高中物理人教版第三章相互作用5力的分解 第3章

第三章5基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．關(guān)于力的合成與分解，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684426)(D)A．合力與分力是等效替代關(guān)系，都同時(shí)作用在物體上B．合力一定大于每一個(gè)分力C．當(dāng)已知合力，和其中一個(gè)分力，則分解的結(jié)果可能是無數(shù)D．已知合力和兩個(gè)分力的方向，分解結(jié)果是唯一的解析：力的合成與分解是一種等效替代，根據(jù)需要可以將一個(gè)力分解為兩個(gè)分力或用一個(gè)力代替兩個(gè)分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同時(shí)作用，所以A錯(cuò)誤；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B錯(cuò)誤；若已知合力和一個(gè)分力，根據(jù)平行四邊形法則可以知道，分解結(jié)果唯一，所以C錯(cuò)誤；同樣道理，若已知合力和兩個(gè)分力的方向，根據(jù)平行四邊形法則，結(jié)果唯一，故D正確。2．小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也推不動(dòng)，他回憶起物理課堂上學(xué)習(xí)的“力的分解”知識(shí)，便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684427)(C)A．這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥B．這是不可能的，因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大C．這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力D．這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力解析：小明的重力可分解為沿兩個(gè)木板方向的分力，由于兩個(gè)木板夾角接近180°，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(xiàng)C正確。3.如圖所示，a、b、c三根繩子完全相同，其中b繩水平，c繩下掛一個(gè)重物。若使重物加重，則這三根繩子最先斷的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684428)(A)A．a(chǎn)繩 B．b繩C．c繩 D．無法確定解析：將重物分解為拉a繩和拉b繩的力，如圖所示，顯然a繩受力最大，所以A選項(xiàng)正確。4．(上海市金山中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個(gè)針腳，另一個(gè)有鉛筆芯的腳支撐在手掌心位置，使OA水平，然后在外端掛上一些不太重的物品，這時(shí)針腳A、B對(duì)手指和手掌均有作用力，對(duì)這兩個(gè)作用力方向的判斷，下列各圖中大致正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684429)(C)解析：以圓規(guī)上的O點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)所掛物體的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果：一個(gè)是沿AO方向向左拉AO，另一個(gè)是沿OB方向斜向下壓OB，通過圓規(guī)兩腳作用在手上的力如選項(xiàng)C所示。5．如圖所示，重為G的小孩沿斜面勻速滑下，小孩受力如圖所示，這些力之間的大小關(guān)系是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684430)(ABD)A．N＝Gcosθ B．f＝GsinθC．f＋N＝G D．G2＝N2＋f2解析：將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向正交分解如圖所示，則N＝G2＝Gcosθ，A對(duì)；f＝G1＝Gsinθ，B對(duì)；重力G大小等于N與f合力大小，G2＝N2＋f2，D對(duì)。二、非選擇題6.如圖所示，表面光滑、質(zhì)量不計(jì)的尖劈插在縫A、B之間，在尖劈背上加一壓力F，則尖壁對(duì)A側(cè)壓力為eq\f(F,sinα)，對(duì)B側(cè)壓力為_Fcotα__。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684431)解析：將力F沿垂直劈兩側(cè)面分解，如圖所示。則tanα＝eq\f(F,F1)sinα＝eq\f(F,F2)所以F1＝eq\f(F,tanα)＝FcotαF2＝eq\f(F,sinα)。7．用繩子將鳥籠掛在一根橫梁上，如下圖所示。若鳥籠重N，求繩子OA和OB的拉力各是多大。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684432)答案：NN解析：如圖所示，將重力按作用效果分解，由數(shù)學(xué)知識(shí)得F1＝G·cos30°＝×N＝NF2＝G·sin30°＝×N＝N繩子OA段的拉力大小是N，OB段的拉力大小為N。能力提升一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題)1．(河北承德一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，三個(gè)完全相同的木塊放在同一個(gè)水平面上，木塊和水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個(gè)大小為F的推力，其中給第一、三兩木塊的推力與水平方向的夾角相同。這時(shí)三個(gè)木塊都保持靜止，比較它們和水平面間的彈力大小N1、N2、N3，和摩擦力大小f1、f2、f3，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684433)(B)A．N1>N2>N3，f1>f2>f3 B．N1>N2>N3，f1＝f3<f2C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1>N2>N3，f1＝f2＝f3解析：對(duì)于1、3兩個(gè)物體，在水平方向上，摩擦力f1＝f3＝Fcosθ，對(duì)于物體2，在水平方向上，摩擦力f2＝F，則f1＝f3＜f2，在豎直方向上，對(duì)于物體1，有：N1＝Fsinθ＋mg，對(duì)于物體2，有：N2＝mg，對(duì)于物體3，有：N3＋Fsinθ＝mg，則N3＝mg－Fsinθ，所以N1＞N2＞N3，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤，故選B。