2019-2020年高考物理總復習 第二章 第2講 力的合成與分解.doc

2019-2020年高考物理總復習 第二章 第2講 力的合成與分解一、選擇題1(xx?？?現(xiàn)在城市的滑板運動非常流行在水平地面上一名滑板運動員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過桿，從而使人與滑板分別從桿的上下通過，如圖所示假設人和滑板運動過程中受到的各種阻力忽略不計，運動員能順利完成該動作，最終仍落在滑板原來的位置上要使這個表演成功，運動員除了跳起的高度足夠外，在起跳時雙腳對滑板作用力的合力方向應該()A豎直向下B豎直向上C向下適當偏后 D向下適當偏前答案A解析本題考查運動的合成與分解，要使運動員落在滑板原來的位置，則運動員在跳起后和滑板在水平方向的運動情況相同，由于慣性，運動員和滑板的水平初速度相同，因此只要水平方向上不受力即可，故雙腳對滑板的作用力方向應該豎直向下，A正確本題難度中等2xx年濟南全運會，上海運動員嚴明勇勇奪吊環(huán)冠軍，其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()AFT增大，F(xiàn)不變 BFT增大，F(xiàn)增大CFT增大，F(xiàn)減小 DFT減小，F(xiàn)不變答案A解析由平衡條件，合力F等于人的重力，故F恒定不變；當兩手間距離變大時，繩的拉力的夾角變大，由平行四邊形定則，F(xiàn)T變大，A正確3(xx福建三明)如圖所示，物體A靠在豎直的墻面C上，在豎直向上的力F作用下，A、B物體保持靜止，則物體A受力分析示意圖正確的是()答案A解析將物體A、B看做一個整體，由平衡條件可知，墻與物體A之間沒有彈力的作用，故選項B、C、D均錯；再隔離物體A受力分析可知，選項A正確4(xx陜西西安八校聯(lián)考)如圖所示，小圓環(huán)A吊著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上，有一細線一端拴在小圓環(huán)A上，另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為m1的物塊如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計，繩子又不可伸長，若平衡時弦AB所對應的圓心角為，則兩物塊的質(zhì)量比m1m2應為()A2sinB2cosCcosDsin答案A解析繩AB中的張力為m1g，m2對小圓環(huán)A的拉力為m2g，大圓環(huán)對小圓環(huán)A的彈力沿大圓環(huán)半徑向外，因為小圓環(huán)A靜止不動，故繩AB對小圓環(huán)的拉力與m2對小圓環(huán)拉力的合力沿大圓環(huán)半徑方向指向圓心O，由幾何關系可知，選項A正確5(xx青島模擬)如圖所示，在水平天花板的A點處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細線上端固定在該天花板的B點處，細線跨過滑輪O，下端系一個重為G的物體BO段細線與天花板的夾角為30.系統(tǒng)保持靜止，不計一切摩擦下列說法中正確是()A細線BO對天花板的拉力大小是Ba桿對滑輪的作用力大小是Ca桿和細線對滑輪的合力大小是GDa桿對滑輪的作用力大小是G答案D解析細線對天花板的拉力等于物體的重力G；以滑輪為對象，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桿和細線對滑輪的合力大小為零6如右圖所示，用長為L的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，對小球再施加一個力，使繩與豎直方向成角并繃緊，小球處于靜止狀態(tài)，此力最小為()Amgsin BmgcosCmgtan Dmgcot答案A解析以小球為研究對象，則小球受重力mg，繩拉力FT，施加外力F，應有F與FT合力與mg等大反向即F與FT的合力為Gmg.如圖所示，在合力G一定，其一分力FT方向一定的前提下，另一分力的最小值由三角形定則可知F應垂直繩所在直線，故Fmgsin.7(xx湖南衡陽八中月考)如圖所示，人屈膝下蹲時，膝關節(jié)彎曲的角度為，設此時大小腿部的肌肉群對膝關節(jié)的作用力F的方向水平向后，且大腿骨和小腿骨對膝關節(jié)的作用力大致相等，那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為()A. B.C. D.tan(/2)答案D解析根據(jù)題意先將肌肉群對膝關節(jié)的作用力F沿大腿骨和小腿骨方向分解，然后再分解小腿骨方向的分力，即可知D正確8(xx徐州)如圖所示，ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的“”