2019-2020年高中物理 力的合成與分解 正交分解同步練習(xí)(含解析)新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 力的合成與分解 正交分解同步練習(xí)(含解析)新人教版必修1 1.如圖所示,固定在小車(chē)上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為、在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球,裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中,正確的是( ) A.大小為mg,方向豎直向上 B.大小為mg,方向沿桿斜向右上方 C.大小為mg,方向垂直于桿斜向左上方 D.大小為mg,方向水平向右 2.如圖,物體在水平力F作用下靜止在斜面上。若稍許增大F,仍使物體靜止在斜面上,則斜面對(duì)物體的靜摩擦力Ff、支持力FN以及Ff和FN的合力F′變化情況是( ) A.Ff不一定增大,F(xiàn)N一定增大,F(xiàn)′一定增大 B.Ff一定增大,F(xiàn)N一定增大,F(xiàn)′不變 C.Ff、FN、F′均增大 D.Ff、FN不一定增大,F(xiàn)′一定增大 3.如圖所示,在傾角為θ的斜面上,放著一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球,小球被豎直的木板擋住,則小球?qū)δ景宓膲毫Υ笮? A. B. C. D. 4.一質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上,現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)垂直于斜面向下的恒力F,如圖所示,物體仍保持靜止。則物塊 A.受到的支持力不變 B.受到的支持力減小 C.受到的摩擦力不變 D.受到的摩擦力減小 5.粗鐵絲彎成如圖所示半圓環(huán)的形狀,圓心為O,半圓環(huán)最高點(diǎn)B處固定一個(gè)小滑輪,小圓環(huán)A用細(xì)繩吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在半圓環(huán)上。一根一端拴著質(zhì)量為m1的物塊的細(xì)繩,跨過(guò)小滑輪后,另一端系在小圓環(huán)A上。設(shè)小圓環(huán)、滑輪、繩子的質(zhì)量以及相互之間的摩擦均不計(jì),繩子不可伸長(zhǎng)。若整個(gè)系統(tǒng)平衡時(shí)角AOB為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1︰m2為 A.cos B.2sin C.sin D.2 cos 6.如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與B,物體B放在水平地面上,A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為,繩與水平方向的夾角為),重力速度為g,則 A.物體B受到的摩擦力可能為零 B.物體B受到的摩擦力為 C.物體B對(duì)地面的壓力可能為零 D.物體B對(duì)地面的壓力為 7.如圖所示,一物體置于傾角為θ的固定斜面上,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。先用平行于斜面的推力F1作用于物體,恰好能使該物體沿斜面勻速上滑(如圖甲所示)。若改用水平推力F2作用于該物體上,也恰好能使該物體沿斜面勻速上滑(如圖乙所示)。則兩次的推力之比為 A.cosθ+μsinθ B.cosθ-μsinθ C.1+μtanθ D.1-μtanθ 8.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體上,斜面體置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面向下的力F拉物體m使其沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng),M始終靜止,則下列說(shuō)法正確的是 A.地面對(duì)M的摩擦力大小為Fcosθ B.地面對(duì)M的支持力為(M+m)g C.物體m對(duì)M的摩擦力的大小為F D.M對(duì)物體m的作用力豎直向上 9.