沪教版物理 必修一 第4章 怎样求合力与分力寒假复习题含答案Word下载.docx
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A.P、M之间的摩擦力变大
B.P、M之间的摩擦力变小
C.墙壁与M之间仍然无作用力
D.弹簧的形变量减小
4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们之间的夹角为90°
时合力的大小为20N,则当它们之间夹角为120°
时,合力的大小为( )
A.40N
B.10
N
C.20
D.10
5.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象,则这两个分力的大小分别为( )
A.1N和4N
B.2N和3N
C.1N和5N
D.2N和4N
6.如图所示,物体A静止在倾角为30°
的斜面上,现将斜面倾角由30°
增大到37°
,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( ).
A.A对斜面的压力不变
B.A对斜面的压力增大
C.A受到的摩擦力不变
D.A受到的摩擦力增大
7.如图所示,电灯悬挂于两墙之间,更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变,则A点向上移动时( )
A.绳OA的拉力逐渐增大
B.绳OA的拉力逐渐减小
C.绳OA的拉力先增大后减小
D.绳OA的拉力先减小后增大
8.一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大( )
A.
B.
C.
D.
9.两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°
的V形槽,一球置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,如图所示.若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列θ值中哪个是正确的( )
A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
10.如图所示,轻绳上端固定在天花板上的O点,下端悬挂一个重为10N的物体A,B是固定的表面光滑的圆柱体.当A静止时,轻绳与天花板的夹角为30°
,B受到绳的压力是( )
A.5N
B.5
C.10N
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)下列物理量在运算时遵循平行四边形定则的是( )
A.时间
B.位移
C.速度
D.加速度
12.(多选)如图,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA之间的夹角θ<
90°
.设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB,则下列说法正确的是( )
A.FOA一直减小
B.FOA一直增大
C.FOB一直减小
D.FOB先减小后增大
13.(多选)如图为某同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上(B处),绳的另一端系在直杆的A端,杆的另一端C顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到( )
A.绳子是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A
C.绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A
D.所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大
14.(多选)如图所示,对共点力的描述正确的是( )
A.甲图中钩子受的力是共点力
B.乙图中扁担受的力是共点力
C.丙图中相框受的力是共点力
D.三个图中受到的力都不是共点力
分卷II
三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.若一个物体受多个力的作用,如图所示,六个共面共点力,大小分别为1N、2N、3N、4N5N、6N,相互之间的夹角均为60°
,求它们合力的大小和方向.
16.如图所示,物体A重100N,物体B重20N,A与水平桌面间的最大静摩擦力是30N,整个系统处于静止状态,这时A受到的静摩擦力是多少?
如果逐渐加大B的重力,而仍保持系统静止,则B物体重力的最大值是多少?
17.如图所示,质量m1=5kg的物体,置于一粗糙的斜面体上,斜面倾角为30°
,用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动.斜面体质量m2=10kg,且始终静止,g取10m/s2,求:
(1)斜面体对物体的摩擦力;
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.
18.如图所示,粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态.已知A、B两物体的质量分别为m和M,半圆球B同半圆的柱状物体半径均为R,半圆球B的圆心到水平面的竖直距离为
R,重力加速度为g.求:
(1)物体对地面的压力大小;
(2)物体对地面的摩擦力.
答案
1.【答案】C
【解析】斜面上的物体所受重力G分解为沿斜面下滑的力F1=Gsinθ和压紧斜面的力F2=Gcosθ,随θ角增大时,F1变大,F2变小,故C正确.
2.【答案】C
【解析】物体受重力mg、拉力FT、支持力FN和摩擦力Ff共同作用而处于平衡状态,则四个力的合力为零,即有Ff与FT的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小,方向相反.
3.【答案】D
【解析】未施加F之前,对P受力分析,根据平衡条件可知,P受到沿斜面向上的静摩擦力,等于重力沿斜面的向下的分量,当F大于2倍的重力向下的分量时,摩擦力方向向下,且大于重力沿斜面的向下的分量,则摩擦力变大,当F等于2倍的重力向下的分量时,摩擦力大小不变,当F小于重力向下的分量时,摩擦力减小,故A、B错误;
把P、M看成一个整体,整体受力平衡,则墙壁与M的支持力等于F在水平方向的分量,竖直方向受力平衡,则弹簧弹力等于整体重力减去F竖直方向的分量,则弹力减小,形变量减小,故C错误,D正确.
4.【答案】B
【解析】设F1=F2=F,当它们之间的夹角α=90°
时,如图甲所示,由画出的平行四边形(为正方形)得合力为F合=
=
F.
所以F=
F合=
×
20N=10
N.
