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2014届高三物理一轮复习课时跟踪检测(人教版):06力的合成与分解


课时跟踪检测(六) 力的合成与分解

高考常考题型:选择题 1. (2012· 广东高考)如图 1 所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花 板上,两绳与竖直方向的夹角都为 45°,日光灯保持水平,所受重力 为 G,左右两绳的拉力大小分别为( A.G 和 G 1 3 C.2G 和 2 G ) 图1

2 2 B. 2 G 和 2 G 1 1

D.2G 和2G

2.2010 年广州亚运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,为中国体育军 团勇夺第一金,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(设开始时 两绳与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图 2 所示位置,则在 两手之间距离增大的过程中,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 的大小变化情况为( A.FT 增大,F 不变 C.FT 增大,F 减小 ) 图2

B.FT 增大,F 增大 D.FT 减小,F 不变

3.两倾斜的滑杆上分别套有 A、B 两个小球,两小球上分别用 细线悬吊着一个物体,如图 3 所示。当它们都沿滑杆向下滑动 时,A 的悬线与滑杆垂直,B 的悬线竖直向下,则( A.A 小球与滑杆无摩擦力 B.B 小球与滑杆无摩擦力 C.A 小球做的是匀速运动 D.B 小球做的是匀速运动 4.(2012· 苏北四市二次调考)如图 4 所示,吊床用绳子拴在两棵树 上等高位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状 态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2, 则( ) 图4 图3 )

A.坐着比躺着时 F1 大 B.躺着比坐着时 F1 大 C.坐着比躺着时 F2 大
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D.躺着比坐着时 F2 大

5. (2012· 山东四市联考)有一直角 V 形槽固定在水平面上, 其截面如图 5 所 示,BC 面与水平面间夹角为 60°,有一质量为 m 的正方体均匀木块放在 槽内,木块与 BC 面间的动摩擦因数为 μ,与 AB 面间无摩擦。现用垂直于 纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块所受的摩擦力为( 1 A.2μmg 2 C. 2 μmg 3 B. 2 μmg D.μmg ) 图5

6.如图 6 所示,一根轻弹簧上端固定在 O 点,下端拴一个钢球 P,球处 于静止状态,现对球施加一个方向向右的外力 F,使球缓慢偏移,在移动 中的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态,若外力 F 方向始终水平, 移动中弹簧与竖直方向的夹角 θ<90°,且弹簧的伸长量不超过弹性限度, 则 图 7 中 给 出 的 弹 簧 伸 长 量 x 与 cos θ 的 函 数 关 系 图 象 中 , 最 接 近 的 是 ( 图6 )

图7 7.如图 8 所示,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 θ=30°。系统保持静止,不计一切摩擦。下列说法中正确 的是( ) 图8

G A.细线 BO 对天花板的拉力大小是 2 G B.a 杆对滑轮的作用力大小是 2 C.a 杆和细线对滑轮的合力大小是 G
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D.a 杆对滑轮的作用力大小是 G 8.如图 9 所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体 A、B,A 悬挂起来,B 穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B 与竖直杆 间的摩擦, 已知绳与竖直杆间的夹角 θ, 则物体 A、 的质量之比 mA∶ B mB 图9 A.cos θ∶1 C.tan θ∶1 B.1∶cos θ D.1∶sin θ 等 于 ( )

9.(2013· 扬州调研)两物体 M、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如 图 10 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( ) 图 10

A.绳 OA 对 M 的拉力大小大于绳 OB 对 M 的拉力 B.绳 OA 对 M 的拉力大小等于绳 OB 对 M 的拉力 C.m 受到水平面的静摩擦力大小为零 D.m 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 10.(2012· 孝感统测)如图 11 所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮, 两端系在高度相等的 A、B 两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑 轮之间的摩擦。现让 B 缓慢向右移动,则下列说法正确的是( A.随着 B 向右缓慢移动,绳子的张力减小 B.随着 B 向右缓慢移动,绳子的张力不变 C.随着 B 向右缓慢移动,滑轮受绳 AB 的合力变小 D.随着 B 向右缓慢移动,滑轮受绳 AB 的合力不变 )

图 11

11. 三个共点力大小分别是 F1、 F3, F2、 关于它们的合力 F 的大小, 下列说法中正确的是( A.F 大小的取值范围一定是 0≤F≤F1+F2+F3 B.F 至少比 F1、F2、F3 中的某一个大 C.若 F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 D.若 F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零

)

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12.如图 12 所示是剪式千斤顶,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 1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为 120°,则 下列判断正确的是( ) 图 12

A.此时两臂受到的压力大小均为 5.0×104 N B.此时千斤顶对汽车的支持力为 2.0×105 N C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大 D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小 13. 如图 13 所示, 一物块置于水平地面上。 当用与水平方向成 60° 角的力 F1 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成

30°角的力 F2 推物块时,物块仍做匀速直线运动。若 F1 和 F2 的大小相等,则物块与地面之 间的动摩擦因数为( A. 3-1 3 1 C. 2 -2 ) 图 13

B.2- 3 3 D.1- 2

14.如图 14 所示,A、B 都是重物,A 被绕过小滑轮 P 的细线所悬 挂,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,整个装置处于平衡静止状态。若悬挂小滑轮的斜线 OP 的张力是 20 3 N,则下列说法中错误的是( A.弹簧的弹力为 10 N B.重物 A 的质量为 2 kg C.桌面对 B 物体的摩擦力为 10 3 N D.OP 与竖直方向的夹角为 60° 15.假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣。 他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后 部的顶角大,如图 15 所示,他先后作出过几个猜想,其中合理的是 ( ) 图 15 ) 图 14

A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关

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B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大 D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大





