高考物理一輪復(fù)習(xí)知能演練 2.2 力的合成與分解 共點力的平衡

1、2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)知能演練 2.2 力的合成與分解 共點力的平衡 滬科版1. (2012·北京西城區(qū)抽樣)F1、F2是力F的兩個分力. 若F10 N, 則下列不可能是F的兩個分力的是()A. F110 N, F210 NB. F120 N, F220 NC. F12 N, F26 N D. F120 N, F230 N解析: 選C.合力F和兩個分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1F2|F|F1F2|, 則應(yīng)選C.圖22152. (2012·吉林敦化調(diào)研)如圖2215所示, 用與豎直方向成角(<45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個小球, 這時繩b的

2、拉力大小為T1.則保持小球在原位置不動, 使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過角后固定, 繩b的拉力大小變?yōu)門2, 再轉(zhuǎn)過角固定, 繩b的拉力大小為T3, 則()A. T1T3>T2B. T1<T2<T3C. T1T3<T2D. T1>T2>T3解析: 選A.對小球受力分析如圖, 平移力Ta、Tb, 構(gòu)成圖示力三角形. 當(dāng)Tb轉(zhuǎn)過, 其方向與Ta垂直. 由圖可知T1T3>T2.3.圖2216用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中, 如圖2216所示. 已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°, 則ac繩和bc繩中的拉力分別為()A

3、.mg, mgB.mg, mgC.mg, mgD.mg, mg解析: 選A.選結(jié)點c為研究對象, 受力如圖所示. 則水平方向有T1sin30°T2sin60°, 豎直方向有T1cos30°T2cos60°mg, 解得T1mg, T2mg, 故A選項正確. 4.圖2217如圖2217所示, 墻上有兩個釘子a和b, 它們的連線與水平方向的夾角為45°, 兩者的高度差為l.一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點, 另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物. 在繩上距a端l/2的c點有一固定繩圈. 若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼, 平衡后繩的ac段正好水

4、平, 則重物和鉤碼的質(zhì)量比為()A. B. 2C. D.解析: 選C.平衡后繩圈c受力如圖所示, 圖中T1m1g, T2m2g, 由圖中幾何關(guān)系及平衡條件可知: , 即, C正確. 5. 如圖2218所示, 兩個大人和一個小孩沿河岸拉一條船前進, 兩個大人的拉力F1200 N, F2100 N, 方向如圖所示, 要使船在河中間平行河岸行駛, 則小孩對船施加的最小力是多大？圖2218解析: 將F1、F2正交分解如圖所示, 因為Fy1F1sin30°100 NFy2F2sin60°50 N86.6 N船在河中間平行河岸行駛, 須Fy0當(dāng)小孩用力與河岸垂直時用力最小, 所以Fy3

5、Fy1Fy2100 N86.6 N13.4 N, 用力方向與Fy2同向. 答案: 13.4 N一、選擇題1.圖2219生活中的物理知識無處不在. 如圖2219所示是我們衣服上的拉鏈的一部分, 在把拉鏈拉開的時候, 我們可以看到有一個類似三角形的東西在兩鏈中間運動, 使很難直接分開的拉鏈很容易地被分開, 關(guān)于其中的物理原理, 以下說法正確的是()A. 在拉開拉鏈的時候, 三角形的物體增大了分開兩拉鏈的力B. 在拉開拉鏈的時候, 三角形的物體只是為了將拉鏈分開, 并沒有增大拉力C. 在拉開拉鏈的時候, 三角形的物體增大了分開拉鏈的力, 但合上拉鏈時減小了合上的力D. 以上說法都不正確解析: 選A.

6、在拉開拉鏈的時候, 三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運動, 手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力, 如圖所示, 分力大于手的拉力, 所以很難直接分開的拉鏈可以很容易地被三角形物體分開. 圖22202. (2012·天津南開中學(xué)高三期末測試)如圖2220所示, 小車上固定著三角硬桿, 桿的端點處固定著一個質(zhì)量為m的小球. 當(dāng)小車有水平向右的加速度且從零開始逐漸增大時, 桿對小球的作用力的變化(用F1至F4變化表示)可能是下圖中的(OO沿桿方向)()圖2220解析: 選C.此桿為固定桿, 桿對小球的作用力由物體所處的狀態(tài)決定. 因加速度增大, 但方向不變, 則桿對球的作用力與重力的合力方

