导学教程高考物理总复习 第二章 相互作用 第二节 力的合成与分解限时检测 新人教版.doc

力的合成与分解限时检测(限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题6分，共54分)1(2016孝感检测)如图2214所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的a、b两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦。现让b缓慢向右移动，则下列说法正确的是图2214a随着b向右缓慢移动，绳子的张力减小b随着b向右缓慢移动，绳子的张力不变c随着b向右缓慢移动，滑轮受绳ab的合力变小d随着b向右缓慢移动，滑轮受绳ab的合力不变解析随着b向右缓慢移动，ab绳之间夹角逐渐增大，而滑轮所受绳ab的合力始终等于物体的重力，保持不变，故绳子的张力逐渐增大，d正确。答案d2如图2215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图2215a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d3如图2216所示，在水平天花板的a点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮o。另一根细线上端固定在该天花板的b点处，细线跨过滑轮o，下端系一个重量为g的物体。bo段细线与天花板的夹角为30。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中正确的是图2216a细线bo对天花板的拉力大小是ba杆对滑轮的作用力大小是ca杆和细线对滑轮的合力大小是gda杆对滑轮的作用力大小是g解析细线对天花板的拉力大小等于物体的重力g；以滑轮为研究对象，两段细线的拉力大小都是g，互成120，因此合力大小是g，根据共点力的平衡条件，a杆对滑轮的作用力大小也是g，方向与竖直方向成60角斜向右上方；a杆和细线对滑轮的合力大小为零。答案d4 (2016合肥模拟)如图2217为一位于墙角的光滑斜面，其倾角为45，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上，另一端固定在墙上，弹簧水平放置，小球在斜面上静止时，则弹簧的形变量大小为图2217a. b.c. d.解析对小球进行受力分析如图，由平衡条件可得kxmgtan 45，解得弹簧的形变量大小为x，选项a正确。答案a5(多选)两物体m、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图2218所示，oa、ob与水平面的夹角分别为30、60，物体m的重力大小为20 n，m、m均处于静止状态。则图2218a绳oa对m的拉力大小为10 nb绳ob对m的拉力大小为10 ncm受到水平面的静摩擦力大小为10 ndm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析如图所示，对o点分析，其受到轻绳的拉力分别为fa、fb、mg，o点处于平衡状态，则有fa10 n, fbmg10 n，物体m受到轻绳向左的拉力为10 n，向右的拉力为10 n，处于静止状态，故水平面对物体m的静摩擦力水平向左，大小为(1010) n，a、d选项正确。答案ad6 (多选)如图2219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1.0105 n，此时千斤顶两臂间的夹角为120，则下列判断正确的是图2219a此时两臂受到的压力大小均为5.0104 nb此时千斤顶对汽车的支持力为1.0105 nc若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大d若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析设两臂受到的压力均为f1，汽车对千斤顶的压力为f，两臂间夹角为，则有f2f1cos ，由此可知，当f1.0105 n，120时，f11.0105 n，a错误，b正确；若继续摇动把手，f不变，减小，则f1将减小，c错误、d正确。答案bd7 (多选)如图2220所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力f，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间的夹角小于90，当增大拉力f后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是图2220a绳受到的拉力变大b物块与斜面间的摩擦力变小c物块对斜面的压力变小d物块受到的合力不变解析f增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，a正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向：绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向：物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，b错误、c正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故d正确。答案acd8 (多选)如图2221所示，a、b都是重物，a被绕过小滑轮p的细线所悬挂，b放在粗糙的水平桌面上；小滑轮p被一根斜短线系于天花板上的o点；o是三根线的结点，bo水平拉着b物体，co沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，g10 m/s2。若悬挂小滑轮的斜线op的张力是20 n，则下列说法中正确的是图2221a弹簧的弹力为10 nb重物a的质量为2 kgc桌面对b物体的摩擦力为10 ndop与竖直方向的夹角为60解析oa与aa两绳拉力的合力与op的张力大小相等。由几何知识可知foafaa20 n，且op与竖直方向夹角为30，d不正确；重物a的重力gafaa，所以ma2 kg，b正确；桌面对b的摩擦力ffobfoa cos 3010 n，c正确；弹簧的弹力f弹foasin 3010 n，故a正确。答案abc9(2016保定模拟)如图2222所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于o点并处于静止状态。已知球半径为r，重为g，线长均为r。则每条细线上的张力大小为图2222a2g b.gc.g d.g解析本题中o点与各球心的连线、及各球心连线，构成一个边长为2r的正四面体，如图甲所示(a、b、c为各球球心)，o为abc的中心，设oao，由几何关系知oar，由勾股定理得oo r，对a处球受力分析有：fsin g，又sin ，解得fg，故只有b项正确。答案b二、计算题(共46分)10 (14分)如图2223所示，轻杆bc的c点用光滑铰链与墙壁固定，杆的b点通过水平细绳ab使杆与竖直墙壁保持30的夹角。若在b点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物。已知重物的质量m30 kg，人的质量m50 kg，g取10 m/s2。试求：图2223 (1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆bc和绳ab所受力的大小。解析(1)因匀速提起重物，则tmg，故绳对人的拉力也为mg，所以地面对人的支持力为：nmgmg(5030)10 n200 n，方向竖直向上。(2)定滑轮对b点的拉力方向竖直向下，大小为2mg，杆对b点的弹力方向沿杆，如图所示，由共点力平衡条件得：fab2mgtan 3023010 n200 nfbc n400 n。答案(1)200 n(2)400 n200 n11 (16分)一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球a和b(中央有孔)，a、b间由细绳连接，它们处于如图2224所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，b球与环中心o处于同一水平面上，ab间的细绳呈伸直状态，与水平线成30夹角。已知b球的质量为m，求细绳对b球的拉力大小和a球的质量。图2224解析对b球，受力分析如图所示。则有ftsin 30mg得ft2mg对a球，受力分析如图所示。在水平方向：ftcos 30fnasin 30在竖直方向：fnacos 30magftsin 30由以上方程解得：ma2m。答案2mg2m12 (16分)(2016杭州检测)滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力fn垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角37时(图2225)，滑板做匀速直线运动，相应的k54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg。试求(重力加速度g取10 m/s2，sin 37取