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1、
課時(shí)跟蹤檢測(六) 力的合成與分解
高考??碱}型:選擇題
1.(2012·廣東高考)如圖1所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45°,日光燈保持水平,所受重力為G,左右兩繩的拉力大小分別為( ) 圖1
A.G和G B.G和G
C.G和G D.G和G
2.2010年廣州亞運(yùn)會(huì),我國運(yùn)動(dòng)員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍,為中國體育軍團(tuán)勇奪第一金,其中有一個(gè)高難度的動(dòng)作就是先雙手撐住吊環(huán)(設(shè)開始時(shí)兩繩與肩同寬),然后身體下移,雙臂緩慢張開到如圖2所示位置,則在兩手之間距離增大的過程中,吊環(huán)
2、的兩根繩的拉力FT(兩個(gè)拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為( ) 圖2
A.FT增大,F(xiàn)不變 B.FT增大,F(xiàn)增大
C.FT增大,F(xiàn)減小 D.FT減小,F(xiàn)不變
3.兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)小球,兩小球上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體,如圖3所示。當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí),A的懸線與滑桿垂直,B的懸線豎直向下,則( )
A.A小球與滑桿無摩擦力
B.B小球與滑桿無摩擦力 圖3
C.A小球做的是勻速運(yùn)動(dòng)
D.B小球做的是勻速運(yùn)動(dòng)
3、4.(2012·蘇北四市二次調(diào)考)如圖4所示,吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2,則( )
A.坐著比躺著時(shí)F1大 圖4
B.躺著比坐著時(shí)F1大
C.坐著比躺著時(shí)F2大
D.躺著比坐著時(shí)F2大
5. (2012·山東四市聯(lián)考)有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如圖5所示,BC面與水平面間夾角為60°,有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi),木塊與BC面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,與AB面間無摩擦。現(xiàn)用
4、垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng),則木塊所受的摩擦力為( ) 圖5
A.μmg B.μmg
C.μmg D.μmg
6.如圖6所示,一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn),下端拴一個(gè)鋼球P,球處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F,使球緩慢偏移,在移動(dòng)中的每一時(shí)刻,都可以認(rèn)為鋼球處于平衡狀態(tài),若外力F方向始終水平,移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°,且彈簧的伸長量不超過彈性限度,則圖7中給出的彈簧伸長量x與cos θ的函數(shù)關(guān)系圖象中,最接近的是( )
5、 圖6
圖7
7.如圖8所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直。桿的下端有一個(gè)輕滑輪O。另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ=30°。系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦。下列說法中正確的是( ) 圖8
A.細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是
B.a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是
C.a(chǎn)桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G
D.a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是G
8.如圖9所示,一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體A、B,A懸掛起來,B穿在一
6、根豎直桿上,兩物體均保持靜止,不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦,已知繩與豎直桿間的夾角θ,則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于( ) 圖9
A.cos θ∶1 B.1∶cos θ
C.tan θ∶1 D.1∶sin θ
9.(2013·揚(yáng)州調(diào)研)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,如圖10所示,OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°,M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則( )
A.繩OA對(duì)M的拉力大小大于繩OB對(duì)M的拉力 圖10
B.繩O
7、A對(duì)M的拉力大小等于繩OB對(duì)M的拉力
C.m受到水平面的靜摩擦力大小為零
D.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左
10.(2012·孝感統(tǒng)測)如圖11所示,一根不可伸長的輕繩穿過輕滑輪,兩端系在高度相等的A、B兩點(diǎn),滑輪下掛一物體,不計(jì)輕繩和輕滑輪之間的摩擦?,F(xiàn)讓B緩慢向右移動(dòng),則下列說法正確的是( )
A.隨著B向右緩慢移動(dòng),繩子的張力減小 圖11
B.隨著B向右緩慢移動(dòng),繩子的張力不變
C.隨著B向右緩慢移動(dòng),滑輪受繩AB的合力變小
D.隨著B向右緩慢移動(dòng),滑輪受繩AB的合力不變
11.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3,
8、關(guān)于它們的合力F的大小,下列說法中正確的是( )
A.F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.F至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大
C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角,一定能使合力為零
D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角,一定能使合力為零
12.如圖12所示是剪式千斤頂,當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N,此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°,則下列判斷正確的是( )
A.此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0×104 N
9、 圖12
B.此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為2.0×105 N
C.若繼續(xù)搖動(dòng)把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將增大
D.若繼續(xù)搖動(dòng)把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將減小
13.如圖13所示,一物塊置于水平地面上。當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí),物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí),物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等,則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為( ) 圖13
A.-1 B.2-
C.- D.1-
14.如圖14所示,A、B都是重物,A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛,B放在
