高考物理第一轮力的合成与分解课时提升演练检测题.docx
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高考物理第一轮力的合成与分解课时提升演练检测题
六 力的合成与分解 (学生用书对应页码P267)
1.(2014·上海徐汇)如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取什么方向时,F1、F2在L上的分力之和最大( )
A.F1、F2合力的方向
B.F1、F2中较大力的方向
C.F1、F2中较小力的方向
D.以上说法都不正确
解析:
当L取F1、F2合力的方向时,F1、F2在L上的分力之和最大,选项A正确.
答案:
A
2.2012年8月7日上午,世界留下了中国的遗憾.伦敦奥运会田径男子110米栏预赛中刘翔摔倒了,受伤后他坚持单脚跳继续完成了比赛.如图所示是刘翔伤后治疗的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是
( )
A.增加绳的长度
B.增加重物的质量
C.将他的脚向左移动
D.将两定滑轮的间距变大
解析:
脚所受的拉力等于两绳拉力的合力,增加绳的长度,两绳拉力大小、方向不变,其合力也不变,选项A错误;增加重物的质量,两绳拉力大小增大、方向不变,其合力增大,选项B正确;将他的脚向左移动,两绳拉力大小不变,两拉力的夹角减小,合力增大,选项C正确;将两定滑轮的间距变大,两绳拉力大小不变,夹角增大,合力减小,选项D错误.
答案:
BC
3.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中一个力增大,则( )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F可能增大,也可能减小
D.当0°<θ<90°时,合力F可能减小
解析:
设两共点力Fa、Fb之间的夹角θ为钝角,由下图所示的平行四边形可知,当Fa逐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时,其合力由原来的F1变为F2、F3、F4,它们可能小于F1、可能等于F1,也可能大于F1,所以A项错,B、C两项正确.
同理知,当0°<θ<90°时,则随着其中的一个力增大,合力一定也增大,D项错.
答案:
BC
4.如图所示,在细绳的下端挂一物体,用力F拉物体,使细绳偏离竖直方向α角,且保持α角不变.当拉力F与水平方向夹角β为多大时,拉力F取得最小值( )
A.β=0 B.β=
C.β=αD.β=2α
解析:
对结点受力分析如图所示.由图解法可知,若拉力F最小则F方向与细绳垂直.如图所示,则α=β.
答案:
C
5.2012年伦敦奥运会,我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了亚军.如图是比赛中的一个场景,此时人静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角.下列判断正确的是( )
A.两根吊带受到环的拉力大小不等
B.手对吊环作用力方向竖直向下
C.每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半
D.两根吊带受到环的拉力的合力一定竖直向下
解析:
①由对称性可知,两根吊带受到环的拉力大小相等,故A错.②由于吊带与竖直方向有一定夹角,所以手对吊环的作用力方向不沿竖直方向,每根吊带受到环的拉力大小也不等于人重量的一半,故B、C错.③由平衡条件可知,两根吊带对环的拉力的合力与人的重力大小相等方向相反,即沿竖直向上的方向,所以环对两根吊带拉力的合力一定竖直向下,故D对.
答案:
D
6.(2014·无锡模拟)如图甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获得亚军,创造了中国女子箭手在亚运会个人赛历史上的最好成绩.那么射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100N,对箭产生的作用力为120N,其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示.弓弦的夹角应为(cos53°=0.6)( )
A.53°B.127°
C.143°D.106°
解析:
弓弦拉力合成如图所示,
由几何知识得
cos
=
=
=
=0.6
所以
=53°
可得α=106°.故D正确.
答案:
D
7.(2014·大连模拟)如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零.F1沿-y方向,大小已知.F2与+x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知.下列说法正确的是( )
A.F3一定指向第二象限
B.F3一定指向第三象限
C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小
D.F3的最小可能值为F1cosθ
解析:
因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A、B均错;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确.
答案:
D
8.如图所示,轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上,B端用水平绳连在墙C处,在B端悬挂一重物P,在水平向右的力F缓慢拉起重物P的过程中,杆AB所受压力的变化情况是( )
A.变大B.变小
C.先变小再变大D.不变
解析:
根据力的合成与分解可知,CB绳的拉力增大,BP绳的拉力也增大,但杆与竖直方向的夹角不变,杆所受压力沿竖直方向的分力始终与重物的重力大小相等,故杆所受压力不变,D正确.
