缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，弹力F1的方向也从图示位置转动到与斜面平行位置．则两个弹力的合力不变，当夹角变小时，两弹力大小均变小，故B球对挡板的压力逐渐减少，B球对斜面的压力逐渐减少．故B错误，C错误；

故选：

A．

A．水平力F一定变小

B．斜面体所受地面的支持力一定变大

C．地面对斜面体的摩擦力一定变大

D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】此题中物体A、B两个物体和斜面原来处于静止状态，水平方向没有力；当受到水平力F时，对于物体B，如下图1受力分析；将物体B缓慢拉高一定的距离，然后静止，重力大小不变，绳子和重力的夹角θ变大，如图2所示受力分析，F、T都变大；因此得解．

【解答】解：

这是典型的相互作用中的静力学问题，取物体B为研究对象分析其受力情况如图，则有F=mgtanθ，T=

，在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F随之变大，故C正确A错误；

对A、B两物体与斜面体这个整体而言，由于斜面体与物体A仍然保持静止，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，但是因为整体竖直方向并没有其它力，故斜面体所受地面的支持力应该没有变，故B错误；

在这个过程中尽管绳子张力变大，但是由于物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，故D错误．

故选C．

A．F变大，θ角变大B．F变小，θ角变小

C．F不变，θ角变小D．F不变，θ角不变

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】根据滑轮不省力的特点可知，整个系统重新平衡后，滑轮两侧的绳子拉力大小F等于物体A的重力不变，B物体对滑轮的拉力也不变．根据平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角，再研究θ的变化情况．

【解答】解：

原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力等于B物体的重力．将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍等于A物体的重力，B物体对滑轮的拉力仍等于B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变．

故选D

A．mgsinαB．

mgsinαC．mgsin2αD．

mgsin2α

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】先以小球为研究对象．斜面体缓慢地向左移动过程中，小球缓慢上升，合力为零．运用作图法得出线的拉力取得最小时，线与水平方向的夹角，并求出拉力的最小值，再对整体进行研究，由平衡条件求出F．

【解答】解：

以小球为研究对象．小球受到重力mg、斜面的支持力N和细线的拉力T，在小球缓慢上升过程中，小球的合力为零，则N与T的合力与重力大小相等、方向相反，根据平行四边形定则作出三个位置力的合成图如图，则得当T与N垂直，即线与斜面平行时T最小，则得线的拉力最小值为：

Tmin=Tmin=mgsinα．

再对小球和斜面体组成的整体研究，根据平衡条件得：

F=Tmincosα=（mgsinα）cosα=

mgsin2α，

故ABC错误，D正确；

故选：

A．10NB．30NC．40ND．0N

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】对物体受力分析，明确重力的分力及弹力的大小；根据摩擦力可能情况进行分析，明确拉力的范围．

【解答】解：

弹簧的弹力F=kx=800×（0.14﹣0.1）=32N；

重力沿斜面向下的分力为G1=Gsin37°=50×0.6=30N；

物体要在拉力作用下能平衡，则拉力最大为32+20﹣30=22N；最小为零；

故不可能是BC；

故选：

BC．

9．如图所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列说法中正确的是（　　）

A．绳子的拉力不断增大B．船受到的浮力不断减小

C．船受到的合力不断增大D．绳子的拉力可能不变

【考点】运动的合成和分解．

【分析】对小船进行受力分析，受重力、浮力、绳子的拉力，阻力做匀速直线运动，根据共点力平衡判断绳子的张力和浮力的变化．

【解答】解：

对小船进行受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡，设拉力与水平方向的夹角为θ，有：

Fcosθ=f…①

Fsinθ+F浮=mg…②

船在匀速靠岸的过程中，θ增大，阻力不变，根据平衡方程①知，绳子的张力增大，根据平衡方程②知，拉力增大，sinθ增大，所以船的浮力减小，而船受到的合力为零．故A、B正确，C、D错误．

故选：

AB．

A．FN先减小，后增大B．FN始终不变

C．F先减小，后增大D．F逐渐减小

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】当细绳缓慢拉动时，整个装置处于动态平衡状态，以B点为研究对象，分析受力情况，作出力图．根据平衡条件，运用三角形相似法，得出F和FN与边长AB、AO、BO及物体重力的关系，再分析F、FN的变化情况．

