高三物理测试卷：力，物体的平衡

2005－2006学年度高三物理测试卷：

力，物体的平衡

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

1．如图所示，在斜面上有一个物体在水平推力F的作用下保持静止，现在保持推力的大小不变，将推力的方向逆时针缓慢调整到平行于斜面向上的方向上，在这一个过程中，物块始终保持静止。则斜面对物块摩擦力的大小在这一个过程中的变化可能是　　　　　 （　　）

　　　 A．逐渐增大

B．逐渐减小

　　　 C．先增大后减小

　　　 D．先减小后减小

2．如图示，由于静摩擦力的作用，A静止在粗糙水平面上，地面对A的支持力为N，若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

A．f、N都增大　　　　　　 

B．f、N都减小

　　　　C．f增大，N减小　　　　　

　　　　D．f减小，N增大　　　　　　　　

3．如图所示，两木块的质量分别为m₁和m₂，两轻质弹簧的

劲度系数分别为k₁和k₂，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），

整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开

上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为　　　　 （　　 ）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.m₁g/k₁　　　 　　　　　　　　　　　　　　 B. m₂g/k₁　　

　　　　　　　　　　　　　　　　C. m₁g/k₂　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　D. m₂g/k₂

4. 如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳的拉力F和斜面对小球的支持力将　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　 ）

A.  F逐渐增大，逐渐减小。　

B.  F先增大后减小，逐渐减小。

C.  F逐渐减小，逐渐增大。　

D.  F先减小后增大，逐渐减小。

5．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，　

表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，

两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡

（如图）。现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡。那么

将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持

力和细绳上的拉力F的变化情况是　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　 （　　 ）

　　　 A.不变，F变大。　　　　　　　　　　　　 B.不变，F变小。

　　　 C.变大，F变小。　　　　　　　　　　　　 D.变大，F变小。

6．用绳把球挂靠在光滑墙上，绳的另一端穿过墙孔拉于手中，如图.当缓缓拉动绳子把球吊高时，绳上的拉力T和墙对球的弹力N的变化是　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A.T和N都不变；　　 　　　　　　　　　　　　　

　　　 B.T和N都变大；

　　　C.T增大，N减小；　 　　　　　　　　　　　　　

　　　 D.T减小，N增大.

7．两个力F₁、F₂的合力为F，如果两个力的夹角保持不变，当力F₁、F₂中的一个力增大后，下列说法不正确的是：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．F的大小一定增大　　　 　　　　　　　　　B．F的大小可能变大也可能变小

　　　 C．F的大小可能不变　　  　　　　　　　　　　D．0⁰<<90⁰时，F的大小一定增大

8．把力F进行分解，下列的说法中正确的有：

A．已知两个分力的方向，有唯一的解

B．已知两个分力的大小，有唯一的解

C．已知一个分力的大小与方向，有唯一的解

　　　　　　　　　　　　　　　　D．已知一个分力的大小与另一个分力的方向，有唯一的解

9．某物体在四个共点力的作用下处于静止状态，若F₄的方向沿逆时针转90^○而保持其大小

　　　 不变，其余三个力的大小和方向保持不变，则此时物体所受合力大小为　　　　　 （　　）

　　A．₄　　　　　 B．2F₄C．F₄　　　　　　　　　D．F₄

10. 质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上。斜面体放在水平粗糙的地面上，m和M

　　　 均处于静止状态，如图所示。当在物体m上施加一水平力F，且F由零逐渐加大到F_m

的过程中，m和M仍保持静止状态，在此过程中，下列哪些判断是正确的？

A. 斜面体对m的支持力逐渐增大。　　

　　　　　　　　　　　　　　　　B. 物体m受到的摩擦力逐渐增大。

　　　　　　　　　　　　　　　　C. 地面受到的压力逐渐增大。　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　D. 地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到F_m。

第Ⅱ卷（非选择题 共110分）

二、本题共三小题。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图

11．（1）图中，游标卡尺甲的读数是________，乙的读是________。

（2）用零点校准的螺旋测微器测量一金属球的直径，如图（B）所示，可知该金属球的直径D＝________。（4分）

12．做共点力的合成实验（4分）

（1）下列哪些方法可减少实验误差？

　　　　　　　　　A．使用弹簧称拉橡皮条时，应使它与木板平面平行　

　　　　　　　　　B．两个分力F₁、F₂的大小要尽量大些

C．两个分力F₁、F₂的夹角越大越好

D．拉橡皮条的细绳要稍短些　　　　　　　 

（2）用两个弹簧秤把橡皮条拉伸到O点，如图所示（4分）

两弹簧秤上的示数分别为F₁、F₂与橡皮条的伸长方向夹角为θ，当保持F₁的大小不变，使θ增加，问要使结点O保持不变，F₂的大小方向应如何变化？

13．同上题实验，其它器材不变，把二个弹簧秤改成一个弹簧秤，能否完成该实验呢？怎么做？（4分）

本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

14．医疗诊断中，有一项血液检查叫“血沉”，血液是由红血球和血浆组成的悬浮液，将它放进竖直放置的血沉管内，红血球就会匀速下沉，其下沉的速率就叫血沉，某人的血沉值为v=10mm/h,把红血球看作是半径为R的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6πηRv, 其中η=1.8×10^-3Pa·s, 血浆的密度为₁=1.0×10³kg/m³, 红血球的密度为=1.3×10³kg/m³, 试估算红血球半径的大小。（保留一位有效数字） （14分）