7、向不變, 大小增大. 球的重力不變, 由右圖知C圖正確. 3.圖2222小明想推動家里的衣櫥, 但使出了很大的力氣也推不動, 他便想了個妙招, 如圖2222所示, 用A、B兩塊木板, 搭成一個底角較小的人字形架, 然后往中央一站, 衣櫥居然被推動了！則下列說法中正確的是()A. 這是不可能的, 因為小明根本沒有用力去推衣櫥B. 這是不可能的, 因為無論如何小明的力氣也沒那么大C. 這有可能, A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D. 這有可能, 但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力解析: 選C.由小明所受重力產(chǎn)生的效果, 小明的重力可分解為沿兩個木板方向的分力, 由于兩個木板夾角接近180&

8、#176;, 根據(jù)平行四邊形定則, 可知分力可遠(yuǎn)大于小明的重力, 選項C正確. 4. (2012·西安調(diào)研)一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用, 三力的矢量關(guān)系如圖2223所示(小方格邊長相等), 則下列說法正確的是()圖2223A. 三力的合力有最大值F1F2F3, 方向不確定B. 三力的合力有唯一值3F3, 方向與F3同向C. 三力的合力有唯一值2F3, 方向與F3同向D. 由題給條件可求出合力大小解析: 選BD.沿F3和垂直于F3建立x軸、y軸, 將各力分解在兩個軸上, 如圖所示. 假設(shè)圖中的方格邊長代表1 N, 則沿x軸方向有: FxF1xF2xF3x(624)

9、N12 N, 沿y軸方向有FyF1yF2yF3y(33) N0, F合3F3.5.圖2224(2012·上海十三校期末)如圖2224所示, 質(zhì)量m0.1 kg的木塊放在傾角30°的斜面上, 受平行于斜面的兩個拉力T1和T2作用處于靜止?fàn)顟B(tài), 其中T110 N, T22 N. 若撤去T1, 則木塊沿斜面方向受到的合力大小為()A. 10 NB. 4.5 NC. 5.5 N D. 0解析: 選 D.撤T1前, 根據(jù)力平衡條件可知物塊所受的最大靜摩擦力為fmaxT1T2mgsin30°7.5 N. 撤T1后, 由于T2mgsin30°<fmax, 所以物

10、塊仍靜止, 沿斜面方向受到的合力大小為零. 6. (2012·皖南八校聯(lián)考)圖2225如圖2225所示, 光滑斜面的傾角為30°, 輕繩的一端通過兩個滑輪與A相連, 輕繩的另一端固定于滑輪與A相連, 輕繩的另一端固定于天花板上, 不計輕繩與滑輪的摩擦. 物塊A的質(zhì)量為m, 不計滑輪的質(zhì)量, 掛上物塊B后, 當(dāng)動滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時, A、B恰能保持靜止, 則物塊B的質(zhì)量為()A.m B.mC. m D. 2m解析: 選A.先以A為研究對象, 由物塊A受力及平衡條件可得繩中張力Tmgsin30°.再以動滑輪為研究對象, 分析其受力并由平衡條件可得m

11、BgT, 解得mB, A正確. 7.圖2226(2012·廣州聯(lián)考)如圖2226所示是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖. 使用時, 用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動, 把涂料均勻地粉刷到墻上. 撐竿的重力和墻壁的摩擦均不計, 且撐竿足夠長, 粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾, 設(shè)該過程中撐竿對涂料滾的推力為N1, 涂料滾對墻壁的壓力為N2, 則()A. N1增大, N2減小B. N1增大, N2增大C. N1減小, N2減小D. N1減小, N2增大解析: 選C.受力分析如圖所示, 緩緩上推涂料滾時, 減小, Fmg, N1mg/cos, N1減小; N2F

12、2mg·tan, N2減小, C項正確. 8.圖2227如圖2227所示, 用一根長為l的細(xì)繩一端固定在O點, 另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A, 為使細(xì)繩與豎直方向夾角為30°且繃緊, 小球A處于靜止, 對小球施加的最小的力為()A.mg B.mgC.mg D.mg解析: 選C.將mg在沿繩方向與垂直于繩方向分解如圖所示. 所以施加的最小力與F1等大反向即可使小球靜止, 故Fmgsin30°mg, 故選C.9. (改編題)圖2228如圖2228所示, A、B都是重物, A被繞過小滑輪P的細(xì)線懸掛, B放在粗糙的水平桌面上. 滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點, O是