答案:
D
9.(2014·苏北三市二次调研)如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降.关于此过程绳上拉力大小变化,下列说法中正确的是( )
A.不变
B.逐渐减小
C.逐渐增大
D.可能不变,也可能增大
解析:
在重物C缓慢下降的过程中,两绳上拉力的夹角逐渐减小,但两力的合力大小方向都不变,根据平行四边形定则可知,两绳上的拉力逐渐减小,故B正确.
答案:
B
10.如图甲所示,在圆柱体上放一物块P,圆柱体绕水平轴O缓慢转动,从A转至A′的过程,物块与圆柱体保持相对静止,则图乙反映的是该过程中( )
A.重力随时间变化的规律
B.支持力随时间变化的规律
C.摩擦力随时间变化的规律
D.合外力随时间变化的规律
解析:
在圆柱体缓慢转动的过程中,物块P的重力是定值,不随时间发生变化,A错误;物块P受三个力的作用,竖直向下的重力mg,沿半径指向外的支持力FN,沿切线方向的静摩擦力Ff,因圆柱体缓慢移动,所以物块P在任意位置所受合力为零,D错误;对三力正交分解,设重力mg与支持力FN方向所夹锐角为θ,则FN=mgcosθ,Ff=mgsinθ,从A转至A′的过程中,θ先减小后增大,所以FN先增大后减小,Ff先减小后增大,B正确,C错误.
答案:
B
11.(2014·河南洛阳一练)轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( )
A.变大B.不变
C.变小D.无法确定
解析:
以滑轮和绳的切点为研究对象,受到两部分绳子的拉力作用和杆的弹力作用,两拉力的大小均为mg,在杆向下转动一个角度到虚线位置时,根据平衡条件得杆对滑轮P的作用力与两拉力的合力等大反向,两拉力的合力不变,故杆对滑轮P的作用力不变,B正确.
答案:
B
12.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,将B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A.B与水平面间的摩擦力增大
B.细绳对B的拉力增大
C.悬于墙上的细绳所受拉力不变
D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
解析:
因为将B移至C点后,A、B仍保持静止,所以绳子中的拉力大小始终等于A的重力,通过定滑轮绳子对B的拉力大小也是等于A的重力大小,而B移至C点后,右侧绳子与水平方向的夹角减小,对B进行受力分析可知,B受到水平面的静摩擦力增大,所以A正确,B错误;对滑轮进行受力分析可知,悬于墙上的绳子所受拉力等于滑轮两边绳子拉力的合力,由于两边绳子的夹角变大,两边绳子拉力的合力将减小,C错误;由几何关系可知α、β、θ三角始终相等,D正确.
答案:
AD
13.有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面之间的夹角为60°,有一质量为m的均匀的正方体木块放在槽内,木块与BC面之间的动摩擦因数为μ,与AB面间无摩擦.现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块所受的摩擦力为
( )
A.
μmgB.
μmg
C.
μmgD.μmg
解析:
由受力分析可知BC面对木块的支持力为FBC=mgsin30°,木块运动后受到的摩擦力为Ff=μFBC=μmgsin30°=
μmg,所以A正确.
答案:
A
14.(广西南宁联考理科综合试题)图中AO、BO、CO是完全相同的三条绳子,将一根均匀的钢梁吊起.当钢梁足够重时,结果AO先断,则( )
A.α=120°B.α<120°
C.α>120°D.不能确定
解析:
设AO绳上的弹力大小为FA,BO、CO绳上的弹力大小均为FBC,对节点O受力分析并根据平衡条件可得,FA=2FBCcos
;要使AO绳先断,需要满足FA>FBC,即2FBCcos
>FBC,据此可求得α<120°,选项B正确.
答案:
B
15.(2013·江苏涟水期末考试)在汶川大地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105N
C.若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
D.若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大
解析:
将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等.由2F1cosθ=F得F1=F/2cos60°,F1=1.0×105N,故A错误;根据牛顿第三定律得知:
千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力,为1.0×105N,故B错误;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角θ减小,分析可知,F不变,当θ减小时,cosθ增大,F1减小,故D错误,C正确.
答案:
C