周测评(5)力的合成 力的分解 共点力的平衡条件及其应用-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高一物理学科素养周测评（粤教版）

·物理· 参考答案及解析 解得劲度系数为=800N/m。 【解析】(1)木块A静止，由平衡条件可知，此时 (2)对B,由二力平衡得 静摩擦力的大小为 F。=uGB f=mg=0.1×10N=1N 解得A、B之间的动摩擦因数为 (2)此时木块A恰好能静止，由平衡条件可知，最 4=0.3。 大静摩擦力大小为 (3)对B,根据平衡条件可得 f max=mg =0.2X10 N=2 N GB=kx1十fm 又有f滑=fmax=uFN 弹簧的压缩量为 FN=mAg x1=L。-L1 ∫max 2N 解得B受到的最大静摩擦力为 联立解得A=mAg0.5kgX10m/F=0.4: fm=12 N (3)当m>0.2kg且继续增大时，木块A滑动，此 又fm=uF。 后为滑动摩擦力，由于正压力不变，故此后木块 解得F。=40N。 A与水平桌面间摩擦力大小保持2N不变。 9.(1)1N(2)0.4(3)2N 2024一2025学年度学科素养周测评（五）物理·力的合成力的分解 共点力的平衡条件及其应用 一、选择题 另一端与竖直方向的夹角为0，则Faccos0十 1.C【解析】根据题意，对健身爱好者受力分析可 FN=mg,绳BC拉力一直增大，则地面对工人的 知，受到重力、两侧树干的弹力、摩擦力，A错误； 人向上运动时可以看作竖直上抛运动，则跳起时 支持力一直减小，D错误。 的速度约为v=√2gH=W2×10×0.2m/s= 4.B【解析】根据题意，对小球受力分析，受拉力、 2m/s,B错误；人未起跳时，树对人的摩擦力与 支持力和重力，把拉力和支持力平移，组成失量 人所受重力是一对平衡力，大小相等，C正确；人 三角形，延长AO和BC交于D点，如图所示，由 静止时，两脚受到向上的摩擦力之和大小等于人 向下的重力大小，D错误。 、F mg 2.C【解析】受力分析如图所示，两 几何关系和相似三角形有元=H十Rtan日 侧轻绳拉力的合力不变，始终等于 mgL mg,则有2Fcos2=mg,解得F- 尺家”解浮—工十风a2②， cos 0 可知两侧轻绳的拉力均增 mg mgR(1+cos 0) 2c0s2 N=H+Ran9)coSg,当0增大时，F减小，A、 大，A、B错误；当0=90°时，代入数据 C、D错误，B正确。 mg=2mg,C正确；当两侧绳长与 B 可得F=2c0s45°-2 两手间距相等时，0=60°，两侧轻绳的拉力大小均 H 为F=Z0-8,D候溪. 3.A【解析】对B点受力分析，作出力的动态平衡 受力图，如图所示，由图可知绳ABB D 拉力先减小后增大，绳BC拉力一 5.CD【解析】施加力F之前，设弹簧的压缩量为 直增大；对滑轮进行受力分析，轻绳 FBA x1,对B物体有kx1=Ggsin30°，A物体即将向 对滑轮的作用力的合力一直增大，方向不变，A 上运动时，设弹簧的伸长量为x2,对A物体有k 正确，B、C错误；对工人受力分析，设轻绳BC的 x2=Gasin30°，由题意有x1十x2= ·7· YJ 衡水真题密卷 学科素养周测评 (Gg+GA)sin30° 相同，力的平行四边形定则得到验证。 =20cm,代入数据得k= k (4)a的弹力、b的弹力以及合 20 30N/m,x1=3cm,A错误，C正确；B物体缓 力F构成力的三角形，如图2 所示。现将弹簧测力计b沿逆 慢上移的过程中，弹簧由压缩态变为伸长态，弹 时针方向缓慢转动，而合力F 簧对A物体的弹力先向下减小，后向上增大，所 保持不变，显然弹簧测力计b的F 以挡板对A物体的弹力一直减小；弹簧对B物 读数先减小后增大，D正确。 体的弹力先向上减小后向下增大，则拉力F一直 8号 (2)10N 变大，B错误，D正确。 【解析】(1)在水平轨道上，木箱受力平衡，对木 6.AD【解析】对空竹进行受力 分析，如图所示，设左右两侧轻百 箱受力分析，在水平方向有 F1=μmg 绳之间的夹角为2a,由平衡条件 F八QaF 1 可知2 Fcos a=mg,解得F= 解得μ=3 mg (2)在倾斜轨道上，木箱受力平衡，对木箱受力分 mg,设轻绳总长为L,两杆 2cos a 析，沿斜面方向有 之间的水平距离为5，左右两侧轻绳的长度分别 mgsin37°=Ft+F2cos37 为L1、L2,由几何关系可知L1sina十 其中滑动摩擦力为 F=uN sina=5,解得sna十，千广·空竹质量 垂直于斜面方向有 N=mg cos37°+F2sin37° 增大，其他条件不变，则左右两侧轻绳之间的夹 联立解得F2=10N。 