2025版新教材高中物理單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)四含解析魯科版必修1

PAGE12-單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(四)(第4章)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共9小題，每小題3分，共27分)1.(2024·麗水高一檢測(cè))草原上三只狼在爭(zhēng)搶食物，三只狼沿水平方向作用力大小為800N、1000N和1200N，狼的方位不確定，三只狼合力的最大值和最小值分別為 ()A.3000N，0N B.3000N，400NC.2200N，400N D.2200N，0N【解析】選A。三力方向一樣時(shí)，合力最大為3000N；800N和1000N二力合力的最大值為1800N，最小值為200N，1200N大于最小值，小于最大值，所以三力合力的最小值為0N，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示，拖拉機(jī)拉著耙耕地，拉力F與水平方向成α角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為 ()A.FsinαB.FcosαC.FtanαD.F【解析】選B。依據(jù)平行四邊形定則，以F為對(duì)角線作平行四邊形，如圖：則有F2=Fcosα；故選B。3.(2024·泉州高一檢測(cè))如圖所示，總重為G的吊燈用三條長(zhǎng)度相同的輕繩懸掛在天花板上，每條輕繩與豎直方向的夾角均為θ，則每條輕繩對(duì)吊燈的拉力大小為 ()A.G3cosθ C.13Gcosθ D.1【解析】選A。由平衡學(xué)問可知：3Tcosθ=G解得T=G3cosθ，故選4.如圖，智能清潔機(jī)器人在豎直玻璃墻面上沿虛線斜向上勻速“爬行”，則玻璃墻面對(duì)其作用力的方向是 ()A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【解析】選B。智能清潔機(jī)器人在豎直玻璃墻面上沿虛線斜向上勻速“爬行”時(shí)受力平衡，依據(jù)平衡條件進(jìn)行分析。智能清潔機(jī)器人在豎直玻璃墻面上沿虛線斜向上勻速“爬行”時(shí)受力平衡，則玻璃墻面對(duì)其作用力與其重力等大反向，即為F2方向，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。5.“垂直風(fēng)洞”是上海世博會(huì)拉脫維亞館的亮點(diǎn)，風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將體驗(yàn)者懸空“托起”(如圖所示)。假定某段時(shí)間體驗(yàn)者恰好在空中靜止，則下述各對(duì)力中屬于平衡力的是()A.人受到的重力和氣流對(duì)人向上的力B.地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力C.人受到的重力和人對(duì)氣流向下的力D.人對(duì)氣流向下的力和氣流對(duì)人向上的力【解析】選A。以人為探討對(duì)象，受豎直向下的重力和氣流對(duì)人向上的力，二力平衡。地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力為一對(duì)作用力和反作用力，人對(duì)氣流向下的力和氣流對(duì)人向上的力也為一對(duì)作用力和反作用力。人對(duì)氣流向下的力為人施加的力，不是受到的力，A對(duì)。6.一些機(jī)場(chǎng)為了便利乘客長(zhǎng)距離搬運(yùn)行李，安裝了一種水平電梯，如圖所示，某乘客站在水平電梯之上，隨電梯一起勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.該乘客正在向前運(yùn)動(dòng)，所以受到向后的摩擦力B.該乘客與電梯相對(duì)靜止，她受到的摩擦力為靜摩擦力C.因?yàn)樵摮丝吞幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，她受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力D.該乘客不受摩擦力【解析】選D。隨水平電梯一起勻速運(yùn)動(dòng)的乘客相對(duì)電梯靜止，做勻速運(yùn)動(dòng)，受到重力和支持力作用，二力平衡，所以不受摩擦力作用，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】近日一張名為“史上最孤獨(dú)熊貓”的圖片走紅網(wǎng)絡(luò)，一只熊貓?zhí)稍趦A斜的樹干上紋絲不動(dòng)，姿態(tài)令人忍俊不禁，樹干給熊貓的力方向?yàn)?()A.垂直于樹干向上B.沿樹干向上C.豎直向上D.樹干形變困難，無法推斷力的方向【解析】選C。熊貓靜止在樹干上，受重力和樹干對(duì)熊貓的作用力，依據(jù)二力平衡，樹干對(duì)熊貓的力與重力等大反向，故樹干給熊貓的力方向?yàn)樨Q直向上，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7.(2024·臺(tái)州高一檢測(cè))如圖所示為小摯友喜愛的磁性黑板，下面有一個(gè)托盤，讓黑板撐開一個(gè)平安角度(黑板平面與水平面的夾角為θ)，不易傾倒，小摯友不但可以在上面用專用畫筆涂鴉，磁性黑板擦也可以干脆吸在上面。圖中就有小摯友把一塊質(zhì)量為m的黑板擦吸在上面保持靜止，黑板與黑板擦之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法正確的是 ()A.黑板擦對(duì)黑板的壓力大小為mgcosθB.黑板對(duì)黑板擦的摩擦力大小為μmgcosθC.