高考物理复习22力的合成与分解.docx
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高考物理复习22力的合成与分解
时间:
45分钟
满分:
100分
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6为单选,7~10为多选)
1.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,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
答案 C
解析 合力不一定大于分力,B错误;三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,A错误;当三个力的大小分别为3a、6a、8a,其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内,故C正确;当三个力的大小分别为3a、6a、2a时,不满足上述情况,故D错误。
2.[2016·菏泽模拟]如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演。
已知独轮车和演员的总质量为60kg,两侧钢索的夹角为150°,钢索所能承受的最大拉力为2000N,g取10m/s2。
当独轮车和演员在图示位置静止不动时,钢索对独轮车的作用力大小为( )
A.600NB.1200N
C.2000ND.4000N
答案 A
解析 独轮车和演员处于平衡状态,所以钢索对独轮车的作用力大小为600N,A正确。
3.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )
A.F4最大B.F3=F2
C.F2最大D.F1比其他各读数都小
答案 C
解析 由平衡条件可知:
F2cosθ=mg,2F3cosθ=mg,F4=mg,F1=mgtanθ,因此可知F1=
mg,F2=
mg,F3=
mg,故选项A、B、D错误,C正确。
4.如图所示,两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45°的斜面上,被一固定在斜面上的竖直挡板挡住,设每个小球的重力大小为G,甲球对乙球的作用力大小为F1,斜面对乙球的作用力大小为F2,则以下结论正确的是( )
A.F1 C.G=F1D.F1=F2 答案 D 解析 以乙球为研究对象进行受力分析。 将重力沿斜面和垂直斜面正交分解,利用平衡得F1=Gsin45°,F2=Gcos45°,所以F1=F2,故D正确。 5.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长表示1N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( ) A.图甲中物体所受的合外力大小等于4N B.图乙中物体所受的合外力大小等于2N C.图丙中物体所受的合外力等于0 D.图丁中物体所受的合外力等于0 答案 D 解析 图甲中,先将F1与F3合成,然后再由勾股定理求得合力大小等于5N,选项A错误;图乙中,先将F1与F3正交分解,再合成,求得合力大小等于5N,选项B错误;图丙中,可将F3正交分解,求得合力大小等于6N,选项C错误;根据三角形定则,图丁中合力等于0,选项D正确。 6.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角,且保持其平衡。 保持α角不变,当拉力F有极小值时,F与水平方向的夹角β应是( ) A.0B. C.αD.2α 答案 C 解析 物体处于平衡状态,合力为零,重力和拉力的合力与细绳的张力FT等大反向,如图所示,可以知道当拉力F有极小值时,F与水平方向的夹角β应等于α,C正确。 7.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为 F,方向未知,则F1的大小可能是( ) A. B. C. D. F 答案 AC 解析 如图所示,因F2= F>Fsin30°,故F1的大小有两种可能情况,由ΔF= = F,即F1的大小分别为Fcos30°-ΔF和Fcos30°+ΔF,即F1的大小分别为 F和 F,A、C正确。 8.如图所示,质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动。 则( ) A.A与B之间不一定存在摩擦力 B.B与地面之间一定存在摩擦力 C.B对A的支持力一定等于mg D.地面对B的支持力大小一定等于(m+M)g 答案 AD 解析 A在斜面上处于静止状态,对A受力分析如图甲所示,若Fx=Gx,则f=0;若Fx>Gx,则f≠0且方向斜向下,则A正确;由图甲知N=Fy+Gy,则N与G的大小关系不确定,C错误;对A、B整体受力分析如图乙,水平方向上与地面间无摩擦力,竖直方向上N地=GA+GB=(m+M)g,则B错误,D正确。 9.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。 若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( ) A.Ff变小B.Ff不变 C.FN变大D.FN变小 答案 BC 解析 以两轻质硬杆及两木块m整体为研究对象,受力分析如图: 由平衡条件可知2Ff=(M+2m)g,故选项A错误,选项B正确;将绳的拉力Mg分解为沿OO1、OO2方向的两个分力,如图所示,由于O1、O2等高,所以α1=α2,则F1=F2,当挡板间距离增大后,α1、α2增大,则F1、F2增大,将F1进行正交分解,则有FN=F1sinα1,随α1、F1的增大,FN增大,故选项C正确,选项D错误。 10.[2016·宣城模拟]如图所示,在夜光风筝比赛现场,某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态,此时风筝平面与水平面夹角为30°,风筝的质量为m=1kg,轻质细线中的张力为FT=10N,该同学的质量为M=29kg,则以下说法正确的是(风对风筝的作用力认为与风筝垂直,g取10m/s2)( ) A.风对风筝的作用力为10 N B.细线与水平面的夹角为30° C.人对地面的摩擦力方向水平向左 D.人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力,即300N 答案 AB 解析 对风筝进行受力分析如图所示,将所有的力沿风筝和垂直于风筝进行正交分解,则FTcosθ=mgcos60°,FTsinθ+mgsin60°=F,解得θ=60°,F=10 N,绳与风筝成60°,也就是与水平成30°角,A、B正确;将风筝和人视为一个整体,由于受风力向右上方,因此地面对人的摩擦力水平向左,根据牛顿第三定律,人对地面的摩擦力水平向右,C错误;由于绳子对人向上拉,因此人对地面的压力小于人的重量290N,D错误。 二、非选择题(本题共2小题,共30分) 11.(14分)如图所示,在光滑的水平杆上,穿着两个重均为2N的球A、B,在两球之间夹着一弹簧,弹簧的劲度系数为10N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压缩10cm,两条线的夹角为60°。 求: (1)杆对A球的支持力为多大? (2)C球的重力为多大? 答案 (1)(2+ )N (2)2 N 解析 (1)对A球,受力分析如图所示,则在竖直方向上有FN=G+Fsin60°,在水平方向上有kx=Fcos60°=1N。 联立可得FN=(2+ )N,F=2N。 (2)对C球受力分析可得2Fcos30°=GC,解得GC=2 N。 12. (16分)压榨机结构如图所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处作用一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D受到的压力为多少? 答案 F 解析 力F的作用效果是对杆AC、AB产生沿杆方向的压力F1、F2,如图甲所示;而F1的作用效果是对D产生水平的推力F′和竖直向下的压力N,如图乙所示,由图得tanα= ,F1=F2= ,N=F1sinα, 则N= ·sinα= tanα= F。
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- 高考 物理 复习 22 合成 分解
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