课时跟踪检测(六) 力的合成与分解 1.选 B 由对称性可知两根绳的拉力大小相等,设为 T,则对日光灯在竖直方向上有: 2 2Tcos 45°=G,可得 T= 2 G,即 B 正确。 2.选 A 运动员双臂缓慢张开,在两手之间距离增大的过程中,对运动员进行受力分析, 运动员重力不变,且始终处于平衡状态,两绳之间的夹角变大,因此绳上拉力 FT 增大,合 力 F 始终等于运动员的重力,即 F 不变,故 A 正确。 3.选 AD 由于 A 小球与物体的连线与滑杆垂直,对 A 小球连接的物体进行研究,将物体 的重力沿滑杆的方向和垂直于滑杆的方向分解, 则沿滑杆向下的分力产生的加速度为 gsin θ, 对整体研究,整体沿滑杆向下运动,整体要有沿滑杆向下的加速度必须是 A 小球与滑杆的 摩擦力为零,A 正确;对 B 小球连接的物体进行研究,由于连接小球与物体的绳竖直向下, 物体受到的合力如果不为零, 合力必定沿竖直方向, 合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产 生加速度,这与题意矛盾,物体在垂直于滑杆的方向上速度为零,因此物体受到的合力必为 零,物体和小球一起做匀速运动。D 正确。 4. A 设绳子与水平方向的夹角为 θ, 选 在竖直方向上由平衡条件有 G=2Fsin G θ,所以 F=2sin θ,因坐着比躺着夹角 θ 小一些,所以拉力大,故选项 A 正 确,选项 B 错。两种情况吊床对该人的作用力大小等于人的重力,所以选项 C、D 错。 5.选 A 由受力分析可知 BC 面对木块的支持力大小为 FB C=mgsin 30°,木块运动后木块受 1 到的摩擦力为 Ff=μFB C=μmgsin 30°=2μmg,所以 A 正确。 mg 1 6.选 D 由于钢球 P 缓慢偏移,其合力始终为零,故有 kxcos θ=mg,得出 x= k · θ, cos 所以 D 正确。 7. D 细线对天花板的拉力等于物体的重力 G; 选 以滑轮为研究对象, 两段绳的拉力都是 G,

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互成 120°,因此合力大小是 G,根据共点力平衡,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。 8.选 B 由物体 A 平衡可知,绳中张力 F=mAg,物体 B 平衡,竖直方向合力为零,则有 Fcos θ=mBg,故得:mA∶mB=1∶cos θ,B 正确。 9. D 设绳 OA 对 M 的拉力为 FA, OB 对 M 的拉力为 FB, O 点合力为零可得: cos 选 绳 由 FA· 30°=FB· 60°即 3FA=FB。故 A、B 均错误;因 FB>FA,物体 m 有向右滑动的趋势,m 受 cos 到水平面的摩擦力的方向水平向左,D 正确,C 错误。 10.选 D 随着 B 向右缓慢移动,AB 绳之间夹角逐渐增大,而滑轮所受绳 AB 的合力始终等 于物体的重力,保持不变,故绳子的张力逐渐增大,D 正确。 11.选 C 这三个力合力的最小值不一定为零。合力不一定大于分力,A、B 错误;若三个 力大小分别为 3a、6a、8a,其中任何一个力都在其余两个力的范围之内,故 C 正确;D 选 项中的三个力不满足这个关系,D 错误。 12.选 D 设两臂受到的压力均为 F1,汽车对千斤顶的压力为 F,两臂间夹角为 θ,则有 F θ =2F1cos 2,由此可知,当 F=1.0×105 N,θ=120°时,F1=1.0×105 N,A、B 均错误;若继 续摇动把手,F 不变,θ 减小,则 F1 将减小,C 错误,D 正确。 13.选 B 当用 F1 拉物块做匀速直线运动时,受力分析如图所示,将 F1 正交分解,则水平方向有 F1cos 60°=Ff 1① 竖直方向有 F1sin 60°+FN1=mg② 滑动摩擦力 Ff 1=μFN1③ 联立①②③式可得 F1= 2μmg 1+ 3μ

同理,当用 F2 推物块做匀速直线运动时, 水平方向有 F2cos 30°=Ff2④ 竖直方向有 F2sin 30°+mg=FN2⑤ 滑动摩擦力 Ff2=μFN2⑥ 联立④⑤⑥式可得 F2= 2μmg 3-μ

根据题意知 F1=F2,解得 μ=2- 3,B 正确。 14.选 D O′ 与 aA 两绳拉力的合力与 OP 的张力大小相等。由几何知识可知 FO′ a a=FaA =20 N,且 OP 与竖直方向夹角为 30°,D 不正确;重物 A 的重力 GA=FaA,所以 mA=2 kg, B 正确;桌面对 B 的摩擦力 Ff=FO′ b=FO′ acos 30°=10 3 N,C 正确;弹簧的弹力 F 弹=
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FO′ 30°=10 N,故 A 正确。 asin 15.选 D 把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角形劈,设顶角为 2θ,背宽为 d,侧面长为 l,如图所示。 当在刀背施加压力 F 后,产生垂直侧面的两个分力 F1、F2,使用中依靠 着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知,这两个分力大小相等 (F1=F2),因此画 出力分解的平行四边形,实为菱形,如图所示,在这个力的平行四边形中,取其四分之一考 F1 l 1 虑(图中阴影部分)。根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式 F =d=sin θ,得 2 2 F F1=F2=2sin θ。由此可见,刀背上加上一定的压力 F 时,侧面分开其他物体的力跟顶角的 大小有关,顶角越小,sin θ 的值越小,F1 和 F2 的值越大,故 D 正确。

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