2022年高中物理练习力的合成与分解.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本第 2 章 第 2 讲一、挑选题12022 海口 现在城市的滑板运动特别流行在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以肯定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如下列图假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽视不计,运动员能顺当完成该动作,最终仍落在滑板原先的位置上要使这个表演胜利,运动员除了跳起的高度足够外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应当 A竖直向下 B竖直向上C向下适当偏后 D向下适当偏前 答案 A 解析 此题考查运动的合成与分解,要使运动员落在滑板原先的位置,就运动员在跳

2、起后和滑板在水平方向的运动情形相同,由于惯性, 运动员和滑板的水平初速度相同,因此只要水平方向上不受力即可,故双脚对滑板的作用力方向应当竖直向下,A 正确此题难度中等22022 年济南全运会,上海运动员严明勇勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移, 双臂缓慢张开到如下列图位置,就在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力 FT 两个拉力大小相等 及它们的合力 F 的大小变化情形为 AFT增大, F 不变 BFT增大, F增大名师归纳总结 CFT增大, F 减小DFT减小, F不变第 1 页,共 7 页 答案 A 解析 由平稳条件,合力F 等于人的重力, 故 F

3、 恒定不变； 当两手间距离变大时,绳的拉力的夹角变大,由平行四边形定就,FT变大, A正确32022 福建三明 如下列图,物体A 靠在竖直的墙面C上,在竖直向上的力F 作用下, A、B物体保持静止,就物体A 受力分析示意图正确选项 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本 答案 A 解析 将物体 A、 B 看做一个整体,由平稳条件可知,墙与物体 A 之间没有弹力的作用,应选项 B、C、D均错；再隔离物体 A受力分析可知,选项 A正确42022 陕西西安八校联考 如下列图,小圆环 A 吊着一个质量为 m2 的物块并套在另一个竖直放

4、置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环 A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1 的物块假如小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽视不计,绳子又不行伸长,如平衡时弦 AB所对应的圆心角为 ,就两物块的质量比 m1m2 应为 A2sin 2 B2cos 2Ccos Dsin2 2 答案 A 解析 绳 AB中的张力为 m1g,m2 对小圆环 A 的拉力为 m2g,大圆环对小圆环 A 的弹力沿大圆环半径向外,由于小圆环 A静止不动,故绳 AB对小圆环的拉力与 m2 对小圆环拉力的合力沿大圆环半径方向指向圆心 O,由几何关系可知,选项 A 正确52022

5、青岛模拟 如下列图,在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a,杆与天花板保持垂直杆的下端有一个轻滑轮 O. 另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处,细线跨过滑轮 O,下端系一个重为 G的物体 BO段细线与天花板的夹角为 30 . 系统保持静止,不计一切摩擦以下说法中正确是 GA细线 BO对天花板的拉力大小是 2名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本Ba 杆对滑轮的作用力大小是G 2Ca 杆和细线对滑轮的合力大小是 GDa 杆对滑轮的作用力大小是 G 答案 D 解析 细线对天花板的拉力等于物

6、体的重力 G；以滑轮为对象, 两段绳的拉力都是 G,互成 120 ,因此合力大小是 G,依据共点力平稳,a 杆对滑轮的作用力大小也是 G 方向与竖直方向成 60 斜向右上方 ；a 杆和细线对滑轮的合力大小为零6如右图所示,用长为 L 的轻绳悬挂一质量为 m的小球,对小球再施加一个力,使绳与竖直方向成 角并绷紧,小球处于静止状态,此力最小为 Amgsin BmgcosCmgtan Dmgcot 答案 A 解析 以小球为讨论对象, 就小球受重力 mg,绳拉力 FT,施加外力 F,应有 F 与 FT合力与 mg等大反向 即 F 与 FT的合力为 G mg. 如下列图, 在合力 G 肯定, 其一分力

7、FT方向肯定的前提下,另一分力的最小值由三角形定就可知 F应垂直绳所在直线,故 F mgsin . 72022 湖南衡阳八中月考 如下列图,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为 ,设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F 的方向水平向后,且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为 然后再A.FB.FC.FD.F 2tan /2 答案 D 解析 依据题意先将肌肉群对膝关节的作用力F 沿大腿骨和小腿骨方向分解,分解小腿骨方向的分力,即可知D正确82022 徐州 如下列图, ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“ ”形框架,其中 CA、CB边与竖直方向的夹角均