角不变，α不变，所以空竹静止位置不变，A正确； 绳长增加，L变大，a变小，cosa变大，空竹质量 9.1)5005N(2)250N(31257N 不变，则轻绳的拉力F变小，B错误；杆下移，L、s 【解析】(1)对结，点O进行受力分 F 都不变，Q不变，所以拉力不会变化，C错误；左手 析，如图甲所示。因为结点O静 持杆顺时针画圆孤使s增大，a变大，cosa变小， 止，处于受力平衡状态，则三个力 F变大，D正确。 可以围成首尾相连的矢量三角形， 由几何关系得 二、非选择题 7.(1)6.90(2)BC(3)7.00大小相等、方向相 tan =F2 mg mg 同(4)D 即Fz=mg tan0 【解析】(1)由弹簧测力计的示数知，重物的重力 解得F2=50 为6.90N. 33。 (2)由几何关系得，当力F2垂直于力F1 (2)用两个弹簧测力计拉细绳时，两细绳间的夹 时，F2有最小值，由图乙得 角不能太大，否则合力大小可能会超过弹簧测力 F2min=mgsin 0 计的量程，同时不便于作图，A错误：为了减小力 解得F2min=250N。 的测量误差，两弹簧测力计的拉力方向应沿弹簧 (3)如图丙所示，在力F2垂直于力F 测力计轴线方向，实验过程中使弹簧测力计、细 时F1=mg cos0 绳都与木板平行，B、C正确。 解得F1=250W3N>125W3N (3)根据平行四边形定则，作出合 所以当F,取到临界情况时，F2可以 0 力的示意图，如图1所示，得其合 取到最小值， 力的理论值为7.00N。实验结果 Fmin=Fimin+(mg)2-2cos OF 表明，合力的理论值和真实值在 (mg) 丙 误差允许范围内大小相等、方向 图1 解得F2min=125√7N。 ·8·2024一2025学年度学科素养周测评（五） 苍题 物理·力的合成力的分解 共点力的平衡条件及其应用 (考试时间40分钟，总分100分) 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 2 3 6 答案 1.一健身爱好者做如图甲所示的体育运动：两脚用力下压然后猛地上跳，在速度大约为0 时再迅速将两脚压在两侧竖直树干上，每次上跳高度大约为20c,上述情境可简化为 图乙所示。不计空气阻力，重力加速度g=10/s2,下列说法正确的是 () A.人未跳起时受到两个力的作用 B.人跳起时的速度大约为1m/s C.人未跳起时，树对人的摩擦力大小等于人所受重力大小 D.人静止时，如果两腿与竖直方向的夹角增大，那么人受到的摩擦力也增大 2.如图所示，在轻绳中间用光滑挂钩（没画出）悬挂一个质量为m的重物，双手紧握轻绳的 两端，然后沿水平固定的刻度尺缓慢分开，重力加速度为g,下列说法正确的是 ) A.两侧轻绳拉力的合力减小 LBLLBLL B.两侧轻绳的拉力均减小 C.当9=90时两侧轻绳的拉力大小均为2ms 2 D.当两侧绳长分别与两手间距相等时两侧轻绳的拉力大小均为g 3.如图所示，轻绳AB一端系有重力为G的装饰物，另一端A可在竖直 “光 面内旋转，轻绳BC一端系在B点，另一端通过定滑轮上的C点，由工 人拉住静止不动。若不计绳与滑轮间的摩擦，调整A端使绳AB从竖 直方向沿顺时针缓慢变到水平方向的过程中(B点位置不动)，下列说 高一学科素养周测评（五）物理第1页（共4页） 衡水真是 法正确的是 班级 A.轻绳对滑轮的作用力一直增大，方向不变 B.绳AB拉力一直不变，绳BC拉力一直增大 姓名 C.绳AB拉力先增大后减小，绳BC拉力一直增大 D.地面对工人的支持力一直增大 ------------ 4.如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的 得分 半径远小于半圆柱体截面的半径R,绳AB长度为L,长度为H的杆BC竖直且与半 圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为0，不计一切摩擦，重力加速度为g,则下列说法 正确的是 ( A蝇对木球的拉力P的大小为品件是 且半国往依对小球的支持力大水为骨出8。 C.在拉力F的作用下小球沿半圆柱体缓慢向上移动一小段距离 (没有经过半圆柱体的最高点)，拉力F先变小后变大 D.在拉力F的作用下小球沿半圆柱体缓慢向上移动一小段距离（没有经过半圆柱体的 最高点)，拉力F一直变大 5.