2019年高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第2讲 力的合成与分解练习.doc

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1、1配餐作业配餐作业 力的合成与分解力的合成与分解A 组基础巩固题1如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知，则这三个力的合力为( )AF2 B2F2 C3F2 D4F2解析 以F1、F3为邻边作平行四边形，由几何特征，可知平行四边形是矩形，则合力F132F2，故F1、F2、F3的合力F3F2，C 项正确。答案 C 2如图所示，两绳相交于O点，绳与绳，绳与天花板间夹角大小如图，现用一力F作用于O点，F与右绳间夹角为，保持F的大小不变，改变角的大小，忽略绳本身的重力，则下述哪种情况下，两绳所受的张力相等( )A135 B150

2、C120 D90解析 点O受三个拉力，由于两绳所受的张力相等，故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上，而其必定与第三个力F平衡，即与F等值、反向、共线，故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上，根据几何关系，135，故选 A 项。答案 A 3如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120。下列判断正确的是( )2A此时千斤顶每臂受到的压力大小均为 5.0104 NB此时千斤顶对汽车的支持力为 1.0104 NC若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂

3、受到的压力将增大D若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小解析 车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，等于汽车对千斤顶的压力，大小为 1.0105 N，B 项错误；两臂夹角为 120，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为 1.0105 N，A 项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，D 项正确，C 项错误。答案 D 4(多选)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为 37，此时弹簧弹力为 24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin370.6，cos370.8)，下列说法正确的是( )A此时锁壳碰锁舌的弹

4、力为 40 NB此时锁壳碰锁舌的弹力为 30 NC关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变3解析 锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F1Nsin 37，且此时F1大小等于弹簧的弹力 24 N，解得锁壳碰锁舌的弹力为 40 N，A 项正确，B 项错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，C 项正确，D 项错误。答案 AC 5如图所示，一竖直挡板固定在水平地面上，图甲用一斜面将一质量为M的光滑球顶起，图乙用一 圆柱体将同一光滑球顶起；当斜面或 圆柱体缓慢向右推动的过程中，关于1 41 4两种情况下挡板所受的压力，下列说法正确的是( )A两种情

5、况下挡板所受的压力都不变B两种情况下挡板所受的压力都增大C图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力减小D图甲中挡板所受的压力不变，图乙中挡板所受的压力先减小后增大解析 选球为研究对象，图甲中，球受重力、挡板的弹力、斜面的支持力，由于缓慢向右推动的过程中，各力的方向不变，重力不变，所以挡板的弹力、斜面的支持力大小均不变，由牛顿第三定律知挡板所受压力也不变，B 项错误；图乙中球受重力、挡板的弹力、圆柱体的支持力，由于缓慢向右推动的过程中， 圆柱体支持力与竖直方向的夹角减小(示1 41 4意图如图)，挡板的弹力方向不变，重力不变，因此挡板的弹力减小，挡板所受的压力也减小，C 项正确，A、D 项

6、错误。4答案 C 6.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为 30、60，M、m均处于静止状态。则( )A绳OA对M的拉力大于绳OB对M的拉力B绳OA对M的拉力等于绳OB对M的拉力Cm受到水平面的静摩擦力大小为零Dm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析 取O点为研究对象进行受力分析，如图，TATB，再对物体m进行受力分析知，m受水平面的静摩擦力的方向水平向左，D 项正确。答案 D 7风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备。一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，OL是拉住飞机模型的绳。已知飞机模型重为G，当飞机模型静止在空中

7、时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为，则作用于飞机模型上的风力大小为( )5A. BGcos C. DGsinG cosG sin解析 作用于飞机模型上的风力F的方向垂直于AB向上，由平衡条件可知，风力F在竖直方向的分力与飞机模型重力G平衡，即FcosG，解得F，A 项正确。G cos答案 A 8.如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂着，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O是三根线的结点，bO水平拉着B物体，cO沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力