黑板對(duì)黑板擦的摩擦力大于mgsinθD.黑板對(duì)黑板擦的作用力大小為mg【解析】選D。對(duì)黑板擦受力分析，受到豎直向下的重力，黑板給的支持力N，以及垂直黑板向下的吸力F，沿黑板平面對(duì)上的摩擦力f，依據(jù)正交分解可知f=mgsinθ，N=mgcosθ+F，依據(jù)牛頓第三定律可知黑板擦對(duì)黑板的壓力大小為N′=mgcosθ+F，由于黑板擦處于靜止，所以重力和其余三個(gè)力(黑板對(duì)黑板擦的作用力)的合力為零，故黑板對(duì)黑板擦的作用力大小為mg，D正確。8.2024年9月2日結(jié)束的亞運(yùn)會(huì)中，中國隊(duì)包攬了跳水項(xiàng)目的全部10金。圖示為跳水運(yùn)動(dòng)員在走板時(shí)，從跳板的a端緩慢地走到b端，跳板漸漸向下彎曲(相當(dāng)于斜面傾角不斷變大)，在此過程中，跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的 ()A.摩擦力不斷增大 B.作用力不斷減小C.作用力不斷增大 D.支持力不斷增大【解析】選A。設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，跳板與水平方向的夾角為θ，運(yùn)動(dòng)員受力平衡，對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析，則跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力：f=mgsinθ，隨θ增大，摩擦力增大；跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力：N=mgcosθ，隨θ增大，支持力減??；運(yùn)動(dòng)員受力平衡，跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與重力等大反向，不變。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。9.如圖所示，三個(gè)形態(tài)不規(guī)則的石塊a、b、c在水平桌面上勝利地疊放在一起，則石塊 ()A.c受到水平桌面對(duì)左的摩擦力B.c對(duì)b的作用力肯定豎直向上C.b對(duì)a的支持力肯定豎直向上D.b對(duì)a的支持力肯定等于a所受重力【解析】選B。以三石塊作為整體探討，依據(jù)平衡條件可知，則石塊c不會(huì)受到水平桌面的摩擦力，故A錯(cuò)誤；選ab作為整體探討，依據(jù)平衡條件，則石塊c對(duì)ab整體的作用力與其總重力平衡，則石塊c對(duì)b的作用力肯定豎直向上，故B正確；石塊b對(duì)a的支持力與其對(duì)a的靜摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，則b對(duì)a的支持力和靜摩擦力的合力方向豎直向上，支持力的方向不是豎直向上，也不等于a的重力，故C、D錯(cuò)誤。所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】對(duì)物體受力分析的步驟(1)確定探討對(duì)象：探討對(duì)象可以是單個(gè)物體或者物體的一部分，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。(2)按依次分析受力：通常按重力、彈力、摩擦力、其他力的依次逐個(gè)分析。(3)畫出力的示意圖：將作用點(diǎn)畫在重心上。(4)檢查正誤：是否有遺漏或多余的力。二、試驗(yàn)題(共5分)10.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的試驗(yàn)狀況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。(1)下列敘述正確的是_______(填選項(xiàng)前的字母)

A.同一試驗(yàn)過程中，結(jié)點(diǎn)的位置必需都拉到同一位置O點(diǎn)，不能隨意變動(dòng)B.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使兩細(xì)繩之間的夾角為90°，以便算出合力的大小C.兩個(gè)分力之間的夾角越大越好D.必需使分力與合力在同一平面內(nèi)(2)假如沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向肯定沿AO方向的是_______。

(3)本試驗(yàn)采納的科學(xué)方法是_______。

A.志向試驗(yàn)法 B.等效替代法C.限制變量法 D.建立物理模型法【解析】(1)同一試驗(yàn)過程中，結(jié)點(diǎn)的位置必需都拉到同一位置O點(diǎn)，不能隨意變動(dòng)，選項(xiàng)A正確；此試驗(yàn)對(duì)F1、F2之間的夾角沒有要求，通常在60°至120°之間最佳，故B、C錯(cuò)誤。完成本試驗(yàn)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩方向必需與平面平行，且在同一平面內(nèi)，這樣才能確保力的精確性，故D正確。故選A、D。(2)F是由兩個(gè)分力做出的合力的理論值，F(xiàn)′是實(shí)際測(cè)量的合力的值；由于誤差的存在，所以F和F′方向并不完全重合，圖乙中的F與F′兩力中，方向肯定沿AO方向的是F′。(3)合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本試驗(yàn)采納的是等效替代法。故選B。答案：(1)A、D(2)F′(3)B三、計(jì)算題(本題共3小題，共28分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(9分)如圖所示，一輛汽車走鋼絲橫跨尼羅河，假如汽車的總質(zhì)量為2000kg，兩側(cè)的鋼索彎曲成150°夾角，求每條鋼索所受拉力的大小(鋼索的質(zhì)量可不計(jì)，cos75°=0.259，g取10N/kg)。