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.doc

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. (2012北京西城区抽样)f1、f2是力f的两个分力. 若f10 n, 则下列不可能是f的两个分力的是()a. f110 n, f210 nb. f120 n, f220 nc. f12 n, f26 n d. f120 n, f230 n解析: 选c.合力f和两个分力f1、f2之间的关系为|f1f2|f|f1f2|, 则应选c.图22152. (2012吉林敦化调研)如图2215所示, 用与竖直方向成角(t2b. t1t2t3c. t1t3t2t3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t1t3t2.3.图2216用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中, 如图2216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, mgb.mg, mgc.mg, mgd.mg, mg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t1sin30t2sin60, 竖直方向有t1cos30t2cos60mg, 解得t1mg, t2mg, 故a选项正确. 4.图2217如图2217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()a. b. 2c. d.解析: 选c.平衡后绳圈c受力如图所示, 图中t1m1g, t2m2g, 由图中几何关系及平衡条件可知: , 即, c正确. 5. 如图2218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f1200 n, f2100 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？图2218解析: 将f1、f2正交分解如图所示, 因为fy1f1sin30100 nfy2f2sin6050 n86.6 n船在河中间平行河岸行驶, 须fy0当小孩用力与河岸垂直时用力最小, 所以fy3fy1fy2100 n86.6 n13.4 n, 用力方向与fy2同向. 答案: 13.4 n一、选择题1.图2219生活中的物理知识无处不在. 如图2219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. 图22202. (2012天津南开中学高三期末测试)如图2220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2220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2222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2222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2223所示(小方格边长相等), 则下列说法正确的是()图2223a. 三力的合力有最大值f1f2f3, 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: fxf1xf2xf3x(624) n12 n, 沿y轴方向有fyf1yf2yf3y(33) n0, f合3f3.5.图2224(2012上海十三校期末)如图2224所示, 质量m0.1 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t110 n, t22 n. 若撤去t1, 则木块沿斜面方向受到的合力大小为()a. 10 nb. 4.5 nc. 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fmaxt1t2mgsin307.5 n. 撤t1后, 由于t2mgsin30fmax, 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2225如图2225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.mc. 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tmgsin30.再以动滑轮为研究对象, 分析其受力并由平衡条件可得mbgt, 解得mb, a正确. 7.图2226(2012广州联考)如图2226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, fmg, n1mg/cos, n1减小; n2f2mgtan, n2减小, c项正确. 8.图2227如图2227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.mgc.mg d.mg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fmgsin30mg, 故选c.9. (改编题)图2228如图2228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t20 n, coa120, 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 nb. 重物a的质量为20 kgc. 桌面对物体b的摩擦力为10 nd. 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tamag, t2tacos30, 联立解得重物a的质量为ma2 kg, ta20 n, 选项b错误; 将oa中的拉力ta沿水平方向和竖直方向分解, 由平衡条件得tacos30tb, tasin30tc, 解得弹簧的弹力为tc10 n, 选项a错误; 细线ob中拉力tb10 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2229如图2229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, (m1m2)增大, 由平衡条件知n增大. p受力如图乙, 由平衡条件知fnsin, 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(m1m2mp)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, nbm2gtan, 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nbnaf, f不变, 则na增加, 即a对墙压力增大, d错. 二、非选择题图223011. 如图2230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f10 n, 刷子的质量为m0.5 kg, 刷子可视为质点, 且沿天花板向上匀速运动, 取sin370.6, 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: fsinmgsinf, fcosmgcosn且fn, 由三式得tan0.75.答案: 0.7512.图2231一个底面粗糙、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2231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