10、粗糙的水平桌面上;小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn);O′是三根線的結(jié)點(diǎn),bO′水平拉著B物體,cO′沿豎直方向拉著彈簧;彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個(gè)裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)。若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20 N,則下列說法中錯(cuò)誤的是( ) 圖14
A.彈簧的彈力為10 N
B.重物A的質(zhì)量為2 kg
C.桌面對(duì)B物體的摩擦力為10 N
D.OP與豎直方向的夾角為60°
15.假期里,一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜,對(duì)菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大,如圖15所示,他先后作出過幾個(gè)猜想,
11、其中合理的是( ) 圖15
A.刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)
B.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)
C.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越大,分開其他物體的力越大
D.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越小,分開其他物體的力越大
答 案
課時(shí)跟蹤檢測(六) 力的合成與分解
1.選B 由對(duì)稱性可知兩根繩的拉力大小相等,設(shè)為T,則對(duì)日光燈在豎直方向上有:
2Tcos 45°=G,可得T=G,即B
12、正確。
2.選A 運(yùn)動(dòng)員雙臂緩慢張開,在兩手之間距離增大的過程中,對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析,運(yùn)動(dòng)員重力不變,且始終處于平衡狀態(tài),兩繩之間的夾角變大,因此繩上拉力FT增大,合力F始終等于運(yùn)動(dòng)員的重力,即F不變,故A正確。
3.選AD 由于A小球與物體的連線與滑桿垂直,對(duì)A小球連接的物體進(jìn)行研究,將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解,則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsin θ,對(duì)整體研究,整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng),整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A小球與滑桿的摩擦力為零,A正確;對(duì)B小球連接的物體進(jìn)行研究,由于連接小球與物體的繩豎直向下,物體受到的合力如果不為零,合力必定沿豎直方向,合力在垂
13、直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度,這與題意矛盾,物體在垂直于滑桿的方向上速度為零,因此物體受到的合力必為零,物體和小球一起做勻速運(yùn)動(dòng)。D正確。
4.選A 設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ,在豎直方向上由平衡條件有G=2Fsin θ,所以F=,因坐著比躺著夾角θ小一些,所以拉力大,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)。兩種情況吊床對(duì)該人的作用力大小等于人的重力,所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)。
5.選A 由受力分析可知BC面對(duì)木塊的支持力大小為FB C=mgsin 30°,木塊運(yùn)動(dòng)后木塊受到的摩擦力為Ff=μFB C=μmgsin 30°=μmg,所以A正確。
6.選D 由于鋼球P緩慢偏移,其合力始終為零,故有kxcos
14、 θ=mg,得出x=·,所以D正確。
7.選D 細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G;以滑輪為研究對(duì)象,兩段繩的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根據(jù)共點(diǎn)力平衡,a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G(方向與豎直方向成60°斜向右上方);a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零。
8.選B 由物體A平衡可知,繩中張力F=mAg,物體B平衡,豎直方向合力為零,則有Fcos θ=mBg,故得:mA∶mB=1∶cos θ,B正確。
9.選D 設(shè)繩OA對(duì)M的拉力為FA,繩OB對(duì)M的拉力為FB,由O點(diǎn)合力為零可得:FA·cos 30°=FB·cos 60°即FA=FB。故A、B均錯(cuò)誤;因FB>FA,物體m有向
15、右滑動(dòng)的趨勢,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,D正確,C錯(cuò)誤。
10.選D 隨著B向右緩慢移動(dòng),AB繩之間夾角逐漸增大,而滑輪所受繩AB的合力始終等于物體的重力,保持不變,故繩子的張力逐漸增大,D正確。
11.選C 這三個(gè)力合力的最小值不一定為零。合力不一定大于分力,A、B錯(cuò)誤;若三個(gè)力大小分別為3a、6a、8a,其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的范圍之內(nèi),故C正確;D選項(xiàng)中的三個(gè)力不滿足這個(gè)關(guān)系,D錯(cuò)誤。
12.選D 設(shè)兩臂受到的壓力均為F1,汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫镕,兩臂間夾角為θ,則有F=2F1cos ,由此可知,當(dāng)F=1.0×105 N,θ=120°時(shí),F(xiàn)1=1.0×105 N,A
16、、B均錯(cuò)誤;若繼續(xù)搖動(dòng)把手,F(xiàn)不變,θ減小,則F1將減小,C錯(cuò)誤,D正確。
13.選B 當(dāng)用F1拉物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受力分析如圖所示,將F1正交分解,則水平方向有F1cos 60°=Ff 1①
豎直方向有 F1sin 60°+FN1=mg②
滑動(dòng)摩擦力Ff 1=μFN1③
聯(lián)立①②③式可得F1=
同理,當(dāng)用F2推物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),
水平方向有F2cos 30°=Ff2④
豎直方向有F2sin 30°+mg=FN2⑤
滑動(dòng)摩擦力Ff2=μFN2⑥
聯(lián)立④⑤⑥式可得F2=
根據(jù)題意知F1=F2,解得μ=2-,B正確。
14.選D O′a與aA兩繩拉力的合力與OP的張力
17、大小相等。由幾何知識(shí)可知FO′a=FaA=20 N,且OP與豎直方向夾角為30°,D不正確;重物A的重力GA=FaA,所以mA=2 kg,B正確;桌面對(duì)B的摩擦力Ff=FO′b=FO′acos 30°=10 N,C正確;彈簧的彈力F彈=FO′asin 30°=10 N,故A正確。
15.選D 把刀刃部分抽象后,可簡化成一個(gè)等腰三角形劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖所示。
當(dāng)在刀背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2,使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體。由對(duì)稱性知,這兩個(gè)分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實(shí)為菱形,如圖所示,在這個(gè)力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分)。根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系,有關(guān)系式==,得F1=F2=。由此可見,刀背上加上一定的壓力F時(shí),側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sin θ的值越小,F(xiàn)1和F2的值越大,故D正確。
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