2019-2020年高考物理一輪復習 課時跟蹤訓練7 力的合成與分解.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習 課時跟蹤訓練7 力的合成與分解 一、選擇題 1.我國自行設計建造的世界第二斜拉索橋——上海南浦大橋,橋面高46 m,主橋全長845 m,引橋全長7500 m,引橋建得這樣長的目的是( ) A.增大汽車上橋時的牽引力 B.減小汽車上橋時的牽引力 C.增大汽車的重力平行于引橋橋面向下的分力 D.減小汽車的重力平行于引橋橋面向下的分力 解析:引橋越長,斜面傾角θ越小,重力沿斜面方向的分力F=mgsinθ越小,故選項D正確. 答案:D 2.如圖所示, 質量為m的小物塊靜止地放在半徑為R的半球體上,小物塊與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,小物塊與球心連線與水平地面的夾角為θ,則下列說法中正確的是( ) A.小物塊所受摩擦力大小為μmgsinθ B.小物塊對半球體的壓力大小為mgcosθ C.小物塊所受摩擦力大小為mgsinθ D.小物塊所受摩擦力大小為mgcosθ 解析:分析小物塊受力如圖所示, 因小物塊靜止在半球體上,所以有FN=mgsinθ,F(xiàn)f=mgcosθ,故選項D正確,選項B、C錯誤;因小物塊受靜摩擦力作用,其大小不能用Ff=μFN=μmgsinθ來計算,故選項A錯誤. 答案:D 3.如圖所示是體操運動員比賽中的一個場景, 此時人靜止不動,兩根吊帶對稱并與豎直方向有一定夾角.下列判斷正確的是( ) A.兩根吊帶受到環(huán)的拉力大小不等 B.手對吊環(huán)作用力方向豎直向下 C.每根吊帶受到環(huán)的拉力大小都等于人重力的一半 D.兩根吊帶受到環(huán)的拉力合力一定豎直向下 解析:由兩根吊帶對稱可知,兩根吊帶受到環(huán)的拉力大小相等,選項A錯誤;人受力平衡,每個吊環(huán)對手的作用力方向斜向上方,手對吊環(huán)的作用力斜向下方,選項B錯誤;兩吊帶對環(huán)的拉力方向沿著吊帶斜向上,其合力與人和環(huán)的重力平衡,即其合力方向豎直向上,故兩根吊帶受到環(huán)的拉力合力一定豎直向下,選項D正確;由于每根吊帶受到環(huán)的拉力方向不是豎直向下,故其大小一定大于人的重力的一半,選項C錯誤. 答案:D 4.(xx昆明檢測)如圖所示, 用繩子將一質量為m的勻質球懸掛在光滑豎直墻壁上,已知繩子長度與球的半徑相等.靜止時繩子拉力大小為FT,墻面對球的支持力大小為FN,則下列關系式中正確的是( ) A.FT=mg FN=mg B.FT=mg FN=mg C.FT=mg FN=mg D.FT=mg FN=2mg 解析:畫出球的受力圖,將FT與FN合成, 則FN=mgtan30=mg, FT==mg, 故選項B正確. 答案:B 5.(xx湖北黃石二中模擬)如圖所示, 用一根長1 m的輕質細繩將一個質量為1 kg的畫框對稱懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為10 N,為使繩不斷裂,畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2)( ) A. m B. m C. m D. m 解析:設每條繩索的張力大小為F,繩子與豎直方向的夾角為θ,其合力與重力為一對平衡力,即有G=2Fcosθ,所以θ=60,故兩個掛釘?shù)拈g距最大為d=20.5sin60 m= m,選項A正確. 答案:A 6.如圖所示, 兩根相距為L的豎直固定桿上各套有質量為m的小球,小球可以在桿上無摩擦地自由滑動,兩小球用長為2L的輕繩相連,今在輕繩中點施加一個豎直向上的拉力F,恰能使兩小球沿豎直桿向上勻速運動.則每個小球所受的拉力大小為(重力加速度為g)( ) A.mg/2 B.mg C.F/3 D.F 解析:根據(jù)題意可知:輕繩與豎直桿間距正好組成等邊三角形,對結點進行受力分析,根據(jù)平衡條件可得,F(xiàn)=2F′cos30,解得小球所受拉力F′=,選項C正確. 答案:C 7.(xx河北省石家莊市質量檢測)如圖所示,輕桿與豎直墻壁成53角,斜插入墻中并固定,另一端固定一個質量為m的小球,水平輕質彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為mg(g表示重力加速度),則輕桿對小球的彈力大小為( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析:由于輕桿斜插入墻中并固定,所以小球對它的作用力就不再沿桿的方向了,我們對小球受力分析得,小球受到重力、彈簧對小球的作用力,小球處于靜止狀態(tài),故這兩個力的合力與桿對小球的作用力相平衡,如下圖所示. 