(七)力的合成、力的分解、共点力作用下物体的平衡【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修1同步周测卷（教科版）

高一周测卷 ·物理（教科版）必修第一册· 高一同步周测卷/物理必修第一册（七） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力N.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2学科素养： ①物理观念 ②科学思雏③科学探究 ④科学态度与责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 三个力的合成 易 0.85 2 单项选择题 力的分解 易 0.80 3 单项选择题 斜面上的物体受力分析 中 0.75 4 单项选择题 共点力的动态平衡 中 0.75 5 单项选择题 共点力平衡的临界问题 中 0.75 6 单项选择题 6 共点力平衡的连接体问题 中 0.70 7 多项选择题 8 动态结点的平衡问题 中 0.65 8 多项选择题 8 相似三角形法 难 0.55 探究两个互成角度的力的合成 9 非选择题 12 中 0.70 规律 10 非选择题 16 正交分解法与力的临界问题 中 0.60 非选择题 正交分解法与共点力平衡的综 11 20 0.55 合应用 香考答案及解析 一、单项选择题 能，C项正确。 1.B【解析】由三角形定则可知，3N,4N,5N和5N, 3.B【解析】对铅球受力分析如图所示： 5N,5N均可以组成一个矢量三角形，合力均可以为 零：7N+9N=16N,故这三个力的合力也可以为零： 1N,3N,6N这三个力的合力范围为2N≤F 10N,故合力一定不为零，B项正确。 2.C【解析】当F:与F垂直时，此时力F的分解结 mg专 果存在唯一可能，此时为F:的最小值，F= 3370 Fsin53°=80N,根据力的三角形定侧可知，只有当 根据平衡条件是-sm37-号，B项正确 80N<F2<100N,力F的分解结果才存在两种可 :4.B【解析】对物体进行受力分析如图所示，在将拉力 ·19· ·物理（教科版）必修第一册· 参考答案及解析 F绕着结点从水平向右慢慢逆时针旋转到竖直向上 的过程中，细线的拉力F,不断变小，拉力F先变小 后变大，且当拉力F与细线垂直时最小F= Gsin30°=30×0.5N=15N,B项正确，A.C、D项 错误。 E G 由图可知血号一能-品是，同理当轻绳右喷在 C点时有m受-兰，在D点时有m号一壬，由题 意可知，绳长L不变，且d'>d,则8=0<，A项正 G 确，B项错误：轻绳的结点受滑轮的压力（大小即为物 5.A【解析】按照力的作用效果将细绳OC对结点O 体的重力)和两段轻绳的拉力，轻绳右端从B点移至 的拉力分解，如图所示： C点时，两段轻绳间的夹角不变，根据三力平衡可知， 轻绳的张力不变，即F,=F:,轻绳右端从C点移至D 点时，两段轻绳间的夹角变大，根据共点力平衡条件 可得F:<F,故F=F:<F,C项错误，D项正确。 8.BC【解析】对A受力分析，如图甲所示： G Fw与细绳OM的拉力相等，F,与细绳ON的拉力 相等，因a>B,故∠1>∠2，F>Fm,因此细绳ON 先被拉断，A项正确。 6,C【解析】把小球1和小球2看成一个整体，受力分 析如图所示： 甲 N与mg的合力与T等大反向共线，根据两个阴影三 角形相似可得发一兴-品解得N中子。 mg.T =A mg,由牛顿第三定律可知A对B的压力大小 43mg 由平衡条件可得F。一 Cos 3023 mg F. 3mg N-N-R生mg,A项正确：B在竖直方向受到重 力，而A,B间无摩擦，由平衡条件可知竖直墙壁对B F.sin30°=√3mg,以小球2为研究对象，小球2受到 一定有摩擦力，B项错误：当只轻轻把B向下移动一 细线b对小球2的拉力F。,重力G及F,的作用，由 点距离，对A受力分析·如图乙所示： 平衡条件可得F=√(2mg)十F=√7mg,故F:F F=6:√2I3,C项正确。 