2017版高考物理二轮复习高分突破专题一力与直线运动第2课时常见的三种力力的合成与分解.docx

第2课时常见的三种力力的合成与分解一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1关于弹力的方向，以下说法正确的是()A压力的方向总是垂直于接触面，并指向被支持物体B支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被压物体C绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向D杆对物体的弹力方向总是沿着杆，并指向杆收缩的方向解析压力的方向、支持力的方向都垂直于接触面，绳对物体的拉力方向一定沿绳，但杆对物体产生的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向，这点与绳是不同的。答案C2在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象是选项中()解析根据胡克定律Fkx可判断B项正确。答案B3.如图1所示，一小球放在固定的光滑斜面上，挡板沿竖直方向，关于挡板对小球的弹力的作用方向，下列表述正确的是()图1A沿水平方向向右B沿斜面方向向上C沿水平方向向左D沿斜面方向向下解析弹力方向与接触面垂直，指向受力物体，所以挡板对小球的弹力的作用方向沿水平方向向右。答案A4(2016浙江浦江中学模拟)在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图2所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()图2A均竖直向上B均指向球心OCA点处指向球心O，B点处竖直向上DA点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力，而接触的弹力总是垂直于接触面，因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。在A点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在A点处的接触面是球面在该点的切面，此处的弹力与切面垂直，即指向球心O。在B点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在B点处的接触面与筷子平行，此处的弹力垂直于筷子斜向上。故选项D正确。答案D5(2016杭州模拟)如图3所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接。弹簧、地面水平。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为Ff，则弹簧的劲度系数为()图3A. B.C. D.解析设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，则Ffk(L0x1)，Ffk(x2L0)，解式得k。故C选项正确。答案C6如图4所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与水平地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则下列选项中能正确反映木块受到的摩擦力Ff与水平推力关系的是()图4解析用推力F后，物体没有滑动，说明物体受到静摩擦力的作用，由受力平衡知FfF，故选项A正确。答案A7(2016浙江嘉兴学考模拟)设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图5所示。这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力等于()图5A3F B4FC5F D6F解析由图可知F1F2F，F32F。其中F1、F2成120角，则这两个力的合力等于F，方向在其角平分线上，即与F3同向，故这三个力的合力等于3F。答案A8.如图6所示，重物挂在弹性很好的橡皮筋的中点，在橡皮筋的两点S、P相互缓慢靠近的过程中，其长度()图6A先增加后缩短 B逐渐增加C逐渐缩短 D保持不变解析两条橡皮筋拉力的合力与重物的重力平衡，设它们的夹角为2，则橡皮筋的拉力F满足2Fcos mg，当减小时，cos 增大，F减小，橡皮筋的长度减小，C正确。答案C9(2016浙江衢州期末)一个人用双手抓住单杠把自己吊起来，静止在空中，如图7所示，在下列四种情况下，两臂用力最小的是()图7A当他两臂平行时B当他两臂成60夹角时C当他两臂成90夹角时D当他两臂成120夹角时解析两臂中拉力等大，即F1F2，其合力大小为F2F1cos 。式中为两手臂间夹角，且合力FG，可见F1F2，由此可知：0时，F1F2最小，即A选项正确。答案A10在如图8所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是()图8AFAFBFCFDBFDFAFBFCCFAFCFDFB DFCFAFBFD解析设滑轮两边细绳的夹角为，对重物进行受力分析，可得绳子拉力等于重物重力mg，滑轮受到木杆弹力F等于细绳拉力的合力，即F2mgcos ，由夹角关系可得FDFAFBFC，选项B正确。答案B二、选择题(在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的)11如下图所示的四个图中球和每个接触面间(接触面均光滑)均存在弹力的是()解析选项A中由于球受到重力，与面a一定挤压，但与面b不产生挤压(若撤去b面球仍会静止，则表明球与b面间无弹力)。选项B中若撤去面a或面b球均不能静止，故球与a、b面均产生挤压，B正确；选项C中球与斜面间不挤压，如果挤压，弹力方向垂直于斜面，则球不会处于图中位置，必使绳偏离竖直方向，故C错，D正确。答案BD12.如图9所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计的读数为2 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.3 kg时，将会出现的情况是(g取10 N/kg，不计滑轮摩擦)()图9A弹簧测力计的读数将变小BA仍静止不动CA对桌面的摩擦力不变DA对桌面的摩擦力将变小解析当砝码和托盘的总质量m10.6 kg时，A处于静止状态，A所受摩擦力为Ff1m1gF14 N，方向向左，则最大静摩擦力Fmax4 N，当m1减小到0.3 kg时，m2gF11 NFmax，故A仍静止不动，弹簧测力计读数不变，A对桌面的摩擦力为1 N，方向向左。答案BD13(2016浙江效实中学模拟)如图10所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板上做匀速直线运动，物体与天花板间动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为()图10AFsin BFcos C(Fsin mg) D(mgFsin )解析先对物体进行受力分析，如图所示，然后对力F进行正交分解。水平方向分力F1Fcos 竖直方向分力F2Fsin 由力的平衡可得F1f，F2mgN。又由滑动摩擦力公式知fN，将F1和F2代入可得fFcos (Fsin mg)，故正确选项为B、C。答案BC三、非选择题14如图11所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F113 N和F26 N的水平力的作用而保持静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。图11(1)求物体所受的摩擦力的大小与方向；(2)当只将F1撤去，求物体受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力是F2，则物体受到的摩擦力大小与方向又如何？解析最大静摩擦力FmaxFNG0.240 N8 N，(1)因为F1F213 N6 N7 NFmax，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff17 N，方向与物体相对运动趋势方向相反，即水平向右。(2)因为F26 NFmax，所以摩擦力为静摩擦力，且Ff26 N，方向与F2方向相反，即水平向左。(3)因为F113 NFmax，所以摩擦力为滑动摩擦力，Ff3FN8 N，方向与F1方向相反，即水平向右。答案(1)7 N，水平向右(2)6 N，水平向左(3)8 N，水平向右15如图12所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g10 m/s2)图12(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长至11 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？解析(1)物体匀速运动时，有k(xx0)mg则k N/m200 N/m。(2)弹簧的弹力F1k(x1x0)200(0.110.1) N2 N最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffm0.2210 N4 N由于F1Ffm物体没动，故所受的静摩擦力为Ff1F12 N。(3)弹簧的弹力F2k(x2x0)200(0.130.1) N6 N物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2FNmg0.2210 N4 N。答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N16如图13所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为，当竖直向下的力F作用在铰链上时，滑块间