2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練5 力的合成與分解.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)提升練5 力的合成與分解 題組一 力的合成及應(yīng)用 1.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3,關(guān)于它們合力F的大小,下列說(shuō)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 【解析】 三個(gè)大小分別是F1、F2、F3的共點(diǎn)力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3,但最小值不一定等于零,只有當(dāng)某一個(gè)力的大小在另外兩個(gè)力的大小的和與差之間時(shí),這三個(gè)力的合力才可能為零,A、B、D錯(cuò)誤,C正確. 【答案】 C 2.如圖所示,F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形,這三個(gè)力的合力最大的是( ) 【解析】 由矢量合成法則可知,A圖的合力為2F3,B圖的合力為0,C圖的合力為2F2,D圖的合力為2F3,因F2為直角三角形的斜邊,故這三個(gè)力的合力最大的為C圖. 【答案】 C 3.如圖2216所示,兩根等長(zhǎng)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2216 A.G和G B.G和G C.G和G D.G和G 【解析】 由對(duì)稱(chēng)性可知兩根繩的拉力大小相等,設(shè)為T(mén),則對(duì)日光燈在豎直方向上有:2Tcos 45=G,可得T=G,即B正確. 【答案】 B 4.(xx廣州市模擬)如圖2217所示,細(xì)線a和b的一端分別固定在水平地面上,另一端系一個(gè)靜止在空氣中的氫氣球,細(xì)線與地面的夾角分別為30和60.若a、b受到的拉力分別為FTa和FTb,氫氣球受到的浮力為F,則( ) 圖2217 A.FTa>FTb B.FTa<FTb C.F=FTa D.F<FTb 【解析】 對(duì)氣球受力分析,根據(jù)平衡條件的推論可知,兩拉力的合力與浮力和重力的合力等大反向,作平行四邊形如圖所示,根據(jù)大角對(duì)大邊得F-G>FTb>FTa,故B正確. 【答案】 B 題組二 力的分解及應(yīng)用 5. (多選)如圖2218所示,將力F分解為F1和F2兩個(gè)分力,已知F1的大小和F2與F之間的夾角α,且α為銳角,則( ) 圖2217 A.當(dāng)F1>Fsin α?xí)r,一定有兩解 B.當(dāng)F1=Fsin α?xí)r,有唯一解 C.當(dāng)F1<Fsin α?xí)r,無(wú)解 D.當(dāng)Fsin α<F1<F時(shí),一定有兩解 【解析】 將一個(gè)力分解為兩個(gè)分力,由三角形定則知分力與合力可構(gòu)成封閉三角形.當(dāng)F1<Fsin α?xí)r,三個(gè)力不能構(gòu)成封閉三角形,故不可能分解為這樣的一對(duì)分力F1和F2,選項(xiàng)C正確;當(dāng)F1=Fsin α?xí)r,可構(gòu)成唯一一個(gè)直角三角形,選項(xiàng)B正確;當(dāng)Fsin α<F1<F時(shí),F(xiàn)1、F2與F可構(gòu)成兩個(gè)矢量三角形,即有兩解,選項(xiàng)D正確;對(duì)于選項(xiàng)A,由于不能確定F1是否小于F,結(jié)合前面的分析知,選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 【答案】 BCD 6.如圖2219所示,一傾角為30的光滑斜面固定在地面上,一質(zhì)量為m的小木塊在水平力F的作用下靜止在斜面上.若只改變F的方向不改變F的大小,仍使木塊靜止,則此時(shí)力F與水平面的夾角為( ) 圖2219 A.60 B.45 C.30 D.15 【解析】 小木塊受重力mg、斜面支持力FN和外力F三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài),三力合力為零,構(gòu)成首尾相接的矢量三角形,如圖所示,由對(duì)稱(chēng)性可知, 不改變?yōu)镕的大小只改變其方向,再次平衡時(shí)力F與水平方向成60角,故正確選項(xiàng)為A. 【答案】 A 7.如圖2220所示,輕質(zhì)工件通過(guò)輕質(zhì)桿與滑塊B連接,當(dāng)作用在滑塊B上的水平推力F=100 N時(shí),整個(gè)裝置靜止,此時(shí)α=30.已知滑塊與水平面間的摩擦力不計(jì),則工件上受到的壓力為( ) 圖2220 A.100 N B.100 N C.50 N D.200 N 【解析】 對(duì)B受力分析如圖甲所示,則F2=F/sin α=2F,對(duì)上部分受力分析如圖乙所示,其中F=F2,得FN=Fcos α=100 N,故B正確. 【答案】 B 8.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F,F(xiàn)的作用線通過(guò)球心,設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1,B對(duì)A的作用力為F2,地面對(duì)A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止,截面如圖2221所示,在此過(guò)程中( ) 圖2221 A.F1保持不變,F(xiàn)3緩慢增大 B.F1緩慢增大,F(xiàn)3保持不變 C.F2緩慢增大,F(xiàn)3緩慢增大 D.F2緩慢增大,F(xiàn)3保持不變 【解析】 對(duì)球B受力分析如圖所示,球B受到四個(gè)力作用且保持靜止,則θ不變,F(xiàn)2′cos θ=F+mg.