【解答】解：

设物体的重力为G．以B点为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图．

作出力FN与F的合力F2，根据平衡条件得知，F2=F1=G．由△F2FNB∽△ABO得

得到FN=

式中，BO、AO、G不变，则FN保持不变．

同理：

得到F=

，

式中，AO、G不变，但是AB逐渐减小，所以F逐渐减小．

故选BD．

二、解答题（共4小题，满分14分）

（1）此时地面对人的支持力的大小；

（2）轻杆BC和绳AB所受力的大小．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【分析】

（1）对人进行受力分析，根据人所受的合力为零，求出地面的支持力．

（2）求出BO绳的拉力，对B点受力分析，求出绳AB和轻杆BC所受力的大小．

【解答】解：

（1）对人进行受力分析，根据平衡条件有：

FN=Mg﹣mg=200N

（2）滑轮对结点B的拉力为为：

T=2mg=600N

以结点B为研究对象，进行受力分析，如图，根据共点力平衡得：

FAB=Ttan30°=200

FBC=

答：

（1）此时地面对人的支持力大小为200N

（2）轻杆BC和绳AB所受的力大小分别为400

N和200

N．

12．如图所示，人重300N，物体重200N，地面粗糙，无水平方向滑动，当人用100N的力向下拉绳子时，求人对地面的弹力和地面对物体的弹力？

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】以人为研究对象，根据平衡条件求出地面对人的弹力．由题，物体无水平方向的滑动，受力平衡，以物体为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解地面对物体的弹力．

【解答】解：

以人为研究对象，绳的拉力大小为100N，则地面对人支持力等于N人=G人﹣F=300N﹣100N=200N．根据牛顿第三定律得，人对地面的弹力大小为200N，方向竖直向下．

再以物体为研究对象，分析受力情况，作出力图如图．

根据平衡条件得，

地面对物体的弹力N=G物﹣Fsin60°=200N﹣100×

N=113.4N

答：

人对地面的弹力大小为200N，方向竖直向下．地面对物体的弹力是113.4N．

（1）轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比；

（2）轻杆BC对C端的支持力；

（3）轻杆HG对G端的支持力．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】根据定滑轮的力学特性，可知a图中，细绳AC段的张力等于物体的重力．

图甲中对滑轮受力分析，运用合成法求解细绳AC段的张力FAC与轻杆BC对C端的支持力；

乙图中，以C点为研究对象，根据平衡条件求解细绳EG段的张力F2以及轻杆HG对G端的支持力．

【解答】解：

下图（a）和下图（b）中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如右图（a）和右图（b）所示，根据平衡规律可求解．

（1）上图（a）中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，轻绳AC段的拉力FAC=FCD=M1g；

上图（b）中由于FEGsin30°=M2g得FEG=2M2g，所以FAC：

FEG=M1：

2M2．

（2）上图（a）中，根据FAC=FCD=M1g且夹角为120°

故FNC=FAC=M1g，方向与水平方向成30°，指向斜右上方．

（3）上图（b）中，根据平衡方程有FEGsin30°=M2g、FEGcos30°=FNG

所以FNG=M2gcot30°=

M2g，方向水平向右．

答：

（1）轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比为

；

（2）M1g方向与水平方向成30°角，指向斜右上方；

（3）轻杆HG对G端的支持力大小为

M2g　方向水平向右．

（1）墙对A的摩擦力为多大？

（方向的角度可用三角函数表示）

【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．

【分析】

（1）对物块A受力分析，受重力、静摩擦力、球对其向左的压力、墙壁对其向右的支持力，根据平衡条件求解即可；

（2）对物体A受力分析，竖直面内受重力、弹力和滑动摩擦力，根据平衡条件列式求解推力F．

【解答】解：

（1）球与物体A的受力图分别如图所示

对球有：

tanθ=

FN=Mgtanθ=150N

对物体A有：

Ff=μFN球=μFN=30N＞mg

所以A物体处于静止状态，静摩擦力Ff=mg=20N．

（2）A沿水平方向运动，面对着墙看，作出A物体在竖直平面内的受力图如图所示，有：

Fsinα=mg

Fcosα﹣μFN=ma

解出：

F=20

N，tanα=

或α=arctan

．

答：

（1）墙对A的摩擦力为20N　

（2）这个外力的大小和方向分别为20

N，与水平方向成α角：

tanα=

斜向上

2017年1月21日

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