8、为 . P、 Q两个轻质小环分别套在 CA、CB上,两根细绳的一端分别系在 P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为 O. 将质量为 m的钩码挂在绳套上, OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用受到的拉力之比F1F2等于 l1、l2表示,如 l1l22 3,就两绳名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本A11 B23 C32 D49 答案 A 解析 由于杆是光滑的,因此静止时连接环的绳与杆垂直,如图所示,依据几何关系可知,OP、OQ与竖直方向的夹角相等,都为 90 ,依据物体的平稳条件可知,两

9、段绳上的拉力相等,A 项正确本题难度中等二、非挑选题9如下列图,光滑斜面的倾角为 ,有两个相同的小球 1 和 2,分别用光滑挡板 A、B 拦住,挡板 A 沿竖直方向,挡板 B 垂直于斜面,就两挡板受到小球的压力大小之比为 _,斜面受到两个小球的压力大小之比为1 1 答案 cos cos 2 解析 此题是典型的依据重力的作用成效进行力的分解的应用,挡板在斜面上的方向G不同,重力的作用成效就不同球 1 重力分解如图 a 所示, F1Gtan , F2cos ；球 2重力分解如图 b 所示, F1 Gsin ,F2 Gcos . 所以挡板 A、B所受压力大小之比：F1Gtan Gsin 1 cos

10、. F1GF2 cos 1斜面受两小球压力大小之比：F2Gcos cos 2 . 10用一根轻绳把一质量为 0.5kg 的小球悬挂在 O点,用力 F拉小球使悬线偏离竖直方向 30 角, 小球处于平稳状态,力 F 与竖直方向的夹角为 ,如右图所示,如使力 F 取最小值,就 等于 _,此时绳的拉力为 _N g 取 10N/kg 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本 答案 6053 2 解析 由题意可知小球始终在O点静止, 合外力为零 小球共受三个力作用：重力、绳向上的拉力FT及拉力 F,这三个

11、力的合力为零如右图所示,重力是恒力,FT的方向不变, F 的大小方向都转变因此可知：F 与 FT5垂直时有最小值,即 60 ,绳上拉力 FT mg cos30 2 3N. 112022 连云港 如下列图,轻杆 BC的 C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的 B 点通过水平细绳 AB使杆与竖直墙壁保持 30 的夹角如在 B点悬挂一个定滑轮 不计重力 ,某人用它匀速地提起重物已知重物的质量 m30 kg ,人的质量 M50 kg ,g 取 10 m/s 2. 试求：1 此时地面对人的支持力；2 轻杆 BC和绳 AB所受的力 答案 1200N 24003N 32003N 解析 1 当物体匀速上升时,绳的张力

12、FTmg300N 对于人就 FN MgFT200N. 2 设杆 BC受力 FN1,绳受力 FN2. 就 FN1cos30 2mg0 FN2FN1sin30 0 解得 FN1 400 3N FN2200 3N. 122022 江苏苏州测试 有一种机械装置, 叫做“ 滚珠式力放大器” ,其原理如图所示,斜面 A可以在光滑水平面上滑动,钢珠 D置于 A、B、C之间,当用水平力斜面 B 以及物块 C都是被固定的, 它们均由钢材制成,F推斜面 A时,钢珠 D对物块 C、斜面 B 的挤压力分别为 F1、F2. 已知斜面 A、B 的倾角分别为 、 ,且不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,试求 F1、F2 的大

13、小 答案 1 cot cot F1 tan sin F 解析 如下列图,钢珠D受 C的弹力 F1 、B 的弹力 F2 以及 A的弹力 F3 作用,斜面 A 受重力 Mg、 D的弹力 F3、地面的弹力F4以及外力 F 作用由共点力的平稳条件得名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本对钢珠 D：F2sin F3cos F1 F2cos F3sin 对斜面 A：F3sin F依据牛顿第三定律得F3F3F tan sin 联立解得 F1 1 cot cot F,F2 由牛顿第三定律可知,钢珠对物块C和

14、斜面 B的挤压力分别是FF1 F1 1 cot cot F,F2F2 tan sin . 13如下列图,质量为 2kg 的直角三棱柱 A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角 为 37 . 质量为 1kg 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A 和 B都处于3静止状态, 求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？ g10m/s 2,sin37 5,cos3745 答案 30N 7.5N 解析 选取 A 和 B 整体为讨论对象,它受到重力 Mmg,地面支持力 FN,墙壁的弹力 F 和地面的摩擦力 Ff的作用 如图甲所示 而处于平稳状态依据平稳条件有：FN Mm g0 FFf可得 FN M m g30N 再以 B 为讨论对象,它受到重力 mg,三棱柱对它的支持力 FNB,墙壁对它的弹力 F 的作用 如图乙所示 而处于平稳状态,依据平稳条件有：FNB cos mgFNB sin F名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本解得 Fmgtan 所以 FfFmgtan 7.5N 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页