若F緩慢增大,則F2′增大.F2′sin θ=F1,若F2′緩慢增大,則F1增大.F2′=F2,F(xiàn)2′增大,F(xiàn)2也增大.對(duì)于整體而言:地面對(duì)A的摩擦力Ff=F1,地面對(duì)A的支持力FN=F+G總,所以Ff和FN均緩慢增大,所以F3緩慢增大,C對(duì). 【答案】 C B組 深化訓(xùn)練——提升應(yīng)考能力 9.如圖2222所示,A、B都是重物,A被繞過(guò)小滑輪P的細(xì)線懸掛著,B放在粗糙的水平桌面上;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(niǎo)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,g取10 m/s2,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) 圖2222 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 【解析】 O′a與aA兩線拉力的合力與OP線的張力大小相等.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. 【答案】 D 10.(多選)兩物體M、m用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連,如圖2223所示,OA、OB與水平面的夾角分別為30、60,物體M的重力大小為20 N,M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài),則( ) 圖2223 A.繩OA上的拉力大小為10 N B.繩OB上的拉力大小為10 N C.m受到水平面的靜摩擦力大小為10 N D.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 【解析】 如圖所示,對(duì)O點(diǎn)分析,其受到輕繩的拉力分別為FA、FB、Mg,O點(diǎn)處于平衡狀態(tài),則有FA==10 N,F(xiàn)B=Mg=10 N,物體m受到輕繩向左的拉力為10 N,向右的拉力為10 N,處于靜止?fàn)顟B(tài),故水平面對(duì)物體m的靜摩擦力水平向左,大小為(10-10) N,A、D選項(xiàng)正確. 【答案】 AD 11.如圖2224所示,球A重G1=60 N,斜面體B重G2=100 N,斜面傾角為30,一切摩擦均不計(jì).則水平力F為多大時(shí),才能使A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)?此時(shí)豎直墻壁和水平面受到的壓力各為多大? 圖2224 【解析】 解法一 (隔離法) 分別對(duì)A、B進(jìn)行受力分析,建立直角坐標(biāo)系如圖甲、圖乙所示,由共點(diǎn)力平衡條件可得 對(duì)A有F2sin 30=F1,F(xiàn)2cos 30=G1 對(duì)B有F=F2′sin 30,F(xiàn)3=F2′cos 30+G2 其中F2和F2′是一對(duì)相互作用力,即F2=F2′ 代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得F=F1=20 N,F(xiàn)3=160 N 由牛頓第三定律可知,豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20 N、160 N. 解法二(整體法) 將A、B視為一個(gè)整體,該整體處于靜止?fàn)顟B(tài),所受合力為零.對(duì)整體進(jìn)行受力分析如圖丙所示,由平衡條件得 F=F1,F(xiàn)3=G1+G2=160 N 再隔離B進(jìn)行受力分析如圖乙所示,由平衡條件可得 F=F2′sin 30,F(xiàn)3=F2′cos 30+G2 聯(lián)立解得F2′=40 N,F(xiàn)1=F=20 N 由牛頓第三定律可知,豎直墻壁和水平面受到的壓力分別為20 N、160 N. 【答案】 20 N、160 N 12. (xx貴陽(yáng)二中檢測(cè))質(zhì)量為M的木楔傾角為θ,在水平面上保持靜止,質(zhì)量為m的木塊剛好可以在木楔上表面上勻速下滑.現(xiàn)在用與木楔上表面成α角的力F拉著木塊勻速上滑,如圖2225所示,求: 圖2225 (1)當(dāng)α=θ時(shí),拉力F有最小值,求此最小值; (2)拉力F最小時(shí),木楔對(duì)水平面的摩擦力. 【解析】 (1)木塊剛好可以沿木楔上表面勻速下滑,mgsin θ=μmgcos θ,則μ=tan θ, 用力F拉著木塊勻速上滑,受力分析如圖所示,F(xiàn)cos α=mgsin θ+Ff,F(xiàn)N+Fsin α=mgcos θ,F(xiàn)f=μFN 解得,F(xiàn)=. 當(dāng)α=θ時(shí),F(xiàn)有最小值,F(xiàn)min=mgsin 2θ. (2)對(duì)木塊和木楔整體受力分析如圖所示,由平衡條件得,f=Fcos(θ+α),當(dāng)拉力F最小時(shí),f=Fmincos 2θ=mgsin 4θ. 【答案】 (1)mgsin 2θ (2)mgsin 4θ- 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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