2013届高考物理一轮复习知能演练 2.2 力的合成与分解 共点力的平衡 沪科版

1 20132013 届高考物理一轮复习知能演练届高考物理一轮复习知能演练 2 22 2 力的合成与分解力的合成与分解 共点力的平共点力的平 衡衡 沪科版沪科版 1 2012 北京西城区抽样 F1 F2是力F的两个分力 若F 10 N 则下列不可能是F的两 个分力的是 A F1 10 N F2 10 N B F1 20 N F2 20 N C F1 2 N F2 6 N D F1 20 N F2 30 N 解析 选 C 合力F和两个分力F1 F2之间的关系为 F1 F2 F F1 F2 则应选 C 图 2 2 15 2 2012 吉林敦化调研 如图 2 2 15 所示 用与竖直方向成 角 T2 B T1 T2 T3 C T1 T3T2 T3 解析 选 A 对小球受力分析如图 平移力Ta Tb 构成图示力三角形 当Tb转过 其方 向与Ta垂直 由图可知T1 T3 T2 3 图 2 2 16 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中 如图 2 2 16 所示 已知ac和bc与竖直方向 的夹角分别为 30 和 60 则ac绳和bc绳中的拉力分别为 A mg mg 3 2 1 2 2 B mg mg 1 2 3 2 C mg mg 3 4 1 2 D mg mg 1 2 3 4 解析 选 A 选结点c为研究对象 受力如图所示 则水平方向有T1sin30 T2sin60 竖 直方向有T1cos30 T2cos60 mg 解得T1 mg T2 mg 故 A 选项正确 3 2 1 2 4 图 2 2 17 如图 2 2 17 所示 墙上有两个钉子a和b 它们的连线与水平方向的夹角为 45 两者 的高度差为l 一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点 另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量 为m1的重物 在绳上距a端l 2 的c点有一固定绳圈 若绳圈上悬挂质量为m2的钩码 平 衡后绳的ac段正好水平 则重物和钩码的质量比为 m1 m2 A B 2 5 C D 5 22 解析 选 C 平衡后绳圈c受力如图所示 图中T1 m1g T2 m2g 由图中几何关系及平衡条 件可知 即 C 正确 T2 T1 l2 l 2 2 l 5 2 m1 m2 5 2 5 如图 2 2 18 所示 两个大人和一个小孩沿河岸拉一条船前进 两个大人的拉力 F1 200 N F2 100 N 方向如图所示 要使船在河中间平行河岸行驶 则小孩对船施加的 最小力是多大 3 图 2 2 18 解析 将F1 F2正交分解如图所示 因为Fy1 F1sin30 100 N Fy2 F2sin60 50 N 3 86 6 N 船在河中间平行河岸行驶 须Fy 0 当小孩用力与河岸垂直时用力最小 所以Fy3 Fy1 Fy2 100 N 86 6 N 13 4 N 用力方向 与Fy2同向 答案 13 4 N 一 选择题 1 图 2 2 19 生活中的物理知识无处不在 如图 2 2 19 所示是我们衣服上的拉链的一部分 在把拉链 拉开的时候 我们可以看到有一个类似三角形的东西在两链中间运动 使很难直接分开的 拉链很容易地被分开 关于其中的物理原理 以下说法正确的是 A 在拉开拉链的时候 三角形的物体增大了分开两拉链的力 B 在拉开拉链的时候 三角形的物体只是为了将拉链分开 并没有增大拉力 C 在拉开拉链的时候 三角形的物体增大了分开拉链的力 但合上拉链时减小了合上的力 D 以上说法都不正确 解析 选 A 在拉开拉链的时候 三角形的物体在两链间和拉链一起运动 手的拉力在三角形的物体 上产生了两个分力 如图所示 分力大于手的拉力 所以很难直接分开的拉链可以很容易地 被三角形物体分开 4 图 2 2 20 2 2012 天津南开中学高三期末测试 如图 2 2 20 所示 小车上固定着三角硬杆 杆的 端点处固定着一个质量为m的小球 当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时 杆 对小球的作用力的变化 