8、大小是 20 N，g取 10 3m/s2，则下列说法错误的是( )A弹簧的弹力为 10 NB重物A的质量为 2 kgC桌面对B物体的摩擦力为 10 N3DOP与竖直方向的夹角为 60解析 Oa与aA两细线拉力的合力与OP线的张力大小相等。由几何知识可知FOaFaA20 N，且斜线OP与竖直方向的夹角为 30，D 项错误；重物A的重力GAFaA，所以mA2 kg，B 项正确；桌面对B的摩擦力fFObFOacos3010 3N，C 项正确；弹簧的弹力F弹FOasin3010 N，故 A 项正确。答案 D 6B 组能力提升题9如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、

9、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是( )A当m一定时，越小，滑块对地面的压力越大B当m一定时，越大，轻杆受力越小C当一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D当一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大解析 对ABC整体分析可知，对地压力为N(2Mm)g，与无关，故 A 项错误；将C的重力按作用效果分解，如图所示，根据平行四边形定则有F1F2，故m一定mg 2sin时，越大，轻杆受力越小，故 B 项正确；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件有fF1cos，与M无关，故 C 项错误

10、；只要动摩擦mg 2tan因数足够大，即满足F1cosF1sin，不管M多大，M都不会滑动，所以可悬挂重物C的质量大小与M无关，故 D 项错误。答案 B 10.(多选)如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过 90，且保持两绳之间的夹角不变(90)，物体保持静止状态。在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则( )7AT1先减小后增大BT1先增大后减小CT2逐渐减小DT2最终变为零解析 以结点O为研究对象，分析受力情况，作出受力图：竖直悬绳的拉力大小等于重力G、绳OA的拉力T1、绳OB的拉力T2，根据平衡条件得知：拉力T1和拉力T2的合力与

11、重力G大小相等、方向相反，如图。作出三个不同位置力的合成图，由图看出，T1先增大后减小，T2逐渐减小，最终减小到零，A 项错误，BCD 项正确。答案 BCD 11.如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑固定支架上，支架的夹角为120，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1m2为( )A11 B128C1D.233解析 m1、m2小球受力分析如图所示，对m2有：根据几何知识得Tm2g对m1有：由平衡条件，在沿杆的方向有m1gsin30Tsin30，得Tm1g，故可得m1m211。答案 A 12. (多选)如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点

12、，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为3，绳子张力为F3，不计摩擦，则( )A123B123CF1F2F3DF1F2F3解析 设绳子结点为O，对其受力分析，如图9当绳子右端从B移动到C点时，根据几何关系，有AOsinOBsinAC，同理有1 21 2AOsinOBsinAC，绳子长度不变，有AOOBAOOB，故12。绳2 22 2子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即F1

13、F2；绳子右端从B移动到D点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，再次根据共点力平衡条件可得F1F3，故123，F1F2F3。答案 BD 13.如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止。求：(1)小环对杆的压力大小。(2)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大。解析 (1)设杆对环的弹力为N，对两小环和木块整体由平衡条件得2N(M2m)g0，解得NMgmg。1 2由牛顿第三定律得，小环对杆的压力为10NMgmg。1 2(2)对M由平衡条件得2Tcos30Mg0

14、，小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，则Tsin30N0，解得动摩擦因数至少为。3M3M2m答案 (1)Mgmg1 2(2)3M3M2m14两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为 30和 60。如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮(滑轮大小可不计)两端，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求：(1)两个小球的质量之比。(2)图乙状态，滑轮两端的绳长OA、OB之比。解析 (1)带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带点小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条件得Tcosmg0，TsinF0，解得mg，所以 。F tanmA mBtan60 tan303 111(2)对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，OC的距离为h，根据三角形相似，有 ，解得L，所以 。mg hT LTh mgLOA LOBmB mA1 3答案 (1)31 (2)13【素养立意】要求学生能建立正确的物理模型，对跨过滑轮的绳子产生的力有更深刻的认识。通过分析 和推理能使科学的思维方法得到内化，提升了对知识的理解水平。