章末综合测评(四)第4章 力与平衡-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（鲁科版）

15.解析：①图中A与B之间无挤压，A、B之间无弹力作用，但 A与地面之间有弹力作用，A受到地面的弹力且方向垂直 章末综合测评（四） 于地面向上。②图中A与B及A与墙之间有挤压，都产生 弹力，竖直墙给A的弹力与墙垂直指向左方，B给A的弹力 答案速对 沿两球球心连线指向A。③图中绳对A的弹力沿绳并指向 绳收缩的方向，B对A的弹力沿两球球心连线指向A。④ 12 34 5678：9101112 图中O点对杆的弹力方向过点O与杆垂直，O',点对杆的弹 B D A C A BD CD AD CD 力方向竖直向上。各图中A所受弹力的示意图如图所示。 13.(1)4.0(2)①见解析图②4.20.05 14.30N F 15.0.27 16.(1)G+F sin a (2)G+F tan a 17.(1)51.8N73.2N(2)70.7N 3 18(1)n1g4m1&(2)6、 方向水平向左 (3)1.6kg B 试题精析 ③ 日1 1.C[力的合成满足平行四边形定则，由几何知识可知，当0 16.解析：物体处于平衡状态，在竖直方向上所受的合外力为 ≤≤180°时，F随0的增大而减小，正确选项为C。] 零。当上面的弹簧没有作用力时，下面弹簧对物体的弹力 2.B[根据平行四边形定则，作出F, 大小等于物体的重力，此时下面弹簧的压缩量为△x1= mg 与F2的合力，如图所示，由图可知，随 着F。从0开始增大，物体受到的合力 当下面弹簧的弹力减小为原来的了时，设此时下面弹簧的 先减小后增大，一开始合力小于F1, 压路童为A黑，A-2,将△：一 之后合力大于F,,故选B。] 3.A[由题意得F1=F2=F,由几何关系得F3=2F,又F1、 3 F2夹角为120°，故其合力大小为F,方向与F3相同，因此三 下面弹黄两次压缩量之差为△x=A1一△r- 个力的合力大小为3F,故A正确。] 3k2 4.B[以结点O为研究对象，O点受人对其的作用力F,还受 这说明物体要上升△x 到四根绳子的拉力，设每根绳子的拉力为T,先求Od、Oe绳 设上面弹簧的伸长量为△x,产生的弹力大小为 3 中拉力的合力F合1，由几何知识得F1=T,方向在二力夹角 的角平分线上，即竖直向上。同理，Ob、Og绳中拉力的合力 k1△x5,所以△，3次1 mg 为F合2=T,方向竖直向上。由于方向相同，则四根绳的合力 A端上移的距离等于下面弹簧减少的压缩量与上面弹簧伸 为F合=F1十F合2=F,解得每根网绳对结点O的拉力T= F 长量之和，所以 ,同绳所金的拉力也是号，B正确] d=△x十△x3= (k+k2)mg 5.D[能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否可能为 3k1k2 0,方法是两个较小力加起来是否大于或等于最大的那个力，如果 17.解析：(1)A与水平地面间的最大静摩擦力 是就可能；两个较小的力的合力范围是|F1一F2|≤F≤F1十F2, f max=um1g-8 N 若F?在此范围内，就可能与F平衡，故D正确。] F=6N<fmx=8N 6,A[对三棱柱进行受力分析，由受力平衡可得，沿斜面方向 则A没有被拉动，A受到地面的静摩擦力，大小为f1=F= 6N,方向水平向左。 上f=mgn30=2mg,沿垂直斜西方向上N=g0o30 (2)当A在向右的水平恒力F作用下沿水平地面向右做匀 速直线运动时，恒力F=fmx=8N。 2mg,故A正确。] (3)当A、B两物块共同沿水平地面向右做匀速直线运动 7,C[如图所示，以O点为研究对象，O点受三段细绳的拉力，显 时，施加在A上的水平恒力大小为 然FB和Fc的合力F合应与FA等大反向，当FB=Fc时，平行 F=u(m1+m2)g=12N。 四边形为菱形；当0=120°时，F令=FB=Fc=FA;当0>120°时， 18.解析：(1)物体在水平面上受到弹簧的拉力F和滑动摩擦力 FA<FB=Fc;当0<120°时，FA>FB=Fc,故C正确。 f作用，由二力平衡条件得 F f=F=kx=500×4X10-2N=20N 物体和水平面间的压力 N=mg=100 N 根据了=N得g=专=0-02 P合 8.A[对座椅受力分析如图所示，座椅静止，则 (2)当弹簧的伸长量为6cm时，弹簧的弹力 合力F=0,不变：因两悬挂点等高，则F2=F1F F'=kx'=500X6X10-2N=30N>20N G 故物体在水平面上滑动，受到滑动摩擦力作用，大小为∫ =2c0S9,支架内倾，0支小，则F变小，故A 20N。 正确。] ( 1156 9.BD[由题图可知，当两个共点力垂直时，有F十F?= (1)尖劈对A侧的压力 100N2,当两个共点力方向相反时，|F1一F2|=2N,联立以 G F 上两式解得F1=6N,F2=8N或F1=8N,F2=6N,此二 FA=G1+F1,其中G1= sin a sin a 力的合力的变化范围是2N≤F≤14N,B、D正确。] G+F 10.CD[F1是物体重力的分力，施力物体是地球，不是斜面作 代入可得FA=sina 用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，故 (2)尖劈对B侧的压力 A错误；物体受重力和支持力两个力，故B错误，C正确；力 N、F,和F,三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效 FB=G2十T2,其中G2= tan a 果相同，故D正确。] 11.AD[由于A、B、C三个圆柱体都处于 代入可得FB二aD。 静止状态，根据平衡条件可知，A、B、C 17.解析：(1)如图所示，沿水平竖直建立 EZ2LE11212112112112122 三个圆柱体受到的合外力均为0，选项 直角坐标系。 45e9 A正确，选项C错误；如果圆柱体光滑， 对小球进行受力分析，把不在轴上的 45309W B、C两圆柱体分别受到各自竖直向下 力沿轴分解，则水平方向上有 的重力、地面施加的竖直向上的支持力 Na mg Tsin45°-Nsin30°=0 30° 以及A对其施加的沿两轴心连线方向 mg 竖直方向上有 的弹力，弹力方向斜向下，其受力如图所示，那么，B、C两圆 Tcos45°+Ncos30°-mg=0 m 柱体在水平方向上不能保持平衡，选项B错误；对于圆柱体 由以上两式得N≈73.2N,T≈51.8N。 