用F1至F4变化表示 可能是下图中的 OO 沿杆方向 图 2 2 20 解析 选 C 此杆为固定杆 杆对小球的作用力由物体所处的状态决定 因加速度增大 但方向不变 则 杆对球的作用力与重力的合力方向不变 大小增大 球的重力不变 由右图知 C 图正确 3 图 2 2 22 小明想推动家里的衣橱 但使出了很大的力气也推不动 他便想了个妙招 如图 2 2 22 所示 用A B两块木板 搭成一个底角较小的人字形架 然后往中央一站 衣橱居然被推 动了 则下列说法中正确的是 A 这是不可能的 因为小明根本没有用力去推衣橱 B 这是不可能的 因为无论如何小明的力气也没那么大 C 这有可能 A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D 这有可能 但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 解析 选 C 由小明所受重力产生的效果 小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力 由于 两个木板夹角接近 180 根据平行四边形定则 可知分力可远大于小明的重力 选项 C 正 确 4 2012 西安调研 一物体受到三个共面共点力F1 F2 F3的作用 三力的矢量关系如图 2 2 23 所示 小方格边长相等 则下列说法正确的是 图 2 2 23 5 A 三力的合力有最大值F1 F2 F3 方向不确定 B 三力的合力有唯一值 3F3 方向与F3同向 C 三力的合力有唯一值 2F3 方向与F3同向 D 由题给条件可求出合力大小 解析 选 BD 沿F3和垂直于F3建立x轴 y轴 将各力分解在两个轴上 如图所示 假设图中的方格边长代表 1 N 则沿x轴方向有 Fx F1x F2x F3x 6 2 4 N 12 N 沿y轴方向有Fy F1y F2y F3y 3 3 N 0 F合 3F3 5 图 2 2 24 2012 上海十三校期末 如图 2 2 24 所示 质量m 0 1 kg 的木块放在倾角 30 的 斜面上 受平行于斜面的两个拉力T1和T2作用处于静止状态 其中T1 10 N T2 2 N 若 撤去T1 则木块沿斜面方向受到的合力大小为 A 10 N B 4 5 N C 5 5 N D 0 解析 选 D 撤T1前 根据力平衡条件可知物块所受的最大静摩擦力为 fmax T1 T2 mgsin30 7 5 N 撤T1后 由于T2 mgsin30 fmax 所以物块仍静止 沿 斜面方向受到的合力大小为零 6 2012 皖南八校联考 图 2 2 25 如图 2 2 25 所示 光滑斜面的倾角为 30 轻绳的一端通过两个滑轮与A相连 轻绳的 另一端固定于滑轮与A相连 轻绳的另一端固定于天花板上 不计轻绳与滑轮的摩擦 物块 A的质量为m 不计滑轮的质量 挂上物块B后 当动滑轮两边轻绳的夹角为 90 时 A B 恰能保持静止 则物块B的质量为 A m B m 2 22 C m D 2m 解析 选 A 先以A为研究对象 由物块A受力及平衡条件可得绳中张力T mgsin30 再以 动滑轮为研究对象 分析其受力并由平衡条件可得mBg T 解得mB A 正确 2 2m 2 7 6 图 2 2 26 2012 广州联考 如图 2 2 26 所示是给墙壁粉刷涂料用的 涂料滚 的示意图 使用时 用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动 把涂料均匀地粉刷到墙上 撑竿的重力 和墙壁的摩擦均不计 且撑竿足够长 粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚 设 该过程中撑竿对涂料滚的推力为N1 涂料滚对墙壁的压力为N2 则 A N1增大 N2减小 B N1增大 N2增大 C N1减小 N2减小 D N1减小 N2增大 解析 选 C 受力分析如图所示 缓缓上推涂料滚时 减小 F mg N1 mg cos N1减 小 N2 F2 mg tan N2减小 C 项正确 8 图 2 2 27 如图 2 2 27 所示 用一根长为l的细绳一端固定在O点 另一端悬挂质量为m的小球A 为使细绳与竖直方向夹角为 30 且绷紧 