二、多项选择题 7,AD【解析】设轻绳的总长为L,A、C两点的间距为 d,A,D两点的间距为d',因为轻绳中张力相等，当轻 绳右端在B点时，对轻绳的结点受力分析，如图 乙 所示： N与T的合力与mg等大反向共线，根据两个阴影三 ·20· 高一周测卷 ·物理（教科版）必修第一册· 角形相位可得R十，一受品解得N-生兰T Feos a=mgsin a十F (2分) OA Fx =mgeos a+Fsin a,F=uFs (2分) -04 mg,由于L>,可知V减小，T减小，由牛顿第 解得F=mgsin a十mgeos a (2分) c05a一4s1na 三定律可知A对B的压力减小，C项错误，D项 正确。 当cosa-4sina=0,即， ana-a时，F·oo (2分) 三、非选择题 即不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上 9.(1)F(3分) F'(3分) 滑行，此时临界角a=60 (2分) (2)不会(3分) 11,【解析】(1)小球处于平衡状态，受到重力、拉力F和 (3)B(3分) 轻绳的拉力T,如图所示 【解析】(1)力F,和F:的合力的理论值是指通过平 行四边形定则求出的合力值，而其实际测量值是指一 个弹簧拉橡皮筋时所测得的数值，该值一定沿AO方 m〈60° 向，由此可知F是力F,和F:的合力的理论值，F是 合力的实际测量值。 M g (2)如果将细绳也换成橡皮筋，只要将结点拉到相同 以小球为研究对象，由平衡条件得 的位置，橡皮筋的拉力起到的效果与细绳相同，即O 水平方向有Fcos60°=Tcos0 (3分) 点沿OB,OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，故实 竖直方向有Fsin60°=Tsin0十mg (3分) 验结果不会发生变化。 联立解得8=30 (2分) (3)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用 (2)以木块与小球整体为研究对象，设水平固定杆对 效果相同，采用的方法是等效替代法，B项正确。 木块的支持力为F,由平衡条件得 10.【解析】(1)斜面倾角为30时，物体恰好能匀速下 水平方向有Fcos60°=红FN (4分) 滑，则根据平衡条件有 竖直方向有Fy+Fsin60°=Mg+mg (4分) mgsin30°=mngcos30 (3分) 解得一图 (4分) (3分) 联立解得：一得 (2)设临界角为α，由匀速直线运动的条件有 ·21(亚1解}卫1图一影称家（药姓神）暂爷 街水金善·先享觅·高一同步周测存七 将[教科版}必修第一研第2而（筑4面} 肝级 幢名 分数 1】.《20分》如图所示，质量=.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与励量m= 题号 2 1kg的小球相连。现用与衣平方向成60角的力F=0区N拉着小球并带骑木块 容案 一起向右徽匀选运动，运动中本块与个球相对位置保持不变，重力加速度。 三，非选择题（本恩共3小题，共8分。请按要求完成下列各题） 10m/分，求： 9。《2分》“探究两个互成角度的力的合成规律"的实验如图甲所示，其中A为周定橡皮 (1)轻湖与水平方向的夹角： 筋的图钉，O为模皮蓝与细绳的结点，B和(OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结 《2)木块与水平圆定杆阿的动摩黎因数 果勇出的离。 1)图乙中的 是力F和F:的合力的理论值， 是力F和F的合力 的实际渊量值。（填””凌“"） (2)在实晚中，加果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果 (填“会“或“不会 发生变化。 (3)本实验采用的方法甚 ,〔填正确答案标号) 人，理想实验法五等效整代法 C,控制变量法 D建立精理模型法 10,(16分)如离所示，质量为限的物体救在一周定斜面上，当斜而角为30时恰好能 沿斜面匀速下滑，对物体能知一大小为F,方向水平向右的恒力，物体可沿斜血匀速 向上滞行。设最大静摩擦力等于清动摩擦力，当斜面颜角增大并超过某一临界角 时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面白上滑行，求： (1)物体与斜面间的动摩察因数： (2)临界角的大小 物理载科香}冬修第一面第ǎ页〔典4页」 衡水金等·先享题·商一阿步圆测卷七 物里（教科版】必修第一好第4至[共4面】