如图所示，一轻弹簧的两端栓接着A、B两物体，其重力分别是GA=8N、GB=4N,静 止放置在倾角为30°、底端带挡板的足够长的光滑斜面上。现用平行于斜面的力F施加 在B物体上并缓慢往上拉，当B物体上移20cm时，A物体即将向上运动，已知弹簧始 终在弹性限度内，则以下说法正确的是 () A.施加F前，弹簧的压缩量为6cm B.施加F后，挡板对A物体的弹力先减小后增大 C.轻弹簧的劲度系数为30N/m A30° D.从施加力F到A物体即将向上运动的过程中，F不断增大 6.抖空竹是国家非物质文化遗产之一。在某次抖空竹表演时，表演者的左右手所持杆和 空竹位置如图所示，此时左手高于右手，轻绳两端位置之间的连线与水平方向成0角， 空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动，只人为改变一个条件，始终保 持空竹静止，不考虑轻绳与空竹之间的摩擦，下列说法正确的是 ) A.若换挂质量更大的空竹，则空竹的静止位置不会变化 B.若换更长的轻绳，轻绳的拉力不会变化 C.若使左手持杆缓慢竖直向下移动至0=0处，此过程中轻绳的拉力逐渐变小 D.若使左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动至日=0°处，此过 程中，轻绳的拉力逐渐变大 题密卷 高一学科素养周测评（五）物理第2页（共4页） YJ 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)某实验小组设计了如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验。木板上 贴着白纸竖直固定放置，定滑轮固定在木板上，绕过定滑轮的细绳一端吊着重物，另一 端与另两段带有绳套的细绳连接成一个结点，弹簧测力计a、b通过绳套拉细绳。实验 时保持绕过定滑轮的细绳竖直。 丙 (1)实验前，先用弹簧测力计测重物的重力，示数如图乙所示，则重物的重力为 N。 (2)对于实验的要求，下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.用两弹簧测力计拉细绳时，两细绳间的夹角应尽可能大 B.两弹簧测力计的拉力方向应沿弹簧测力计轴线方向 C.实验过程中使弹簧测力计、细绳都与木板平行 (3)按正确的操作进行实验，并将两弹簧测力计拉力的图示作出（如图丙所示），方格每 边的长度表示1.0N,O是绳的结点的位置。理论上合力F的大小为 N(结 果保留3位有效数字)，实验结果表明，合力的理论值和真实值在误差允许范围内 ,力的平行四边形定则得到验证。 (4)如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计α的方向以及绳的结点位 置不变，将弹簧测力计b沿逆时针方向缓慢转动，则弹簧测力计b的读数 (填正确答案标号)。 A.减小 B.增大 C.先增大后减小 D.先减小后增大 8.(20分)如图所示，小李为了将木箱搬运进货车，搭建了一条轨道，该轨道由水平和倾斜 两部分组成，木箱与两部分的动摩擦因数都为4，木箱质量为m=3kg。小李用水平向 右、大小为F,=10的推力推木箱，木箱恰能在水平轨道上做匀速直线运动。当木箱 进入倾斜轨道后，小李希望木箱能依靠惯性冲进货车，但木箱沿倾斜轨道向上滑动到中 途后又向下滑动，小李立即对木箱施加一个水平向右的推力F2(大小未知)，结果小李和 木箱一起沿倾斜轨道匀速下滑。已知倾斜轨道的倾角为0=37°，取g=10m/s2, sin37°=0.6，c0s37°=0.8。求： YJ 高一学科素养周测评（五）物理第3页（共4页） 衡水真是 (1)木箱与轨道间的动摩擦因数。 (2)水平向右的推力F2的大小。 9.(20分)在建筑工地，工人们通过吊装滑轮把建筑材料搬运到高处，在吊装过程中，为了 避免货物的晃动，通常采用主绳牵引，辅助绳协助的办法，如图所示，将重物挂在结点O 上，用力F,拉OA绳来升高货物，用力F2拉OB绳稳定货物，其中OA与竖直方向的 夹角为0=30°。现有一质量m=50kg的货物需要被吊升（绳子的质量忽略不计，忽略 空气、绳与滑轮间的阻力，取g=10m/s2)。 (1)若OB绳水平向右拉，货物静止，求拉力F2的大小。 (2)货物保持静止，OB绳方向可调，求拉力F,的最小值。 (3)若OA绳能承受的最大拉力为125√3N,匀速提升货物，保持OA与竖直方向的夹 角不变，求OB绳拉力F2的最小值。 F 题密卷 高一学科素养周测评（五）物理第4页（共4页）