13、三根細(xì)線的結(jié)點, 細(xì)線bO水平拉著物體B, cO沿豎直方向拉著彈簧. 彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力不計, 細(xì)線與滑輪之間的摩擦力可忽略, 整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài). 若懸掛小滑輪的斜線中的拉力是T20 N, cOa120°, 重力加速度g取10 m/s2, 則下列說法正確的是()A. 彈簧的彈力為20 NB. 重物A的質(zhì)量為20 kgC. 桌面對物體B的摩擦力為10 ND. 細(xì)線OP與豎直方向的夾角為30°解析: 選CD.選取滑輪作為研究對像, 滑輪兩側(cè)細(xì)線的夾角為60°, 設(shè)滑輪兩側(cè)細(xì)線中拉力為Ta, 則有TamAg, T2Tacos30°, 聯(lián)立解得重物A的

14、質(zhì)量為mA2 kg, Ta20 N, 選項B錯誤; 將Oa中的拉力Ta沿水平方向和豎直方向分解, 由平衡條件得Tacos30°Tb, Tasin30°Tc, 解得彈簧的彈力為Tc10 N, 選項A錯誤; 細(xì)線Ob中拉力Tb10 N, 對物體B由平衡條件得桌面對物體B的摩擦力為10 N, 選項C正確; 細(xì)線OP的方向在滑輪兩側(cè)細(xì)線夾角的平分線上, 與豎直方向的夾角為30°, 選項D.10. (2012·河北石家莊聯(lián)考)圖2229如圖2229所示, 長度相同且恒定的光滑圓柱體A、B質(zhì)量分別為m1、m2, 半徑分別為r1、r2.A放在物塊P與豎直墻壁之間, B

15、放在A墻壁間, A、B處于平衡狀態(tài), 且在下列變化中物塊P的位置不變, 系統(tǒng)仍平衡. 則()A. 若保持B的半徑r2不變, 而將B改用密度稍大的材料制作, 則物塊P受到地面的靜摩擦力增大B. 若保持A的質(zhì)量m1不變, 而將A改用密度稍小的材料制作, 而物塊P對地面的壓力增大C. 若保持A的質(zhì)量m1不變, 而將A改用密度稍小的材料制作, 則B對墻的壓力減小D. 若保持B的質(zhì)量m2不變, 而將B改用密度稍小的材料制作, 則A對墻的壓力減小解析: 選A.以A、B系統(tǒng)為研究對象, 受力如圖甲. r2不變, 不變, B的密度增大, (m1m2)增大, 由平衡條件知N增大. P受力如圖乙, 由平衡條件知f

16、Nsin, 因不變且N增大, 故f增大, A對; 將A、B、P三者視為系統(tǒng), 地面對P的支持力N(m1m2mP)g恒不變, 即對地面壓力也不變, B錯; 以B為研究對象受力如圖丙, NBm2gtan, 當(dāng)m1不變, A的密度變小, 體積增大, 則r1變大, 增大, NB增大, 故B對墻壓力也增大, C錯; 當(dāng)m2不變, B的密度變小, 則體積增大, r2增大, 變小, NB變小, 又因NBNAF, F不變, 則NA增加, 即A對墻壓力增大, D錯. 二、非選擇題圖223011. 如圖2230所示, 樓梯口一傾斜天花板與水平面的夾角37°, 一裝璜工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板. 工人

17、所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上, 大小為F10 N, 刷子的質(zhì)量為m0.5 kg, 刷子可視為質(zhì)點, 且沿天花板向上勻速運動, 取sin37°0.6, 試求刷子與天花板間的動摩擦因數(shù). 解析: 刷子受四個力作用, 如圖由平衡條件, 得: Fsinmgsinf, FcosmgcosN且fN, 由三式得tan0.75.答案: 0.7512.圖2231一個底面粗糙、質(zhì)量為M的劈放在粗糙的水平面上, 劈的斜面光滑且與水平面成30°角; 現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球, 小球放在斜面上, 小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為30°, 如圖2231所示, 試求: (1)當(dāng)劈靜止時繩子的拉力大小. (2)若地面對劈的