如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上大小為的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力是 F A.(F-mg)cosθ B. (F-mg)sinθ C. μ(F-mg)cosθ D. μ(F-mg) 10.如圖所示,小球靜止在小車(chē)中的光滑斜面A和光滑豎直擋板B之間,原小車(chē)向左勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在小車(chē)改為向左減速運(yùn)動(dòng),那么關(guān)于斜面A對(duì)小球的彈力FNA的大小和擋板B對(duì)小球的彈力FNB的大小,以下說(shuō)法正確的是( ) A.FNA不變,F(xiàn)NB減小 B.FNA增大,F(xiàn)NB不變 C.FNB有可能增大 D.FNA可能為零 11.如圖所示,人的質(zhì)量為M,物塊的質(zhì)量為m,且M>m,若不計(jì)繩與滑輪的摩擦,則當(dāng)人拉著繩向右跨出一步后,人和物仍保持靜止,則下列說(shuō)法中正確的是:( ) M m A.地面對(duì)人的摩擦力減小 B.地面對(duì)人的摩擦力增大 C.人對(duì)地面的壓力增大 D.人對(duì)地面的壓力減小 12.如圖所示,用輕繩將質(zhì)量為m的吊燈懸掛在房間屋角處,繩ab和bc與墻面的夾角均為,重力加速度為g,則繩ab和繩bc的拉力分別為 A., B., C., D. , 13.如圖所示,一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接物體A、B,A懸掛起,B穿在一根豎直桿上,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 A.cosθ∶1 B.1∶cosθ C.tanθ∶1 D.1∶sinθ 14.將一個(gè)質(zhì)量為1的物塊置于傾角為37的固定斜面上,物塊在與斜面夾角為30的拉力F作用下加速上升,已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,F(xiàn)大小為10N,則物塊上升的加速度約為:(37=0.6,37=0.8,30=0.5,30=0.866)( ) A. B. C. D. 15.如圖所示,人和物處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)人拉著繩向右跨出一步后,人和物仍保持靜止.不計(jì)繩與滑輪的摩擦,下列說(shuō)法中正確的是 M m A.繩的拉力大小不變 B.人所受的合外力增大 C.地面對(duì)人的摩擦力增大 D.人對(duì)地面的壓力減小 16.如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上。若物塊質(zhì)量為6千克,斜面傾角為370,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物塊在斜面上保持靜止,已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2,cos37=0.8,sin37=0.6,則F的可能值為( ) A.10N B.20N C.0N D.62N 17.如圖,楔形物塊A靜置在水平地面上,其斜面粗糙,斜面上有小物塊B。用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面勻速上滑?,F(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度,仍使物體B沿斜面勻速上滑。在B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,楔形物塊A始終保持靜止。關(guān)于相互間作用力的描述正確的有( ) A.A對(duì)B的摩擦力減小 B.拉力F一定增大 C.物體B對(duì)斜面的作用力不變 D.地面受到的摩擦力大小可能變大 18.釣魚(yú)島自古以來(lái)就是中國(guó)的固有領(lǐng)土,但日本政府一再挑釁,并于去年九月發(fā)起購(gòu)島鬧劇。對(duì)此包括港澳臺(tái)在內(nèi),全國(guó)上下共同掀起保釣高潮。