故輕桿對小球彈力的大小為=1.25mg,D是正確的. 答案:D 8.如圖所示, 質量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上.已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為30,則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為( ) A.mg和mg B.mg和mg C.mg和μmg D.mg和μmg 解析:對靜止在水平放置的斜面上的等邊三棱柱進行受力分析,如右圖所示,對重力沿平行斜面方向和垂直斜面方向進行分解,由平衡條件得,斜面對三棱柱的摩擦力 Ff=mgsin30=mg/2, 斜面對三棱柱的支持力FN=mgcos30=mg,故選項A正確. 答案:A 9.(xx北京四中期中)如圖所示,A、B為豎直墻壁上等高的兩點,AO、BO為長度相等的兩根輕繩,CO為一根輕桿.轉軸C在AB中點D的正下方,AOB在同一水平面上.∠AOB=90,∠COD=60.若在O點處用輕繩懸掛一個質量為m的物體,則平衡后繩AO所受拉力的大小為( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析:本題考查力的合成與分解.設繩AO和繩BO拉力的合力為F,對O點進行受力分析可知,O點受到拉力mg、桿的支持力F1和兩繩子拉力的合力F,如圖1.根據(jù)平衡條件得F=mgtan30,將F分解,如圖2,則有AO所受拉力的大小FOA=FB=F=mg,故D正確. 答案:D 10.(xx南京市四校高三調研)如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質量為m的小滑塊,在水平力F的作用下從半球形容器最低點緩慢移近最高點.設小滑塊所受支持力為FN,則下列判斷正確的是( ) A.F緩慢增大 B.F緩慢減小 C.FN不變 D.FN緩慢減小 解析:以小滑塊為研究對象,進行受力分析,小滑塊受重力G、支持力FN和水平推力F的作用,如圖所示.小滑塊從半球形容器最低點緩慢移近最高點的過程中,θ角逐漸減小,根據(jù)物體的平衡條件可得:FNsinθ=G,F(xiàn)Ncosθ=F,因為θ角逐漸減小,所以FN=逐漸增大,選項C、D錯誤;F=緩慢增大,選項A正確,B錯誤. 答案:A 二、非選擇題 11.如右圖所示,物體A在水平力F1=400 N的作用下,沿著傾角θ=60的斜面勻速下滑,物體A受的重力G=400 N,(已知sin15=0.259,cos15=0.966) (1)物體A總共受到幾個力的作用? (2)將F1與重力G進行合成,合力F大小等于多少?合力F與斜面成多少度角(銳角)? (3)將斜面對物體的支持力與滑動摩擦力合成,得到合力F′,則F′與F的大小、方向有怎樣的關系? (4)斜面對物體的支持力與滑動摩擦力各等于多少?物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)等于多少? 解析:(1)物體受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力,共4個力作用. (2)F1與重力G的合力.F== N=400 N.F與斜面成75的銳角,如右圖所示. (3)將斜面對物體的支持力與滑動摩擦力合成,得到合力F′,則F′與F大小相等方向相反,作用在一條直線上.如圖所示. (4)斜面對物體的支持力 F2=Fcos15=Gcos15=546 N. 滑動摩擦力F3=Fsin15=Gsin15=146 N. 動摩擦因數(shù)μ==tan15=0.27. 答案:(1)4個 (2)400 與斜面成75的銳角 (3)等大反向 (4)546N 146 N 0.27 12.(xx合肥月考)如圖所示,AC和BC兩輕繩共同懸掛一質量為m的物體,保持AC繩的方向不變,AC與豎直方向上的夾角為60,改變BC繩的方向,試求: (1)物體能達到平衡時,θ角的取值范圍. (2)θ在0~90的范圍內,求BC繩上拉力的最大值和最小值. 解析:(1)改變BC繩的方向時,AC繩的拉力FA方向不變,兩繩拉力的合力F與物體的重力平衡,重力大小和方向保持不變,經(jīng)分析可知,θ最小為0,此時FTA=0;且θ必須小于120,否則兩繩的合力不可能豎直向上.所以θ角的取值范圍是0≤θ<120. (2)θ在0~90的范圍內,當θ=90時,F(xiàn)TB最大,F(xiàn)max=mgtan60=mg. 當兩繩垂直時,即θ=30時,F(xiàn)TB最小,F(xiàn)min=mgsin60=mg. 答案:(1)0≤θ<120 (2)mg mg- 配套講稿:
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