A,根据平衡条件，B、C对A的作用力的合力一定与A的重 (2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小。拉力的最小值为 力平衡，方向竖直向上，选项D正确。] 12.CD[以小球为研究对象，其受力分析如图 Fmn=mgsin45° 所示，因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平 代入数据解得Fmn≈70.7N。 衡，由图知在题设的过程中，T一直减小，当 18.解析：(1)以O点为研究对象并进行受 绳子与斜面平行时，T与N垂直，T有最小 力分析，建立如图所示的坐标系，则 值，且Tmin=Gsin a,故选项C、D正确。] ToA cos 0-m1g 13.解析：(1)由题图乙可知，F的大小为4.0N。 Toa sin 0-ToB (2)①画出力F,、F2的图示，如图所示。 期得Tm号-m5 A 橡皮筋目 Ton-migtan 0=3 4m1g。 (2)物体己静止，乙所受摩擦力 3 F f-ToB=4mig 方向水平向左。 (3)物体乙所受最大静摩擦力 ②用刻度尺量出F金的线段长约为21.0mm,所以F合大小 fmx=m2g=0.3×40N=12N 为21.0X1N=4.2N,F0与拉力F的夹角的正切值为 当TOB=fmax=12N时 5 由Tos=m1gtan0得 =0.05。 12 m1= ToB gtan 0 10X3 kg=1.6kg。 14.解析：将力F2、F3平移到F;与F1、F 与F1的首端之间，如图所示。Fg、F4的 合力等于F1,F、F2的合力等于F1,这 0 章末综合测评（五） 五个力的合力大小为3F1=30N。 15.解析：对物体受力分析如图所示，由平衡 答案速对 条件得 在y轴方向上有 4:5 678 9101112 N=mg cos a+Fsin a 在x轴方向上有 A AA D B C B A BDABD BD AC Fcos a=mgsin a+f 又因为f=μN 13.(1)平衡摩擦力B(2)D电压为6V的蓄电池 Fcos a-mg sin a≈0.27。 交流电压为4~6V的学生电源(3)G作a-m关 联立解得μ=Fsin&十mg cos a 16.解析：将尖劈受到的重力G和压力F按照如图所示两个方 系图像作a关系图像 向进行分解。 14.(1)打点计时器应接交流电源，实验图中接了直流电源 (2)AC(3)3.10cm(4)0.98 15.(1)4m/s2(2)75N G 16.(1)0.5(2)254.5N 17.11.25s 18.(1)403N(2)8cm 5711二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给 ■0■■0■■■■■0■ 出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选 ■■■■■■■回■■ 年级 学号后 对但不全的得2分，有选错的得0分。 3■3■33■3 4■■■■■ 9.在研究两个力合成的实验中得到如图所示的合力与 班级 F 6■■6■6■■6■■6■ 两个共点力的夹角日的关系图，则下列说法正确 姓名 CA]F 6 刀刀刀刀口 的是 r 9■■99■9■9■ [o]F+mg to]F+mg 090180 [A幻两个共点力的大小是2N和8N 2 章未综合测评（四） I]两个共点力的大小是6N和8N 5.一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组 (满分：100分) 情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是 () [c]此合力的变化范围是2NF≤10N CA]IN 4N 7N [B]2N 6N 9N [o]此合力的变化范围是2N≤F≤14N 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 10.如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解 出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 Ce]2N 5N 8N [D]6N 8N 6N 1.如图所示，两个共点力F,、F:的大小一定，夹角0 6.如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放 为F,F:两个力，下列结论正确的是() 置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因 [A]F,是斜面作用在物体上使物体下滑的力， 是变化的，在0角从0逐渐增大到180°的过程中， 合力F的大小变化情况为 数为4，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支 F,是物体对斜面的正压力 [A]逐渐增加到最大 持力与摩擦力的大小分别为 [B]物体受mg、N,F,、F,四个力作用 ]从最大逐渐减小到0 [c]物体只受重力mg和弹力N的作用 2mg和2mg [©]从最大逐渐减小到最小 [D]力N、F:、F:三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效果 1 1. [D]先增大后减小 [o12mg和2mg 相同 之mg和乞mg 2.如图所示，一物体受到恒力F,作用，同时受到 11.A,B、C是三个相同的圆柱体，如图所示，放在水 7.如图所示，AO、BO,CO是三根完全相同的细绳，将钢 从0开始增大的F。的作用，两力之间的夹角8 平面上，它们均处于静止状态，则 梁水平吊起，若钢梁足够重时细绳AO先断，则 不变，则随着F,从0开始增大，物体受到的合力 [A]A,B、C所受的合力一定相等 [A]逐渐增大 [B]先减小后增大 []如果圆柱体光滑，它们仍能保持平衡状态 A10=120° [o]始终大于F [o]始终小于F, [©]B,C所受合外力大于A所受的合外力 [B10>120° 3.有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相 [c30<120 [D]B、C对A的作用力的合力方向一定竖直向上 当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三 [o]不论0为何值时，AO总是先断 12.