当两分力F1和F2之间夹角变为β=120°
时,同理画出平行四边形,如图乙所示.由于平行四边形的一半为一等边三角形,因此其合力F合′=F1=F2=10
5.【答案】B
【解析】由题图知,两力方向相同时,合力为5N.即F1+F2=5N;
方向相反时,合力为1N,即|F1-F2|=1N.故F1=3N,F2=2N,或F1=2N,F2=3N,B正确.
6.【答案】D
【解析】对物体A受力分析如下图所示,将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,则静摩擦力Ff=mgsinθ,Ff随θ的增大而增大,故C错,D对;
斜面对物体的支持力FN=mgcosθ,由牛顿第三定律,A对斜面的压力F=mgcosθ,随θ的增大而减小,故A、B都错.
7.【答案】D
【解析】对O点受力分析,如图所示,利用图解法可知绳OA的拉力先变小后变大,故A、B、C错误,D正确.
8.【答案】D
【解析】两手臂的合力大小相等,两手臂的合力大小等于重力,且在两分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D图中人最费力,故选D.
9.【答案】B
【解析】对球受力分析如图所示:
根据题意知,挡板NO的支持力FN等于球的重力mg,即FN=mg;
图中所示的FN与FM的合力F′与重力mg构成平衡力,即F′=mg,所以力的三角形O′FNF′是等腰三角形,根据几何关系和已知条件得:
+θ+75°
=180°
,所以θ=30°
,故B正确,A、C、D错误.
10.【答案】C
11.【答案】BCD
【解析】时间是标量,位移、速度、加速度是矢量,矢量的运算遵循平行四边形定则.
12.【答案】AD
【解析】以结点O为研究对象,分析受力如图所示:
如图所示,根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反,根据动态平衡可以作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图,由图看出,FOA逐渐减小,FOB先减小后增大,当θ=90°
时,FOB最小,A、D正确.
13.【答案】ACD
【解析】重物重力的作用效果,一方面拉紧绳,另一方面使杆压紧手掌,所以重力可以分解为沿绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如图所示.由几何知识得F1=
,F2=Gtanθ,若所挂重物质量变大,则F1、F2都变大,选项A、C、D正确.
14.【答案】AC
【解析】甲图中钩子受到的几个力作用于一点,是共点力,A项正确;
丙图中相框受到的两个拉力和重力的延长线作用于一点,是共点力,C项正确;
乙图中扁担受的力延长线不作用于一点,不是共点力,B错误,D项也错误.
15.【答案】6N,方向与5N的力相同
【解析】依图先将同一直线上的力合成;
4N与1N的合力为3N,方向与4N的力相同;
5N与2N的合力为3N,方向与5N的力相同;
6N与3N的合力为3N,方向与6N的力相同,再将合成后沿4N和6N方向上的两个3N的力合成,其合力为3N,方向与5N的力方向相同,最后将此3N与合成后沿5N方向上的3N的力进行合成,合力大小为6N,方向与5N的力相同.
16.【答案】20N 30N
【解析】以结点O为研究对象,建立直角坐标系.设倾斜绳的张力为FT.x轴上:
FTA=FTcos45°
①
y轴上:
FTB=GB=FTsin45°
②
①②联立,得FTA=GB
代入其值得FTA=20N,以A为研究对象,受力分析,可得FfA=FTA=20N,方向水平向右.当逐渐增大B的重力时,要使系统处于平衡状态,当A达到最大静摩擦力时,B物体的重力达到最大.由上述表达式可知:
GBm=30N.
故A受到的静摩擦力为20N,B物体的重力最大值为30N.
17.【答案】
(1)5N,方向沿斜面向下
(2)15
N,方向水平向左 135N,方向竖直向上
【解析】
(1)要求系统内部的作用力,所以用隔离法.对物体受力分析,如图甲所示,沿平行于斜面的方向上有F=m1gsin30°
+Ff,解得Ff=5N,方向沿斜面向下.
(2)要求系统受的外力,用整体法.因两个物体均处于平衡状态,故可以将物体与斜面体看做一个整体来研究,其受力如图乙所示.在水平方向上有Ff地=Fcos30°
=15
N,方向水平向左;
在竖直方向上有FN地=(m1+m2)g-Fsin30°
=135N,方向竖直向上.
18.【答案】
(1)(M+m)g
(2)Mg,方向水平向右
【解析】把A、B两物体看做一个系统,对其运用整体法,该系统在竖直方向上受到竖直向下的重力(M+m)g和地面的支持力FN的作用,二力平衡
所以FN=(M+m)g
根据牛顿第三定律得,物体对地面的压力大小为(M+m)g
(2)在水平方向上,该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用,那么一定也受到地面水平向左的摩擦力,并且摩擦力大小等于弹力大小;
再选取物体B为研究对象,运用隔离法,受力分析如图所示.
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