第二章第2单元力的合成与分解.pdf

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1、第二章 第二单元 力的合成与分解 课时作业 命 题 设 计 难度 题号 目标 较易 中等 稍难 单一目标 力的合成 1、3、6 9 力的分解 4、5、7 8、11 综合 目标 综合应用 2 10 12 一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 7 分，共 42 分)1.手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮 C，支持着悬挂重物的绳子，如图 1 所示，现保持滑轮 C 的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮 C 的作用力将 ()A变大 B不变 C变小 D无法确定 解析：杆对滑轮 C 的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不 变，故杆对滑轮 C 的作用力不变 答案：B 2.如图 2 所示，用

2、一根长为 l 的细绳一端固定在 O 点，另一端悬挂质量为 m的小球 A，为使细绳与竖直方向夹 30角且绷紧，小球 A 处于静止，对小球施加的最小的力是 ()A.3mg B.32mg C.12mg D.33mg 解析：将 mg 在沿绳方向与垂直于绳方向分解，如图所示 所以施加的力与 F1等大反向即可使小球静止，故 Fminmgsin3012mg，故选 C.答案：C 3(2010镇江模拟)如图 3 所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的

3、夹角越来越小该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，墙壁对涂料滚的支持力为 F2，下列说法正确的是 ()AF1、F2均减小 BF1、F2均增大 CF1减小，F2增大 DF1增大，F2减小 解析：在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示 由平衡条件可知：F1sinF20 F1cosG0 解得 F1Gcos F2Gtan 由于 减小，所以 F1减小，F2减小，故正确答案为 A.答案：A 4如图 4 甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点安全网水平张紧后，若质量为 m 的运动员从高处落下，并恰好落在 O 点上该处下凹至最低点时，网绳 dOe、bOg 均成 120向

4、上的张角，如图乙所示，此时 O 点受到的向下的冲击力大小为 F，则这时 O 点周围每根网绳承受的力的大小为()B.F2 CFA F D.Fmg2 mg 解析：O 点周围共有 4 根绳子，设每根绳子的力为 F，则 4 根绳子的合力大小为 2F，所以 F2F，所以 FF2，应选 B.答案：B 5.(2009浙江高考)如图 5 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，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 ()A.32mg 和12mg B.12mg 和32mg C.12mg 和12mg D.32mg 和32mg 解析：三棱柱

5、受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，故 FNmgcos3032mg，Ffmgsin12mg，A 正确 答案：A 6.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图 6 所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆 AB 和 CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有时会摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是 ()A增加每次运送瓦的块数 B减少每次运送瓦的块数 C增大两杆之间的距离 D减小两杆之间的距离 解析：沿两个杆的方向仰视或俯视，弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力，且支持力垂直

6、于瓦面和杆倾斜向上，如图所示因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡，即其垂直分量不变，所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜，支持力也就越大，滑动摩擦力 Ff随着支持力的增大而增大；根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度 agsinFfm，其值会随 Ff增大而减小；因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定，所以加速度越小，到达底端的速度就越小，C 正确 答案：C 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共 28 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分)7.如图 7 所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在

7、这三种情况下，若绳的张力分别为 F1、F2、F3，轴心对定滑轮的支持力分别为 FN1、FN2、FN3.滑轮的摩擦、质量均不计，则 ()AFN1FN2FN3 BFN1FN2FN3 CF1F2F3 DF1F2F3 解析：由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以 F1F2F3G，又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力而已知两个分力的大小，其合力与两分力的夹角 满足关系式：F G2G22GGcosG 2(1cos)，越大，F 越小，故 FN1FN2FN3，选项 A、C 正确 答案：AC 8.如图 8 所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O，并用第三根细线连接 A、B 两

8、小球，然后用某个力 F 作用在小球 A上，使三根细线均处于直线状态，且 OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态则该力可能为图中的 ()AF1 BF2 CF3 DF4 解析：由于小球 B 处于静止状态，且细线 OB 沿竖直方向，因此细线 AB 无弹力，对小球 A 受力分析，由于它受力平衡，并根据小球 A 受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球 A 的力 F 应沿 F2或 F3的方向，故选 B、C.答案：BC 9(2010天津模拟)如图 9 所示，A、B 两物体的质量分别为 mA、mB，且 mAmB，整个系统处于静止状态滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由 Q 点缓慢地向左移到

9、P 点，整个系统重新平衡后，物体 A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角 变化情况是 ()A物体 A 的高度升高 B物体 A 的高度降低 C 角不变 D 角变小 解析：最终平衡时，绳的拉力 F 大小仍为 mAg，由二力平衡可得 2FsinmBg，故 角不变，但因悬点由 Q 到 P，左侧部分绳子变长，故 A 应升高，所以 A、C 正确 答案：AC 10.如图 10 所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A 与 B，物体 B放在水平地面上，A、B 均静止已知 A 和 B 的质量分别为 mA、mB，绳与水平方向的夹角为，则 ()A物体 B 受到的摩擦力可能为 0 B物体 B 受到的摩擦力为 mA

10、gcos C物体 B 对地面的压力可能为 0 D物体 B 对地面的压力为 mBgmAgsin 解析：对 B 受力分析如右图所示，则 水平方向上：FfFTcos 由于 FTmAg 所以 FfmAgcos，故 A 错 B 对；竖直方向上：FNBFTsinmBg 所以 FNBmBgFTsinmBgmAgsin，故 C 错 D 对 答案：BD 三、计算题(本题共 2 小题，共 30 分解答时请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)11(15 分)(2008重庆高考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水

11、对滑板的作用力 FN垂直于板面，大小为 kv2，其中 v 为滑板速率(水可视为静止)某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角 37时(如图 11 所示)，滑板做匀速直线运动，相应的 k54 kg/m，人和滑板的总质量为 108 kg，试求(重力加速度 g 取 10 m/s2，sin3735，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率 解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 FNcosmg FNsinF 由、联立，得 F810 N(2)FNmg/cos，FNkv2 得 v mgkcos5 m/s.答案：(1)810 N(2)5 m/s

12、12(15 分)榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图 12 所示，其中 B 点为固定铰链，若在 A 铰链处作用一垂直于壁的力 F，则由于力 F的作用，使滑块 C 压紧物体 D，设 C 与 D 光滑接触，杆的重力及滑块 C 的重力不计压榨机的尺寸如图所示，l0.5 m，b0.05 m求物体 D 所受压力的大小是 F 的多少倍？解析：按力 F 的作用效果沿 AB、AC 方向分解为 F1、F2，如图甲所示，则 F1F2F2cos 由几何知识得 tanlb10.按力F2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为FN、FN，如图乙所示，则FNF2sin，以上各式联立解得 FN5F，所以物体 D 所受压力的大小是 F 的 5 倍 答案：5 倍