中國(guó)人民解放軍做為堅(jiān)強(qiáng)后盾更是頻頻亮劍,一批批重量級(jí)裝備紛紛閃亮出場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)最先進(jìn)武裝直升機(jī)武直—10(WZ—10)已經(jīng)進(jìn)行多次試飛,右下圖為一架WZ—10在釣魚(yú)島海域用“拖曳掃雷具”進(jìn)行近島掃除水雷演習(xí)模擬圖。拖曳型掃雷具質(zhì)量為m,由于近島海水的流動(dòng)對(duì)掃雷具產(chǎn)生水平方向的沖擊力,使輕質(zhì)軟繩偏離豎直方向,當(dāng)直升機(jī)相對(duì)地面靜止時(shí),繩子與豎直方向成θ角,已知掃雷具所受的浮力不能忽略,下列說(shuō)法正確的是 A.WZ—10受重力、軟繩的拉力、空氣的阻力三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài) B.繩子的拉力大小為 C.掃雷具受到的浮力大小一定等于mg D.掃雷具受到海水的水平方向的作用力小于繩子的拉力 19.如圖,質(zhì)量為的木塊在與水平方向成α角斜向上的拉力F作用下沿水平地面勻速滑動(dòng).木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.以下說(shuō)法中正確的是( ) v F α A.木塊受到地面摩擦力大小為 B.木塊受到地面摩擦力大小為 C.木塊受到地面摩擦力大小為 D.木塊受到地面摩擦力大小為 20.如圖所示,一根橡皮筋固定在水平天花板的兩點(diǎn),在其中點(diǎn)懸掛一物體。當(dāng)所掛物體的質(zhì)量M=m時(shí),橡皮筋與天花板夾角θ=θ1,橡皮筋張力T=T1;當(dāng)M=2m時(shí),θ=θ2,T= T2。則 A. B. C. D. 參考答案 1.A 【解析】 試題分析:物體處于靜止?fàn)顟B(tài),故其所受的合外力應(yīng)為0,由此根據(jù)力的平衡條件可知桿對(duì)球的作用力F大小為mg,方向豎直向上,故A正確;BCD錯(cuò)誤。 考點(diǎn):本題考查了力的平衡條件、牛頓第一定律的概念 2.A 【解析】 試題分析:物體受重力、支持力、推力及摩擦力而處于平衡狀態(tài);根據(jù)受力分析及正交分解可得: 在垂直斜面方向上,F(xiàn)N=Gcosθ+Fsinθ;增大推力F,則支持力一定增大;沿斜面方向上有:Fcosθ=mgsinθ+f;若推力沿斜面向上的分力大于重力的分力,則摩擦力向下,若推力增大,則摩擦力增大;若推力沿斜面向下的分力小于重力的分力,則摩擦力向上,若推力增大,則摩擦力減??;物體處于靜止,合力為零:Ff和FN的合力F′與重力與F的合力等大反向,推力F增大,則重力與F的合力增大,則Ff和FN的合力 F′增大;故選:A. 考點(diǎn):物體的平衡及正交分解法。 3. B 【解析】 取光滑小球?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,由于小球是光滑的,因此小球不會(huì)受到摩擦力的作用,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,由于小球靜止,則有 FN1sin θ-FN2=0,F(xiàn)N1cos θ-mg=0 解得:FN1=,F(xiàn)N2=mgtan θ 由牛頓第三定律可知,小球?qū)δ景宓膲毫镕N2′=FN2=mgtan θ 4.C 【解析】 試題分析:以物塊為研究對(duì)象,在未施加F之前,處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)力的正交分解可得物塊受到的支持力,物塊受到的摩擦力,在施加F之后,處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)共點(diǎn)力平衡以及力的正交分解可得:物體受到的支持力,受到的摩擦力 ,故物塊受到的支持力增大,受到的摩擦力不變,C正確; 考點(diǎn):考查了共點(diǎn)力平衡條件以及正交分解法的應(yīng)用 5.B 【解析】 試題分析: 對(duì)小環(huán)進(jìn)行受力分析,如圖所示,小環(huán)受上面繩子的拉力m1g,下面繩子的拉力m2g,以及圓環(huán)對(duì)它沿著OA向外的支持力,將兩個(gè)繩子的拉力進(jìn)行正交分解,它們?cè)谇芯€方向的分力應(yīng)該相等:m1gsin=m2gcos(α-900) 即:m1cos=m2sinα,變形可得:m1cos==2m2sincos;得:m1:m2=2sin,選項(xiàng)B正確。 考點(diǎn):力的平衡及正交分解法。 