15．如图1-6-17所示是压榨机的示意图，B是固定的铰链，C是有光滑小轮的滑块（重力不计）。当在铰链的A处加一个垂直于竖直墙壁的力F后，会使滑块C紧压被压榨的物体D,求物体D受到的压力为F的多少倍？（10分）

16．如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f大小的关系,试由图线确定：

　　　（1）弹簧的原长.

　　　 （2）弹簧的倔强系数.

　　　 （3）弹簧长为0.20m时,弹力的大小.（12分）

17．一艏帆船要向东航行，遇到了与航行方向成一锐角的迎面风，现在使帆面AB张成与航行的方向成一角，且使<，这时的风力可以驱使帆船向东航行，设风力的大小为F，求：船所受到的与帆面垂直的力，和驱使船前进的力？（14分）

18．如1-9-11图，拉力F作用在重为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进，若物体与地面的动摩擦因数为μ，当拉力最小时和地面的夹角θ为多大？（10分）

19. 如图所示，在倾角θ=30⁰的粗糙斜面上放一物体，重力为G，现用与斜面平行的力

F=G/2推物体，物体恰能斜向下匀速直线运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数是

多少？（14分）

20．用能承受最大拉力相同的两根线，OA、OB悬挂起一个空的铁球。

OA、OB的长度不同，一端系在天花板上，另一端系在铁球上，如图所示。当向空铁球内注入铁砂时，哪一根线将先断？如果每根线最大承受的拉力为100N，则为了使线不断，铁球和铁砂的总重量最大可达到多少？　（16分）

2005－2006学年度高三物理测试卷：

力，物体的平衡参考答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
序号	ABD	D	C	D	B	B	AC	AC	A	AD

11． （1）51．62mm　　109．3mm

　　　 (2)6.530mm

12．根据力的平行四边形法则分析得到结果

13．采用交换弹簧秤的位置分别测出两个分力的大小，可以完成实验

　　　　  14。根据物体匀速合力为零，容易得到

　　　　　　　　　 mg－F_浮－f=0　　　　　　　　　　　　　 ………(2分)

　　　　　　　　　　　　　　 πR^3－－6=0　 ………(4分)

　　　　　　　　　　 R²（）=

　　　　 R=　　　 ………(4分)

15．　把力F分解为沿AC杆和BC杆的力F₁和F₂

由几何关系得F₁=F₂ …　　 ……(2分)

　　 　　F₁=F………(4分)

作用在D上的压力，是F₁分解的竖直向下的分力N。　　 由几何关系得：N=F₁cos=F　　  ………(4分)

　　　　　　　　　　　　　  所以N=5F.

16．10cm　　　　　　　  ………(4分)

k=200N/m　　　　　 ………(4分

F=20N　　　　　  ………(4分

17．如图所示，OA为航向，BC为风向，DE为帆面由几何关系得到，风与帆面的夹角为，　　　　　 ………(4分)

这样风力垂直帆面的分力为

F₁=Fsin()　　………(4分)

在把垂直帆面的分力F₁分解为沿航行

　　　　  　　　　　　　　　　方向的分力F₂则

F₂=F₁sin= Fsin()sin………(6分)

18． Fcosθ－ μN=0,

Fsinθ+N－G=0　　　　　　　　 　　………(4分)

解得：F=　　　　　　　　　 ………(2分)　　　　　　

设tg=,　则cos=,　代入上式可得：

F== = ………(4分)

=μ 时,　cos(θ－μ)=1,　此时F取最小值。

∴拉力取最小值F_min=时，拉力与地面的夹角………(4分)

19．物体在斜面上运动时沿F和Gsin30⁰的合力方向………(3分)

因为匀速　　　　f=

f=　　　 　　　　　 ……(3分)

物体对斜面的压力N=Gcos30⁰………(4分)

动摩擦因素为　　　 =………(4分)

20．球的受力分析如图

小球静止T_Acos30⁰+T_Bcos60⁰=G ………(4分)

T_Asin30⁰=T_Bcsis60⁰

　　A绳将先断………(4分)

线的最大的拉力为100N时

当T_A=100N时　　 T_B =………(4分)

铁球的总重量为G=………(4分)