如图所示，用一根细绳系住重为G、半径为R 个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力大小为 8,如图所示的器材为一秋千，用两根等长轻绳 的小球，其与倾角为a的光滑斜面劈接触，处 () 将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点，由 于静止状态，球与斜面的接触面非常小，当细 [A]3F [B]4F [e]5F [D]6F 于长期使用，导致两根支架向内发生了微小 绳悬点O固定不动，斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平 4.如图所示，甲为杂技表演的安全网示意图，网绳结构为正方形网 倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高，座椅静止时所受合 行的过程中，下列说法正确的是 () 格，Oa,b,c,d,e,f、g、h为网绳的结点，安全网水平张紧后，若 质量为加的演员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最 力的大小用F表示，F:表示单根轻绳对座椅拉力的大小，则 [A]细绳对小球的拉力先减小后增大 低点时，网绳dOe,Og均成120向上的张角，如图乙所示，此时O () []细绳对小球的拉力先增大后减小 点受到的向下的冲击力为F,重力加速度为g,则这时O点周围每 [A1F不变，F,变小 []F不变，F,变大 [c]细绳对小球的拉力一直减小 根网绳承受的力的大小为 () [a]F变小，F,变小 [D]F变大，F,变大 [D)细绳对小球的拉力最小值等于Gsin a 校本单元评估 ◆ ■ 三、非选择题：本题共6小题，共60分 9876543210+0.5 9876543210+0.5 876543210+o. 15.(10分)在固定的斜面上有一质量为m=2kg 17.(12分)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量 13.(8分)某探究小组做“验证力的平行四边形定则"实验，将画有坐 的物体，如图所示，当用F=20N的水平力推 为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已 标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在 物体时，物体沿斜面匀速上滑，4■30°，求物体 知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30° 30 水平桌面上，如图甲所示，将橡皮筋的一端Q周定在y轴上的B 与斜面间的动摩擦因数（取g=10m/s). 整个装置处于静止状态，取g=10m/s,求： 点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋 (1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小： 处于原长。 (2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉 (1)用一只弹簧测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标 的大小， 原点O,此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出。弹簧测力计的 示数如图乙所示，F的大小为N。 (2)撇去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点：现使用两个弹簧测 力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时观察到F,沿x 轴正方向，F,沿图甲中虚线所示的方向，由弹簧测力计的示数读 出两个拉力的大小分别为F,=4.2N和F,=5.6N ①用5mm长度 9876543210+0.5 的线段表示1N 18.(12分)如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段 的力，以O为作 轻绳的结点为O。轻绳OB水平且B端与放 用点，在图甲中 9876543210+0. 置在水平面上的质量为m,的物体乙相连，轻 /0 画出力F1、F,的 绳0A与整直方向的夹角0=37，物体甲，乙 0 16.(10分)如图所示，表面光滑、重力为G的尖劈插在 图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F金。 A、B之间，在尖劈背上加一压力F,求： 均处于静止状态。取g=10m/s2,sin37°= ②F合的大小为 N,F香与拉力F的央角的正切值 (1)尖劈对A侧的压力大小： 0.6,cos37°=0.8，tan37°=0.75。设最大静摩擦力等于滑动摩 为一·若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所 (2)尖劈对B侧的压力大小 擦力 允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则」 (1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？ 87654321o+0. (2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ 14.(8分)如图所示，有五个力作用于同一点O,表示 (3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因 这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的 数：=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m, 两邻边和三条对角线。已知F,=10N,则这五个 最大不能超过多少？ 力的合力大小为多少？ 校本单元评估 ■ ■