内容正文:
大单元限时评估卷(三)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
第三章 相互作用——力
1.重力、弹力、摩擦力
2.力的合成、力的分解
3.共点力的平衡
4.实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
5.实验:验证力的平行四边形定则
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.远程洲际导弹在飞行过程中,如果不考虑其质量的变化,下列说法正确的是( )
A.导弹重力的大小和方向都变化
B.导弹重力的大小和方向都不变化
C.导弹重力的大小变化,方向不变化
D.导弹重力的大小不变化,方向变化
A 解析:远程洲际导弹因飞行距离大,在飞行过程中,其所在处的重力加速度的大小和方向均发生变化,因此其重力的大小和方向都变化,故A正确,B、C、D均错误。
2.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
C 解析:设弹簧原长为l0,由胡克定律可知,当弹簧压缩时有F1=k(l0-l1),当弹簧拉伸时有F2=k(l2-l0),综合以上两式可得k=,C正确。
3.如图所示,质量为m的物体,在竖直向上的拉力F作用下静止在水平地面上。现保持F的大小不变,逐渐改变F的方向直至水平,此过程物体始终保持静止,关于物体的受力情况,下列说法正确的是( )
A.支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大
B.支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
C.支持力逐渐减小,摩擦力逐渐增大
D.支持力逐渐增大,摩擦力逐渐减小
A 解析:F的方向竖直向上时,支持力大小为mg-F,F的方向水平向右时,支持力大小为mg,故支持力逐渐增大。F的方向竖直向上时,摩擦力为0,F的方向水平向右时,摩擦力大小为F,故摩擦力逐渐增大,所以B、C、D错误,A正确。
4.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为 30 N,则 ( )
A.F1的大小是唯一的
B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向
D.F2可取任意方向
C 解析:由于F2=30 N>Fsin 30°=25 N,且F2<F=50 N,故由力的矢量三角形法则可知,F1可以有两个值,F2有两个可能的方向,如图所示。故选项C正确。
5.如图所示,质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为 10 N 的拉力作用,则物体所受摩擦力为(取g=10 m/s2)( )
A.10 N,方向向右
B.10 N,方向向左
C.20 N,方向向右
D.20 N,方向向左
D 解析:因物体相对于地面向右运动,所以摩擦力方向向左,大小为Ff=μFN=μmg=0.1×20×10 N=20 N,故D正确。
6.如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,F与水平方向的夹角为α,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由0逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)。关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是( )
A B
C D
B 解析:将F沿水平方向和竖直方向进行正交分解,木箱处于静止状态时,根据二力平衡条件可得,水平方向木箱所受的静摩擦力Ff=Fcos α,F增大,Ff增大;当拉力达到一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;木箱运动过程中,所受的支持力FN=G-Fsin α,F增大,FN减小,此时木箱受到的是滑动摩擦力,大小为Ff=μFN,FN减小,则Ff减小,故B正确,A、C、D错误。
7.如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m。用300 N的拉力把水平绳子中的中点往下拉离原位置 0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )
A.1 500 N B.6 000 N
C.300 N D.1 500 N
A 解析:由题意可知绳子与水平方向的夹角α的正弦值为sin α==0.1,所以绳子的作用力为F绳==1 500 N,A正确,B、C、D错误。
8.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一重物A分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,设θ=30°,则有( )
A.F4最大
B.F3=F2
C.F2最大
D.F1比其他各读数都小
C 解析:对m分别进行受力分析,如图所示,
根据三力平衡条件,三力中任意两个力的合力与第三个力等大反向,结合几何关系F1=mgtan 30°=mg,F2==mg,F3==mg,F4=