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1、高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成和分解 受力分析 新人教版
1.小明想推動家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也推不動,他便想了個妙招,如圖1所示,用A、B兩塊木板,搭成一個底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥居然被推動了!下列說法中正確的是( )
圖1
A.這是不可能的,因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥
B.這是不可能的,因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大
C.這有可能,A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力
D.這有可能,但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力
解析 由小明所受重力產(chǎn)生的效果,小明的重力可分解為沿兩個木板方向的分力,由于兩個木板夾角接近180°,根據(jù)
2、平行四邊形定則,可知分力可遠(yuǎn)大于小明的重力,選項(xiàng)C正確.
答案 C
2.F1、F2是力F的兩個分力.若F=10 N,則下列不可能是F的兩個分力的是
( ).
A.F1=10 N,F(xiàn)2=10 N
B.F1=20 N,F(xiàn)2=20 N
C.F1=2 N,F(xiàn)2=6 N
D.F1=20 N,F(xiàn)2=30 N
解析 本題考查合力和分力之間的關(guān)系,合力F和兩個分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,則應(yīng)選C.
答案 C
3.某同學(xué)在單杠上做引體向上,在下列選項(xiàng)中雙臂用力最小的是( ).
解析 人做引體向上時,雙臂的合力大小一定等于人體的重力,根據(jù)平行四邊形定
3、則,兩分力夾角越小,雙臂用力就越小,故D項(xiàng)最大,B項(xiàng)最?。?
答案 B
4.如圖2所示,質(zhì)量為mB=24 kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=22 kg的木箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,輕繩與水平方向的夾角為θ=37°.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g取10 m/s2),則木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2的大小為
( ).
圖2
A.0.3 B.0.4 C.0.5
4、 D.0.6
解析 對A受力分析如圖甲所示,由題意得FTcos θ=Ff1 ①
FN1+FTsin θ=mAg ②
Ff1=μ1FN1 ③
由①②③得:FT=100 N
對A、B整體受力分析如圖乙所示,由題意得
FTcos θ+Ff2=F ④
FN2+FTsin θ=(mA+mB)g ⑤
Ff2=μ2FN2 ⑥
由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A答案正確.
答案 A
5.如圖3所示,將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱,其中第3、4塊固定在地基上,第1、2塊間的接觸
5、面是豎直的,每塊石塊的兩個側(cè)面間所夾的圓心角均為30°.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì),則第1、2塊石塊間的作用力F1和第1、3塊石塊間的作用力F2的大小之比為( ).
圖3
A.1∶2 B.∶2 C.∶3 D.∶1
解析 以第1塊石塊為研究對象,受力分析如圖,石塊靜止,則F1=F2cos 30°,=cos 30°=,故B正確.
答案 B
6.物塊靜止在固定的斜面上,分別按如下圖所示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,
6、則物塊所受的靜摩擦力增大的是( )
解析 四個圖中的物塊均處于平衡狀態(tài),都受到四個作用力:重力G、外力F、斜面的支持力FN和靜摩擦力Ff.建立沿斜面方向和垂直于斜面方向的直角坐標(biāo)系,如圖所示.
分別列出物塊的平衡方程可得到:A圖中FfA=Gsin θ;B圖中FfB=Gsin θ;C圖中FfC=(G-F)sin θ;D圖中FfD=(G+F)sin θ.
答案 D
7.如圖4所示,物體在水平外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)外力F由圖示位置逆時針轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中,物體仍保持靜止,則在此過程中靜摩擦力可能為
( ).
圖4
A.0 B.F
7、 C. D.2F
解析 由于物體不動,當(dāng)F逆時針轉(zhuǎn)動時,靜摩擦力與F的水平分力平衡,當(dāng)F水平時,F(xiàn)f=F,當(dāng)F豎直時,F(xiàn)f=0,所以靜摩擦力的變化范圍是0≤Ff≤F,故正確選項(xiàng)為A、B、C.
答案 ABC
8.如圖5所示,一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做勻速直線運(yùn)動,則下列說法正確的是( ).
圖5
A.物體可能只受兩個力作用 B.物體可能受三個力作用
C.物體可能不受摩擦力作用 D.物體一定受四個力作用
解析 本題考查根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)分析物體的受力,摩擦力產(chǎn)生的條件等知識點(diǎn).物體做勻速直線運(yùn)動,則受力平衡
8、,將拉力F在水平方向和豎直方向上分解,則物體一定要受到滑動摩擦力的作用.再根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件知,一定有彈力.因此物體一定會受到四個力的作用.
答案 D
9.如圖6所示,一輕繩的兩端分別固定在不等高的A、B兩點(diǎn),現(xiàn)用另一輕繩將一物體系于O點(diǎn),設(shè)輕繩AO、BO相互垂直,α>β,且兩繩中的拉力分別為FA、FB,物體受到的重力為G,下列表述正確的是( ).
圖6
A.FA一定大于G
B.FA一定大于FB
C.FA一定小于FB
D.FA與FB大小之和一定等于G
解析 物體受力分析如圖所示,由三力平衡的知識可知,F(xiàn)A、FB的合力大小等于G,方向豎直向上,F(xiàn)A=Gsin α,F(xiàn)B=G
9、sin β.故FA一定小于G,A選項(xiàng)錯誤;因?yàn)棣?β,故FA一定大于FB,B選項(xiàng)正確、C選項(xiàng)錯誤;FA與FB大小之和大于G,D選項(xiàng)錯誤.
答案 B
10.如圖7所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì),如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn),整個系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ變化情況是( ).
圖7
A.物體A的高度升高,θ角變大
B.物體A的高度降低,θ角變小
C.物體A的高度升高,θ角不變
D.物體A的高度不變,θ角變小
解析 最終平衡時,繩的拉力F大小仍為mAg,由二力平衡可
10、得2Fsin θ=mBg,故θ角不變,但因懸點(diǎn)由Q到P,左側(cè)部分繩子變長,故A應(yīng)升高,所以C正確.
答案 C
11.如圖8所示,兩根相距為L的豎直固定桿上各套有質(zhì)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(diǎn)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(yùn)動.則每個小球所受的拉力大小為(重力加速度為g)( )
圖8
A. B.mg
C. D.F
解析 根據(jù)題意可知:兩根輕繩與豎直桿間距正好組成等邊三角形,對結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件可得,F(xiàn)=2F′cos 30°,解得小球所
11、受拉力F′=,C正確.
答案 C
12.如圖9所示,AC和BC兩輕繩共同懸掛一質(zhì)量為m的物體,若保持AC繩的方向不變,AC與豎直方向的夾角為60°,改變BC繩的方向,試求:
(1)物體能達(dá)到平衡時,θ角的取值范圍.
(2)θ在0°~90°的范圍內(nèi),求BC繩上拉力的最大值和最小值.
圖9
解析
(1)改變BC繩的方向時,AC繩的拉力FTA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,如圖所示,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(nèi),當(dāng)θ=90°時,F(xiàn)TB最大,F(xiàn)max=mgtan 60°=mg
當(dāng)兩繩垂直時,即θ=30°時,F(xiàn)TB最小,F(xiàn)min=mgsin 60°=mg
答案 (1)0°≤θ<120° (2)mg mg