小球A处于静止 对小球施加的最小的力为 A mg B mg 3 3 2 C mg D mg 1 2 3 3 解析 选 C 将mg在沿绳方向与垂直于绳方向分解如图所示 所以施加的最小力与F1等大反向即可使小球静止 故F mgsin30 mg 故选 C 1 2 9 改编题 7 图 2 2 28 如图 2 2 28 所示 A B都是重物 A被绕过小滑轮P的细线悬挂 B放在粗糙的水平桌面 上 滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点 O 是三根细线的结点 细线bO 水平拉着 物体B cO 沿竖直方向拉着弹簧 弹簧 细线 小滑轮的重力不计 细线与滑轮之间的摩 擦力可忽略 整个装置处于静止状态 若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是T 20 N 3 cO a 120 重力加速度g取 10 m s2 则下列说法正确的是 A 弹簧的弹力为 20 N B 重物A的质量为 20 kg C 桌面对物体B的摩擦力为 10 N 3 D 细线OP与竖直方向的夹角为 30 解析 选 CD 选取滑轮作为研究对像 滑轮两侧细线的夹角为 60 设 滑轮两侧细线中拉力为Ta 则有Ta mAg T 2Tacos30 联立解得重物A的质量为mA 2 kg Ta 20 N 选项 B 错误 将O a中的拉力Ta沿水平方向和竖直方向分解 由平衡条件 得Tacos30 Tb Tasin30 Tc 解得弹簧的弹力为Tc 10 N 选项 A 错误 细线O b中 拉力Tb 10 N 对物体B由平衡条件得桌面对物体B的摩擦力为 10 N 选项 C 正确 细 33 线OP的方向在滑轮两侧细线夹角的平分线上 与竖直方向的夹角为 30 选项D 10 2012 河北石家庄联考 图 2 2 29 如图 2 2 29 所示 长度相同且恒定的光滑圆柱体A B质量分别为m1 m2 半径分别为 r1 r2 A放在物块P与竖直墙壁之间 B放在A墙壁间 A B处于平衡状态 且在下列变化 中物块P的位置不变 系统仍平衡 则 A 若保持B的半径r2不变 而将B改用密度稍大的材料制作 则物块P受到地面的静摩擦 力增大 B 若保持A的质量m1不变 而将A改用密度稍小的材料制作 而物块P对地面的压力增大 C 若保持A的质量m1不变 而将A改用密度稍小的材料制作 则B对墙的压力减小 D 若保持B的质量m2不变 而将B改用密度稍小的材料制作 则A对墙的压力减小 解析 选 A 以A B系统为研究对象 受力如图甲 r2不变 不变 B的密度增大 m1 m2 增大 由平衡条件知N增大 P受力如图乙 由平衡条件知f Nsin 因 不变 且N增大 故f增大 A 对 将A B P三者视为系统 地面对P的支持力 N m1 m2 mP g恒不变 即对地面压力也不变 B 错 以B为研究对象受力如图丙 NB m2gtan 当m1不变 A的密度变小 体积增大 则r1变大 增大 NB增大 故B对 墙压力也增大 C 错 当m2不变 B的密度变小 则体积增大 r2增大 变小 NB变小 又因NB NA F F不变 则NA增加 即A对墙压力增大 D 错 8 二 非选择题 图 2 2 30 11 如图 2 2 30 所示 楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角 37 一装璜工人手持 木杆绑着刷子粉刷天花板 工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上 大小为F 10 N 刷子的质量为m 0 5 kg 刷子可视为质点 且沿天花板向上匀速运动 取 sin37 0 6 试求刷子与天花板间的动摩擦因数 解析 刷子受四个力作用 如图由平衡条件 得 Fsin mgsin f Fcos mgcos N 且f N 由三式得 tan 0 75 答案 0 75 12 图 2 2 31 一个底面粗糙 质量为M的劈放在粗糙的水平面上 劈的斜面光滑且与水平面成 30 角 现 用一端固定的轻绳系一质量为m的小球 小球放在斜面上 小球静止时轻绳与竖直方向的夹 角也为 30 如图 2 2 31 所示 试求 1 当劈静止时绳子的拉力大小 2 若地面对劈的最大静摩