【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測06 力的合成與分解

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(六)　力的合成與分解 高考?？碱}型：選擇題 1．(2012·廣東高考)如圖1所示，兩根等長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1 A．G和G　　　　　　 B.G和G C.G和G D.G和G 2．2010年廣州亞運(yùn)會，我國運(yùn)動(dòng)員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，為中國體育軍團(tuán)勇奪第一金，其中有一個(gè)高難度的動(dòng)作就是先雙手撐住吊環(huán)(設(shè)開始時(shí)兩繩與肩同寬)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖2所示位置，則在兩手之間距離增大的過程中，吊環(huán)

2、的兩根繩的拉力FT(兩個(gè)拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為(　　) 圖2 A．FT增大，F(xiàn)不變 B．FT增大，F(xiàn)增大 C．FT增大，F(xiàn)減小 D．FT減小，F(xiàn)不變 3．兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)小球，兩小球上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體，如圖3所示。當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下，則(　　) A．A小球與滑桿無摩擦力 B．B小球與滑桿無摩擦力 圖3 C．A小球做的是勻速運(yùn)動(dòng) D．B小球做的是勻速運(yùn)動(dòng)

3、4．(2012·蘇北四市二次調(diào)考)如圖4所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則(　　) A．坐著比躺著時(shí)F1大 圖4 B．躺著比坐著時(shí)F1大 C．坐著比躺著時(shí)F2大 D．躺著比坐著時(shí)F2大 5. (2012·山東四市聯(lián)考)有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖5所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi)，木塊與BC面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，與AB面間無摩擦?，F(xiàn)用

4、垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的摩擦力為(　　) 圖5 A.μmg B.μmg C.μmg D．μmg 6．如圖6所示，一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)鋼球P，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對球施加一個(gè)方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動(dòng)中的每一時(shí)刻，都可以認(rèn)為鋼球處于平衡狀態(tài)，若外力F方向始終水平，移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°，且彈簧的伸長量不超過彈性限度，則圖7中給出的彈簧伸長量x與cos θ的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是(　　)

5、 圖6 圖7 7．如圖8所示，在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直。桿的下端有一個(gè)輕滑輪O。另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處，細(xì)線跨過滑輪O，下端系一個(gè)重為G的物體，BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ＝30°。系統(tǒng)保持靜止，不計(jì)一切摩擦。下列說法中正確的是(　　) 圖8 A．細(xì)線BO對天花板的拉力大小是 B．a(chǎn)桿對滑輪的作用力大小是 C．a(chǎn)桿和細(xì)線對滑輪的合力大小是G D．a(chǎn)桿對滑輪的作用力大小是G 8．如圖9所示，一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來，B穿在一

6、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(　　) 圖9 A．cos θ∶1 B．1∶cos θ C．tan θ∶1 D．1∶sin θ 9．(2013·揚(yáng)州調(diào)研)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖10所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(　　) A．繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力 圖10 B．繩O

7、A對M的拉力大小等于繩OB對M的拉力 C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零 D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 10．(2012·孝感統(tǒng)測)如圖11所示，一根不可伸長的輕繩穿過輕滑輪，兩端系在高度相等的A、B兩點(diǎn)，滑輪下掛一物體，不計(jì)輕繩和輕滑輪之間的摩擦?，F(xiàn)讓B緩慢向右移動(dòng)，則下列說法正確的是(　　) A．隨著B向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力減小 圖11 B．隨著B向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力不變 C．隨著B向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩AB的合力變小 D．隨著B向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩AB的合力不變 11．三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，

8、關(guān)于它們的合力F的大小，下列說法中正確的是(　　) 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 12．如圖12所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是(　　) A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0×104 N

9、 圖12 B．此時(shí)千斤頂對汽車的支持力為2.0×105 N C．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大 D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小 13．如圖13所示，一物塊置于水平地面上。當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(　　) 圖13 A.－1 B．2－ C.－ D．1－ 14．如圖14所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在

10、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，則下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) 圖14 A．彈簧的彈力為10 N B．重物A的質(zhì)量為2 kg C．桌面對B物體的摩擦力為10 N D．OP與豎直方向的夾角為60° 15．假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀發(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15所示，他先后作出過幾個(gè)猜想，

11、其中合理的是(　　) 圖15 A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān) B．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān) C．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開其他物體的力越大 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(六) 力的合成與分解 1．選B　由對稱性可知兩根繩的拉力大小相等，設(shè)為T，則對日光燈在豎直方向上有： 2Tcos 45°＝G，可得T＝G，即B