2．(河南省師大附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)。三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684434)(D)A．eq\f(1,3)mg B．eq\f(2,3)mgC．eq\f(\r(3),6)mg D．eq\f(2\r(3),9)mg解析：照相機(jī)受力平衡，在豎直方向上有：3F·cos30°＝mg，得F＝eq\f(2\r(3)mg,9)，所以D選項(xiàng)正確。3.(揚(yáng)州市2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)自卸式運(yùn)輸車是車廂配有自動(dòng)傾卸裝置的汽車，又稱為翻斗車、工程車，由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示，在車廂由水平位置逐漸抬起的過程中，有關(guān)貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684435)(BC)A．摩擦力Ff逐漸減小 B．摩擦力Ff先增大后減小C．支持力FN逐漸減小 D．支持力FN先增大后減小解析：開始時(shí)物體受重力和支持力，抬起后受到向上的靜摩擦力；靜摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsinθ，隨角度的增大，摩擦力增大；當(dāng)角度達(dá)一定程度時(shí)，物體開始滑動(dòng)，由靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力Ff＝μmgcosθ，cosθ隨角度的增加而減小，故摩擦力將減小，所以摩擦力是先增大后減小的，故B正確，A錯(cuò)誤；支持力FN＝mgcosθ逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤，故選BC。4．(蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，用與豎直方向成θ角(θ＜45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個(gè)小球，這時(shí)繩b的拉力為T1，現(xiàn)保持小球在原位置不動(dòng)，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時(shí)轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力為T3，則eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684436)(AD)A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3C．T1＝T3＜T2 D．繩a的拉力減小解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力：重力、a、b兩繩的拉力T、T2，根據(jù)平衡條件得知，T和T2的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個(gè)不同位置時(shí)，兩個(gè)拉力的變化，如圖，由圖得到，T1＝T3＞T2。由圖看出，繩a的拉力減小，故AD正確。5．(北京大學(xué)附中河南分校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，用繩跨過定滑輪牽引小船，設(shè)水的阻力不變，則在小船勻速靠岸的過程中eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684437)(AD)A．繩子的拉力不斷增大 B．繩子的拉力不變C．船所受浮力增大 D．船所受浮力變小解析：對(duì)小船進(jìn)行受力分析，因?yàn)樾〈鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以小船處于平衡狀態(tài)，合力為零；設(shè)拉力與水平方向的夾角為θ，有：Fcosθ＝f①Fsinθ＋F?。絤g②船在勻速靠岸的過程中，θ增大，阻力不變，根據(jù)平衡方程①知，繩子的拉力增大，根據(jù)平衡方程②知，拉力增大，sinθ增大，所以船的浮力減小。故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。二、非選擇題6．如圖所示，楔形物體傾角為θ＝30°，放在水平地面上，輕質(zhì)硬桿下端帶有滑輪，上端頂有重1000N的物體，硬桿只能沿滑槽上下滑動(dòng)。不計(jì)一切摩擦，求作用于楔形物體上的水平推力至少多大才能將重物頂起？eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684438)答案：eq\f(1000\r(3),3)N解析：水平推力F有兩個(gè)效果，垂直于斜面向上支持滑輪和垂直于水平面壓地面，如圖所示，斜面對(duì)桿的支持力大小為FN＝eq\f(F,sinθ)，方向垂直于斜面斜向上。要使輕桿頂起重物，則應(yīng)使FNcosθ≥G，即eq\f(F,sinθ)·cosθ≥G，F(xiàn)≥Gtanθ＝eq\f(1000,3)eq\r(3)N。7．(湖南省六校聯(lián)盟2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m＝0.6kg的氫氣球，因受水平風(fēng)力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角。已知空氣對(duì)氣球的浮力為15N，人的質(zhì)量M＝50kg，且人受的浮力忽略不計(jì)(g取10N/kg，sin37°＝，cos37°＝。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684439)(1)水平風(fēng)力的大??；(2)人對(duì)地面的壓力大小；(3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對(duì)地面的壓力如何變化？(要求說明理由)答案：(1)水平風(fēng)力的大小12N；(2)人對(duì)地面的壓力大小為491N；(3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人