【解析】設(shè)一條鋼索的拉力大小為F，汽車兩側(cè)的鋼索的合力與汽車的總重力等大反向，作出拉力與其合力的平行四邊形為一菱形，如圖所示，據(jù)幾何學(xué)問可得G2=2Fcos75°所以拉力F=G4cos75°=答案：均為19305N12.(9分)如圖所示，燈重G=20N，繩AO與天花板的夾角α=30°，繩BO與墻面垂直，試求AO、BO兩繩所受的拉力各為多大？【解析】將電燈所受的重力G按效果沿兩個(gè)繩子方向進(jìn)行分解，如圖。 (3分)依據(jù)平衡條件結(jié)合幾何學(xué)問得：FOA=F1=Gsin30FOB=F2=Gtan30°=20答案：AO、BO兩繩受到的拉力分別為40N、34.6N。13.(10分)如圖所示，工人須要把質(zhì)量m=20kg的貨箱沿斜放的木板推上卡車。木板與水平面夾角θ=37°，貨箱與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。假定工人推力的方向與板面平行，貨箱始終沿板面勻速運(yùn)動(dòng)(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10N/kg)。 (1)求貨箱對(duì)木板的壓力大小N。(2)求木板對(duì)貨箱的摩擦力f。(3)求工人對(duì)貨箱的推力大小F?！窘忸}指南】解答本題可以從以下兩點(diǎn)入手：(1)以貨箱為探討對(duì)象，畫出受力分析圖。(2)依據(jù)平衡條件進(jìn)行求解即可?！窘馕觥?1)以貨箱為探討對(duì)象，貨箱受到重力、木板的支持力、摩擦力以及工人的推力，受力分析如圖所示依據(jù)平衡條件得垂直于斜面方向有：N′=Gcos37° (2分)由牛頓第三定律可知，貨箱對(duì)木板的壓力大小N=N′=160N (2分)(2)由f=μN(yùn)′=0.5×160N=80N，方向沿木板向下 (3分)(3)依據(jù)平衡條件得平行于斜面方向有：F=f+Gsin37°=200N (3分)答案：(1)160N(2)80N，方向沿木板向下(3)200N【等級(jí)性考試】(30分鐘40分)14.(5分)(多選)如圖所示，F(xiàn)1、F2為兩個(gè)分力，F(xiàn)為其合力，圖中正確的合力矢量圖是 ()【解析】選A、C。依據(jù)力的平行四邊形定則，以F1和F2為鄰邊，作平行四邊形，則與F1和F2共頂點(diǎn)的對(duì)角線就是合力，故A正確；依據(jù)三角形定則，將F1、F2首尾順次相接，合力等于從F1的起點(diǎn)到F2終點(diǎn)的有向線段，C正確。故本題選A、C。15.(5分)(多選)(2024·全國卷Ⅰ)如圖，松軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角α(α>π2)?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變，在OM由豎直被拉到水平的過程中A.MN上的張力漸漸增大B.MN上的張力先增大后減小C.OM上的張力漸漸增大D.OM上的張力先增大后減小【解析】選A、D。以重物為探討對(duì)象，它受三個(gè)力即重力mg、繩OM段的拉力FO、NM段的拉力FN的作用，處于平衡狀態(tài)?？紤]到力mg不變，F(xiàn)O與FN的夾角不變，當(dāng)FO由豎直向上變?yōu)樗较蜃髸r(shí)，作出如圖所示的力矢量圖，由圖可知：FN始終變大，F(xiàn)O先變大后減小?！究偨Y(jié)提升】力的動(dòng)態(tài)問題的分析步驟(1)畫出力的分解圖。在合力與兩個(gè)分力構(gòu)成的三角形中，一個(gè)是恒力，大小方向均不變；另兩個(gè)是變力，其中一個(gè)是方向不變的力，另一個(gè)是大小、方向均改變的力。(2)分析方向改變的力在哪個(gè)空間內(nèi)改變，借助力的矢量三角形，利用圖解法推斷兩個(gè)變力大小、方向的改變。(3)留意：由圖解可知，當(dāng)大小、方向都可變的分力(設(shè)為F1)與方向不變、大小可變的分力垂直時(shí)，F(xiàn)1有最小值。16.（多選）（2024·全國卷Ⅰ）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過程中()A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細(xì)繩的拉力大小肯定始終增加C.M所受斜面的摩擦力大小肯定始終增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【解析】選B、D。如圖所示，以物塊N為探討對(duì)象，它在水平向左的拉力F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過程中，水平拉力F漸漸增大，繩子拉力T漸漸增大，A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面對(duì)下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也漸漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面對(duì)上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能始終減小，也可能先減小后增加，C錯(cuò)誤，D正確。17.(10分)在傾角為30°的光滑斜面上放著一個(gè)質(zhì)量M=2kg的物體A，由輕繩與質(zhì)量為m的物體B相連，如圖所示，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則B物體的質(zhì)量為多大？(g取10N/kg)【解析】分析B的受力可知，繩的拉力等于B所受重力。即FT=mg