高中物理教科版第四章物体的平衡单元测试2023版章末综合测评4.docxVIP

章末综合测评(四)

(时间：60分钟满分：100分)

一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

1．下列说法正确的是()

【导学号

A．沿斜面匀速下滑的物体处于失重状态

B．绳子一端固定一小球，使小球绕另一端摆动，当它摆至最大高度时，速度为零，处于平衡状态

C．物体沿圆形轨道做速度大小不变的运动时，处于平衡状态

D．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，处于平衡状态

【解析】平衡状态包括两种情况：①保持静止；②做匀速直线运动．A、D项中运动均能保持匀速直线运动，均处于平衡状态；C项中物体速度大小不变，但方向时刻变化，不是平衡状态；B项中由于摆球摆至最大高度时所受合力不为零，摆球不是处于平衡状态．

【答案】D

2.如图1所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为()

【导学号

图1

\f(\r(3),2)mg和eq\f(1,2)mg \f(1,2)mg和eq\f(\r(3),2)mg

\f(1,2)mg和eq\f(1,2)μmg \f(\r(3),2)mg和eq\f(\r(3),2)μmg

【解析】对三棱柱进行受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f作用而处于静止，即平衡状态，由平衡条件可知，N＝mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg，f＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，故A正确．

【答案】A

3．一质量为M的探空气球在匀速下落，如图2所示，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减小的质量为()

图2

A．2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M－\f(F,g)))

B．M－eq\f(2F,g)

C．2M－eq\f(F,g)

D．0

【解析】设减小的质量为m.

气球匀速下降时F＋f阻＝mg①

气球匀速上升时F－f阻－(M－m)g＝0②

联立①②解得：m＝2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M－\f(F,g)))，A正确．

【答案】A

4．小船用绳索拉向岸边，如图3所示，设船在水中运动时水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是()

图3

A．绳子的拉力T不断减小

B．绳子的拉力T不变

C．船的浮力减小

D．船的浮力增大

【解析】小船受四个力的作用而匀速前进．

水平方向：F′＝Tcosθ，

竖直方向：Tsinθ＋F＝mg

当θ角增大时，由于阻力F′不变，则拉力T增大，浮力F减小．

【答案】C

5．两块轻质竖直平行板A、B之间夹着一块重力为6N的长方体木块C，如图4所示，此时A、B对C的压力均为10N，若C与A、B之间的动摩擦因数均为μ＝，要将C沿竖直方向从两板间拉出，并且使C做匀速直线运动，则需对C施加外力F的大小为()

图4

A．14N B．10N

C．8N D．6N

【解析】要考虑将C向上和向下两种情况匀速拉出．向上匀速拉出时F＝G＋f＝G＋2μN＝14N，A正确．向下匀速拉出时F＝2μN－G＝2N，故B、C、D均错误．

【答案】A

6．如图5所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动．已知轻质绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是()

图5

A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变

B．B球受到的风力F为mBgtanθ

C．杆对环A的支持力随着风力的增加而增加

D．环A与水平细杆间的动摩擦因数为eq\f(mB,mA＋mB)

【解析】以B球为研究对象，受力分析如图，三力平衡，解三角形得到拉力T＝eq\f(mBg,cosθ)，风力F＝mBgtanθ，当F增大时，θ角增大，T增大，选项A错误，B正确；对A、B整体由平衡条件得，水平方向有F＝μ(mA＋mB)g，解得μ＝eq\f(mBtanθ,mA＋mB)，竖直方向杆对环A的支持力NA＝(mA＋mB)g，选项C、D错误．

【答案】B

7．如图6所示，物块M静止于倾斜放置的木板上，使倾斜角θ缓慢增大，在M沿木块滑动之前，受力情况是()

图6

A．物块对木板的压力逐渐减小

B．物块所受摩擦力逐渐减小

C．物块所受支持力与摩擦力的合力不变

D．物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大

【解析】物块可