2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用（第2課時(shí)）課時(shí)作業(yè)（含解析）.docx

課時(shí)作業(yè)【基礎(chǔ)練習(xí)】 一、共點(diǎn)力的合成1(2018廣州模擬)一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等)，則下列說(shuō)法正確的是()A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不確定B三力的合力有惟一值3F3，方向與F3同向C三力的合力有惟一值2F3，方向與F3同向D由題給條件無(wú)法求出合力大小B解析：對(duì)于給定的三個(gè)共點(diǎn)力，其大小、方向均確定，則合力的大小惟一、方向確定排除選項(xiàng)A，D；根據(jù)圖表，可先作出F1，F(xiàn)2的合力，不難發(fā)現(xiàn)F1，F(xiàn)2的合力方向與F3同向，大小等于2F3，根據(jù)幾何關(guān)系可求出合力大小等于3F3.2如圖甲所示，在廣州亞運(yùn)會(huì)射箭女子個(gè)人決賽中，中國(guó)選手程明獲得亞軍。創(chuàng)造了中國(guó)女子箭手在亞運(yùn)個(gè)人賽歷史上的最好成績(jī)。那么射箭時(shí)，若剛釋放的瞬間弓弦的拉力為100N，對(duì)箭產(chǎn)生的作用力為120 N，其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示，對(duì)箭產(chǎn)生的作用力如圖乙中F所示。弓弦的夾角應(yīng)為(cos530.6) ：()A53 B127 C143 D106D【解析】由圖知：F1cosF2cosF，F(xiàn)1F2100N，F(xiàn)120N；解得：106，D對(duì)。3將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持30，則F達(dá)到最小值時(shí)Oa繩上的拉力為()A.mgBmgC.mgDmgA解析：以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，當(dāng)F垂直于Oa線時(shí)取得最小值，根據(jù)平衡條件求解F的最小值對(duì)應(yīng)的細(xì)線拉力以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力，作出F在三個(gè)方向時(shí)整體的受力圖，根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當(dāng)F與繩子oa垂直時(shí)，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)的最小值為：根據(jù)平衡條件得：F2mgsin30mg，T2mgcos30mg故選：A4(2019年湖南師大附中)明朝謝肇淛的五雜組中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可一游僧見(jiàn)之，曰：無(wú)煩也，我能正之”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則()A若F一定，大時(shí)FN大 B若F一定，小時(shí)FN大C若一定，F(xiàn)大時(shí)FN小 D若一定，F(xiàn)小時(shí)FN大B【解析】由于木楔處在靜止?fàn)顟B(tài)，故可將力F沿與木楔的斜面垂直且向上的方向進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則，畫(huà)出力F按效果分解的圖示并且可據(jù)此求出木楔兩側(cè)產(chǎn)生的推力選木楔為研究對(duì)象，木楔受到的力有：水平向左的F和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)給木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的力是相等的，力F的分解如圖：則FFN1cos(90)FN2cos(90)2FN1cos(90)2FN1sin，F(xiàn)NFN1FN2，故解得FN，所以F一定時(shí)，越小，F(xiàn)N越大；一定時(shí)，F(xiàn)越大，F(xiàn)N越大，B正確二、力的分解5(2018濰坊模擬)假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大(如圖所示)，他先后做出過(guò)幾個(gè)猜想，其中合理的是：()A刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無(wú)關(guān)B在刀背上加上同樣的力時(shí)，分開(kāi)其他物體的力跟刀刃厚薄無(wú)關(guān)C在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開(kāi)其他物體的力越大D在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開(kāi)其他物體的力越大D解析： 把刀刃部分抽象后，可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2，背寬為d，側(cè)面長(zhǎng)為l，如圖乙所示。當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開(kāi)被加工的其他物體。由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等，因此畫(huà)出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示。在這個(gè)力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)，根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系，有關(guān)系式，得5N，由此可見(jiàn)，刀背上加上一定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開(kāi)其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，20N的值越小，F(xiàn)1和F2越大。但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際制造過(guò)程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚。使用時(shí)，用前部切一些軟的物品(如魚(yú)、肉、蔬菜、水果等)，用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，俗話說(shuō)：“前切后劈”，指的就是這個(gè)意思。