6.BD 【解析】 試題分析:物體B在繩子拉力作用下有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而保持相對(duì)于地靜止,地面對(duì)B一定有靜摩擦力.故A錯(cuò)誤.以B為研究對(duì)象,分析受力,作出力圖如圖所示.根據(jù)平衡條件得 物體B受到的摩擦力:,物體B受到的支持力: 又,得到:.故BD正確.物體B受到地面的摩擦力不零,則物體B對(duì)地面的壓力一定不為0.故C錯(cuò)誤. 考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;滑動(dòng)摩擦力;力的合成與分解的運(yùn)用.本題采用正交分解法處理力平衡問(wèn)題,這是物體受多個(gè)力作用時(shí)常用的方法,中等難度. 7.B 【解析】 試題分析:分別對(duì)兩種情況進(jìn)行受力分析,由物體的平衡列方程求解。由甲圖知, , 聯(lián)立解得;由乙圖知,,,聯(lián)立解得,所以,B選項(xiàng)正確。 考點(diǎn):物體的平衡 正交分解法 8.A 【解析】 試題分析:把兩個(gè)物體視為一個(gè)整體,整體受重力,地面的彈力,外力F和水平向左的靜摩擦力,根據(jù)正交分解法,可知靜摩擦力等于Fcosθ,選項(xiàng)A正確。地面對(duì)M的支持力為(M+m)g+Fsinθ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。再以m為研究對(duì)象,可知M給m的摩擦力為F+mgcosθ,根據(jù)牛頓第三定律,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。m受四個(gè)力的作用,其中彈力和摩擦力的合力,與重力和F的合力平衡,因此彈力和摩擦力的合力的方向不在豎直方向,根據(jù)牛頓第三定律,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 考點(diǎn):本題考查整體法和隔離法,以及正交分解法。 9.A 【解析】 試題分析:分析磨石的受力,有重力mg,彈力N(垂直于斜壁向下),摩擦力f(沿斜壁向下),外力F四個(gè)力。把這四個(gè)力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解,由于物體處于平衡狀態(tài),在沿斜壁方向有,垂直于斜壁方向有,根據(jù),可得選項(xiàng)A正確。 考點(diǎn):本題考查力的平衡條件和正交分解法。 10.A 【解析】 試題分析:分析小球的受力,原來(lái)受重力和兩個(gè)彈力的作用,合力為零;現(xiàn)在還是受重力與兩個(gè)彈力的作用,可是小球要在水平向右方向產(chǎn)生加速度,而在豎直方向不產(chǎn)生加速度,把FNA正交分解,它在豎直方向的分力應(yīng)大小不變,而FNA的方向又不變,所以FNA的大小和方向與原來(lái)相同,只有水平向左的彈力FNB減小,選項(xiàng)A正確。 考點(diǎn):本題考查受力分析,正交分解法,牛頓第二定律。 11.BC 【解析】 試題分析:分別對(duì)物塊和人進(jìn)行受力分析,如下圖,對(duì)于物塊由平衡條件可知,對(duì)于人進(jìn)行正交分解,有和,當(dāng)人拉著繩向右跨出一步后,繩子的拉力不變,而繩子和水平方向的夾角變小,因此,地面對(duì)人的摩擦力增大,地面對(duì)人的支持力減小,根據(jù)作用力和反作用力,人對(duì)地面的壓力減小,所以正確選項(xiàng)為B、C。 考點(diǎn):本題考查了隔離法受力分析和正交分解法的應(yīng)用。 12.A 【解析】 試題分析:設(shè)ab的拉力為T(mén)1,bc的拉力為T(mén)2,根據(jù)正交分解法:;,聯(lián)立解得T1=,T2=.選項(xiàng)A正確。 考點(diǎn):共點(diǎn)力的平衡及正交分解法。 13.B 【解析】 試題分析:物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),繩子上的彈力大小等于物體A的重力。再分析物體B的受力,物體B受重力、繩子彈力、豎直桿對(duì)它水平向右的彈力,根據(jù)正交分解法,在豎直方向有,則兩物體的質(zhì)量比為1∶cosθ,選項(xiàng)B正確。 考點(diǎn):本題考查受力分析,涉及正交分解法。 