12、正確。 2．選A　運(yùn)動(dòng)員雙臂緩慢張開，在兩手之間距離增大的過程中，對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析，運(yùn)動(dòng)員重力不變，且始終處于平衡狀態(tài)，兩繩之間的夾角變大，因此繩上拉力FT增大，合力F始終等于運(yùn)動(dòng)員的重力，即F不變，故A正確。 3．選AD　由于A小球與物體的連線與滑桿垂直，對A小球連接的物體進(jìn)行研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsin θ，對整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng)，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A小球與滑桿的摩擦力為零，A正確；對B小球連接的物體進(jìn)行研究，由于連接小球與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂

13、直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和小球一起做勻速運(yùn)動(dòng)。D正確。 4．選A　設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，在豎直方向上由平衡條件有G＝2Fsin θ，所以F＝，因坐著比躺著夾角θ小一些，所以拉力大，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)。兩種情況吊床對該人的作用力大小等于人的重力，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)。 5．選A　由受力分析可知BC面對木塊的支持力大小為FB C＝mgsin 30°，木塊運(yùn)動(dòng)后木塊受到的摩擦力為Ff＝μFB C＝μmgsin 30°＝μmg，所以A正確。 6．選D　由于鋼球P緩慢偏移，其合力始終為零，故有kxcos

14、 θ＝mg，得出x＝·，所以D正確。 7．選D　細(xì)線對天花板的拉力等于物體的重力G；以滑輪為研究對象，兩段繩的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，a桿對滑輪的作用力大小也是G(方向與豎直方向成60°斜向右上方)；a桿和細(xì)線對滑輪的合力大小為零。 8．選B　由物體A平衡可知，繩中張力F＝mAg，物體B平衡，豎直方向合力為零，則有Fcos θ＝mBg，故得：mA∶mB＝1∶cos θ，B正確。 9．選D　設(shè)繩OA對M的拉力為FA，繩OB對M的拉力為FB，由O點(diǎn)合力為零可得：FA·cos 30°＝FB·cos 60°即FA＝FB。故A、B均錯(cuò)誤；因FB>FA，物體m有向

15、右滑動(dòng)的趨勢，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正確，C錯(cuò)誤。 10．選D　隨著B向右緩慢移動(dòng)，AB繩之間夾角逐漸增大，而滑輪所受繩AB的合力始終等于物體的重力，保持不變，故繩子的張力逐漸增大，D正確。 11．選C　這三個(gè)力合力的最小值不一定為零。合力不一定大于分力，A、B錯(cuò)誤；若三個(gè)力大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的范圍之內(nèi)，故C正確；D選項(xiàng)中的三個(gè)力不滿足這個(gè)關(guān)系，D錯(cuò)誤。 12．選D　設(shè)兩臂受到的壓力均為F1，汽車對千斤頂?shù)膲毫镕，兩臂間夾角為θ，則有F＝2F1cos ，由此可知，當(dāng)F＝1.0×105 N，θ＝120°時(shí)，F(xiàn)1＝1.0×105 N，A

16、、B均錯(cuò)誤；若繼續(xù)搖動(dòng)把手，F(xiàn)不變，θ減小，則F1將減小，C錯(cuò)誤，D正確。 13．選B　當(dāng)用F1拉物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析如圖所示，將F1正交分解，則水平方向有F1cos 60°＝Ff 1① 豎直方向有 F1sin 60°＋FN1＝mg② 滑動(dòng)摩擦力Ff 1＝μFN1③ 聯(lián)立①②③式可得F1＝ 同理，當(dāng)用F2推物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 水平方向有F2cos 30°＝Ff2④ 豎直方向有F2sin 30°＋mg＝FN2⑤ 滑動(dòng)摩擦力Ff2＝μFN2⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式可得F2＝ 根據(jù)題意知F1＝F2，解得μ＝2－，B正確。 14．選D　O′a與aA兩繩拉力的合力與OP的張力

17、大小相等。由幾何知識可知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。 15．選D　把刀刃部分抽象后，可簡化成一個(gè)等腰三角形劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖所示。 當(dāng)在刀背施加壓力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)分力分開被加工的其他物體。由對稱性知，這兩個(gè)分力大小相等(F1＝F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖所示，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F1＝F2＝。由此可見，刀背上加上一定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sin θ的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故D正確。 7