故D正確。6如圖所示，物體靜止于光滑水平面M上，力F作用與物體O點(diǎn)，現(xiàn)要使物體沿著OO方向運(yùn)動(dòng)(F和OO都在M水平面內(nèi))，那么，必須同時(shí)再加一個(gè)力F，這個(gè)力最小值是：()AF20NBFsin CFtan DFcotB解析：要使物體沿著OO方向做直線運(yùn)動(dòng)，則合力的方向一定與OO方向共線，根據(jù)矢量三角形可得當(dāng)F與OO垂直時(shí)，F(xiàn)最小，如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可得FFsin，故B正確；7(2018石家莊質(zhì)檢)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塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角均為30，石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)則第1塊對(duì)第2塊的彈力F1和第1塊對(duì)第3塊的彈力F2的大小之比為()A.B.C.D.A解析：由圖可知，1、2及1、3兩塊石塊均有相互作用，而石塊1受重力及2、3兩石塊的作用力而處于靜止，故對(duì)1受力分析可求得第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比如圖對(duì)第一個(gè)石塊進(jìn)行受力分析，由幾何關(guān)系知：600，所以有F1 ：F2sin60，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A.8(2018棗莊模擬)(多選)如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩子一端固定，繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個(gè)裝置在同一個(gè)豎直平面內(nèi)為了使腳所受到的拉力增大，可采取的方法是()A只增加繩子的長(zhǎng)度B只增加重物的質(zhì)量C只將病人腳向左移動(dòng)遠(yuǎn)離定滑輪D只將兩定滑輪的間距增大BC解析：對(duì)與滑輪接觸的一小段繩子受力分析，如圖受到繩子的兩個(gè)等大的拉力F1F2mg，2F1cosF，解得：F2mgcos，要減小拉力F，關(guān)鍵是要增大角或者減小m，故B正確；增加繩子長(zhǎng)度不會(huì)改變角度，故不會(huì)改變里F，故A錯(cuò)誤；將腳向左移動(dòng)，會(huì)減小角，會(huì)增加拉力，故C正確；由幾何關(guān)系可知，兩個(gè)滑輪間距增大，會(huì)增加角，故拉力F會(huì)減小，故D錯(cuò)誤；故選：BC.9水平地面上有一木箱，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(01)現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)F的方向與水平地面的夾角為，如圖所示，在從0逐漸增大到90的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則() AF先減小后增大 BF一直增大CF一直減小 DF先增大后減小A解析：將拉力F沿水平方向和豎直方向正交分解，由平衡條件可得Fcos Ff、Fsin FNmg，F(xiàn)fFN，解得F，其中tan ，當(dāng)由0逐漸增大到90的過(guò)程中，sin()先增大后減小，所以拉力F先減小后增大三、繩上的“死結(jié)”和“活結(jié)”問(wèn)題10.(2017廣東華南三校聯(lián)考，15)如圖所示，小球A、B通過(guò)一細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接，它們都穿在一根豎直桿上當(dāng)兩球平衡時(shí)，連接兩球的細(xì)繩與水平方向的夾角分別為和2，假設(shè)裝置中各處摩擦均不計(jì)，則A、B球的質(zhì)量之比為()A2cos 1 B12cos Ctan 1 D12sin B解析：小球A、B都平衡時(shí)，在豎直方向上：對(duì)A球Tsin mAg，對(duì)B球Tsin 2mBg，又TT，解得：，B項(xiàng)正確11.如圖所示為建筑工地一個(gè)小型起重機(jī)起吊重物的示意圖一根輕繩跨過(guò)光滑的動(dòng)滑輪，輕繩的一端系在位置A處，動(dòng)滑輪的下端掛上重物，輕繩的另一端掛在起重機(jī)的吊鉤C處起吊重物前，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)起吊重物過(guò)程是這樣的：先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢的移動(dòng)到位置B，然后再讓吊鉤從位置B水平向右緩慢地移動(dòng)到D，最后把重物卸載某一個(gè)位置則關(guān)于輕繩上的拉力大小變化情況，下列說(shuō)法正確的是()A吊鉤從C向B移動(dòng)的過(guò)程中，輕繩上的拉力不變B吊鉤從C向B移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變大C吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力不變D吊鉤從B向D移動(dòng)過(guò)程中，輕繩上的拉力變大D解析：A、因物體重力不變，故重力與兩繩子的拉力為平衡力；并且繩子為兩端的張力相等；設(shè)繩子間的夾角為2；在由C到B上移的過(guò)程中有：2Tcosmg；由幾何關(guān)系可知，繩子為l，則有：lcosd；因由C到B的過(guò)程中A到BC的垂直距離不變，故為定值；故輕繩上的拉力不變；故A正確；B錯(cuò)誤；B、由B到D的過(guò)程中，繩長(zhǎng)不變，夾角2一定增大，則由A中分析可知，T一定增大；故C錯(cuò)誤；D正確；故選：AD. 【素能提升】12一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30夾角已知B球的質(zhì)量為1，取v，求：(1)細(xì)繩對(duì)B球的拉力；(2)A球的質(zhì)量答案：(1)20N(2)2kg解析：(1)對(duì)B球，受力分析如圖所示，則有FTsin30mg得FT2mg20N(2)對(duì)A球，受力分析如圖所示在水平方向：FTcos30FNAsin30在豎直方向：FNAcos30mAgFTsin30由以上方程解得mA2kg13如圖所示，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(shí)，角的取值范圍；(2)在090的范圍內(nèi)，求BC繩上拉力的最大值和最小