14.C 【解析】 試題分析:據(jù)題意,由于物體做勻加速運(yùn)動(dòng),且對(duì)物體受力分析,物體受到重力G、支持力N拉力F和摩擦力f,利用正交分解法在平行于斜面方向上有:FX-GX-f=ma,在垂直于斜面方向有:N+Fy=Gy,摩擦力f=N, 聯(lián)立計(jì)算后加速度a=2m/s2,所以C選項(xiàng)正確。 考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、正交分解法。 15.AC 【解析】 試題分析:由于繩的拉力大小總等于物體的重力,所以繩的拉力大小不變;由于人仍然靜止,所以人所受的合外力等于零不變;人在水平方向滿足,在豎直方向,所以當(dāng)人拉著繩向右跨出一步后,細(xì)繩和水平線的夾角а減小,所以摩擦力f增大,人對(duì)地面的壓力FN增大。選項(xiàng)AC正確。 考點(diǎn):此題考查共點(diǎn)力的平衡及正交分解法。 16.B 【解析】 試題分析:物體受力分析如圖 正交分解后我們可以看到,垂直斜面方向兩個(gè)力,,平行斜面方向有三個(gè)力,沿斜面向下,拉力F沿斜面向上,摩擦力方向不確定,可能沿斜面向上也可能沿斜面向下,最大不超過(guò)最大靜摩擦力。物體在斜面上保持靜止,即三力平衡,那么和的合力大小即等于F。因?yàn)楹秃狭ψ畲笾禐樽钚≈?,也就是F的最大和最小值,對(duì)照答案B正確。 考點(diǎn):摩擦力 受力分析 17.A 【解析】 試題分析:從以上受力分析圖可知, 左邊的圖是F與斜面平行的情況,由于物體處于平衡狀態(tài),有:F=mgsinθ+mgcosθ,f=mgcosθ;右圖所示情況物體也處于平衡狀態(tài),有:F’cosα= mgsinθ+(mgcosθ- F’sinα)= mgsinθ+mgcosθ- F’sinα=F-F’sinα,f’=(mgcosθ- F’sinα),所以,F(xiàn)和f都變小,則A選項(xiàng)正確而B(niǎo)選項(xiàng)錯(cuò)誤;物體對(duì)斜面的作用力與斜面對(duì)物體的作用力大小相等,是支持力N和摩擦力f的合力,其大小與重力G和拉力F的合力平衡,由于F方向的變化,導(dǎo)致G核F的合力方向改變,所以斜面對(duì)物體的作用力方法也變化,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)整體受力分析,左圖中斜面受到的地面摩擦力為:f1=Fcosθ,右圖中受到的摩擦力為:f2=F’ cos(θ+α),由于F‘=F/(cosα+sinα)= ,則f2= ,所以f2/ f1= <1,所以f2<f1,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn):本題考查物體的平衡條件的應(yīng)用和正交分解法的應(yīng)用。 18.D 【解析】 試題分析: WZ—10受豎直向下的重力、沿軟繩方向的拉力、空氣的浮力三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)的,故A錯(cuò);對(duì)掃雷具進(jìn)行受力分析,沿軟繩方向的拉力、豎直向下的重力、海水豎直向上的浮力及海水的水平方向的作用力力,有平衡條件知, 和,故B、C錯(cuò),D正確。 考點(diǎn):本題結(jié)合熱點(diǎn)問(wèn)題考查物體的受力分析、三個(gè)共點(diǎn)力的平衡及會(huì)用正交分解的方法處理平衡問(wèn)題。 19.C 【解析】 試題分析:在豎直方向上,在水平方向上,由此可知木塊受到地面的摩擦力為或,ABD錯(cuò);C對(duì);故選C 考點(diǎn):考查摩擦力的計(jì)算 點(diǎn)評(píng):本題難度較小,在處理摩擦力問(wèn)題時(shí),應(yīng)首先判斷摩擦力的類(lèi)型,如果是滑動(dòng)摩擦力,可根據(jù)公式或受力平衡求解 20.C 【解析】 試題分析:根據(jù)受力分析,繩子在豎直方向分量等于重力,由于兩邊對(duì)稱(chēng),因此第一次是,第二次是,因此,C正確。 考點(diǎn):受力分析、正交分解 點(diǎn)評(píng):此類(lèi)題型考察了對(duì)物體的受力分析并結(jié)合正交分解來(lái)處理問(wèn)題。常見(jiàn)的處理程序是受力分析、正交分解、根據(jù)狀態(tài)列式求解。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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