形框架，其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為.P、Q兩個輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上，兩根細繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結點為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上，OP、OQ兩根細繩拉直后的長度分別用l1、l2表示，若l1l223，則兩繩受到的拉力之比F1F2等于()A11B23C32D49答案A解析由于桿是光滑的，因此靜止時連接環(huán)的繩與桿垂直，如圖所示，根據(jù)幾何關系可知，OP、OQ與豎直方向的夾角相等，都為90，根據(jù)物體的平衡條件可知，兩段繩上的拉力相等，A項正確本題難度中等二、非選擇題9如圖所示，光滑斜面的傾角為，有兩個相同的小球1和2，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球的壓力大小之比為_，斜面受到兩個小球的壓力大小之比為_答案解析本題是典型的根據(jù)重力的作用效果進行力的分解的應用，擋板在斜面上的方向不同，重力的作用效果就不同球1重力分解如圖(a)所示，F(xiàn)1Gtan，F(xiàn)2；球2重力分解如圖(b)所示，F(xiàn)1Gsin，F(xiàn)2Gcos.所以擋板A、B所受壓力大小之比：.斜面受兩小球壓力大小之比：.10用一根輕繩把一質(zhì)量為0.5kg的小球懸掛在O點，用力F拉小球使懸線偏離豎直方向30角，小球處于平衡狀態(tài)，力F與豎直方向的夾角為，如右圖所示，若使力F取最小值，則等于_，此時繩的拉力為_N(g取10N/kg)答案60解析由題意可知小球始終在O點靜止，合外力為零小球共受三個力作用：重力、繩向上的拉力FT及拉力F，這三個力的合力為零如右圖所示，重力是恒力，F(xiàn)T的方向不變，F(xiàn)的大小方向都改變因此可知：F與FT垂直時有最小值，即60，繩上拉力FTmgcos30N.11(xx連云港)如圖所示，輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30的夾角若在B點懸掛一個定滑輪(不計重力)，某人用它勻速地提起重物已知重物的質(zhì)量m30 kg，人的質(zhì)量M50 kg，g取10 m/s2.試求：(1)此時地面對人的支持力；(2)輕桿BC和繩AB所受的力答案(1)200N(2)400N(3)200N解析(1)當物體勻速上升時，繩的張力FTmg300N對于人則FNMgFT200N.(2)設桿BC受力FN1，繩受力FN2.則FN1cos302mg0FN2FN1sin300解得FN1400NFN2200N.12(xx江蘇蘇州測試)有一種機械裝置，叫做“滾珠式力放大器”，其原理如圖所示，斜面A可以在光滑水平面上滑動，斜面B以及物塊C都是被固定的，它們均由鋼材制成，鋼珠D置于A、B、C之間，當用水平力F推斜面A時，鋼珠D對物塊C、斜面B的擠壓力分別為F1、F2.已知斜面A、B的傾角分別為、，且不計一切摩擦力以及鋼珠自身的重力， 試求F1、F2的大小答案(1cotcot)FF解析如圖所示，鋼珠D受C的彈力F1、B的彈力F2以及A的彈力F3作用，斜面A受重力Mg、D的彈力F3、地面的彈力F4以及外力F作用由共點力的平衡條件得對鋼珠D：F2sinF3cosF1F2cosF3sin對斜面A：F3sinF根據(jù)牛頓第三定律得F3F3聯(lián)立解得F1(1cotcot)F，F(xiàn)2由牛頓第三定律可知，鋼珠對物塊C和斜面B的擠壓力分別是F1F1(1cotcot)F，F(xiàn)2F2 .13如圖所示，質(zhì)量為2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為37.質(zhì)量為1kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止狀態(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少？(g10m/s2，sin37，cos37)答案30N7.5N解析選取A和B整體為研究對象，它受到重力(Mm)g，地面支持力FN，墻壁的彈力F和地面的摩擦力Ff的作用(如圖甲所示)而處于平衡狀態(tài)根據(jù)平衡條件有：FN(Mm)g0FFf可得FN(Mm)g30N再以B為研究對象，它受到重力mg，三棱柱對它的支持力FNB，墻壁對它的彈力F的作用(如圖乙所示)而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有：FNBcosmgFNBsinF解得Fmgtan所以FfFmgtan7.5N