高中物理 第2单元力的合成与分解测试题

用心 爱心 专心1 第一模块第一模块 第第 2 2 章章 第第 2 2 单元单元 一 选择题 1 作用在同一物体上的下列几组力中 不能使物体做匀速运动的有 A 3 N 4 N 5 N B 2 N 3 N 6 N C 4 N 6 N 9 N D 5 N 6 N 11 N 解析 欲使物体做匀速运动 物体受到的合力必为零 物体受到三个力作用时 若三 个力在同一直线上 则其中的两个力为同一方向 这两个力的合力与第三个力大小相同 方向相反 若三个力不在同一直线上 则这三个力必组成一个力三角形 对照上述分析 选项 B 对 答案 B 2 关于两个共点力的合成 下列说法正确的是 A 合力必大于每一个分力 B 合力必大于两个分力的大小之和 C 合力的大小随两个分力的夹角的增大而减小 D 合力可以和其中一个分力相等 但小于另一个分力 解析 合力与分力满足平行四边形定则 由此可知 C 正确 答案 C 3 如图 24 所示 有五个力作用于一点 P 构成一个正六边形的两个邻边和三条对角 线 设 F3 10 N 则这五个力的合力大小为 图 24 A 10 2 N B 20 N 2 C 30 N D 0 解析 由正六边形顶点在同一个圆周上 F3为圆的直径 我们先求出 F1 F4的合力与 F3大小相等方向相同 再求出 F2 F5的合力与 F3大小相等方向相同 所以合外力等于 3 倍的 F3 答案 C 4 关于力的合成与分解 下列说法正确的是 A 放在斜面上的物体 它的重力可以分解为一个沿斜面方向的下滑力和一个对斜面 的正压力 B 有三个共点力 它们的大小分别是 4 N 3 N 6 N 则它们的合力的最大值为 13 N 最小值为 1 N C 无论如何分解 两个分力不能同时小于合力的一半 D 两个不同性质的力可以合成一个力 解析 由力的定义 及合力与分力的关系可知 C D 正确 答案 CD 用心 爱心 专心2 5 2010 年天津模拟 如图 25 所示 结点 O 在三个力作用下平衡 保持 不变 将 B 点向上移 则 BO 绳的拉力将 图 25 A 逐渐减小 B 逐渐增大 C 先减小后增大 D 先增大后减小 解析 结点 O 在三个力作用下平衡 受力如图 26 甲 所示 根据平衡条件可知 这三 个力必构成一个闭合的三角形 如图 乙 所示 由题意知 OC 绳的拉力 F3大小和方向都 不变 OA 绳的拉力 F1方向不变 只有 OB 绳的拉力 F2大小和方向都在变化 变化情况如 图 丙 所示 则只有当 OA OB 时 OB 绳的拉力 F2最小 故 C 项正确 图 26 答案 C 6 如图 27 所示 一个物体由绕过定滑轮的绳拉着 分别用图中所示的三种情况拉住 在这三种情况下 若绳的张力分别为 F1 F2 F3 轴心对定滑轮的支持力分别为 FN1 FN2 FN3 滑轮的摩擦 质量均不计 则 图 27 A F1 F2 F3 FN1 FN2 FN3 B F1 F2 F3 FN1 FN2 FN3 C F1 F2 F3 FN1 FN2 FN3 D F1 F2 F3 FN1 FN2FN2 FN3 只有选项 A 正 F2 1 F2 2 2F1F2cos 确 答案 A 7 如图 28 所示 轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A 与 B 物体 B 放在水平地 面上 A B 均静止 已知 A 和 B 的质量分别为 mA mB 绳与水平方向的夹角为 则 用心 爱心 专心3 图 28 A 物体 B 受到的摩擦力可能为 0 B 物体 B 受到的摩擦力为 mAgcos C 物体 B 对地面的压力可能为 0 D 物体 B 对地面的压力为 mBg mAgsin 图 29 解析 对 B 受力分析如图 29 所示 则 水平方向上 Ff FT cos 由于 FT mAg 所以 Ff mAgcos 故 A 错 B 对 竖直方向上 FNB FTsin mBg 所以 FNB mBg FTsin mBg mAgsin 故 C 错 D 对 答案 BD 8 如图 30 所示 用两根细线把 A B 两小球悬挂在天花板上的同一点 O 并用第三 根细线连接 A B 两小球 然后用某个力 F 作用在小球 A 上 使三根细线均处于直线状态 且 OB 细线恰好沿竖直方向 两小球均处于静止状态 则该力可能为图中的 图 30 A F1 B F2 C F3 D F4 解析 由于小球 B 处于静止状态 且细线 OB 沿竖直方向 因此细线 AB 无弹力 对 小球 A 受力分析 由于它受力平衡 并根据小球 A 受到的细线的拉力和重力的方向可知 施加给小球 A 的力 F 应沿 F2或 F3的方向 故选 B C 答案 BC 9 2010 年广东肇庆模拟 如图 31 所示 挑水时 水桶上绳子分别为 a b c 三种状 况 下列说法中正确的是 图 31 A a 绳容易断 用心 爱心 专心4 B b 绳容易断 C c 绳容易断 D 三种情况下绳子受力都一样 解析 由平行四边形定则 c 中分力最大 最容易断 C 正确 答案 C 10 如图 32 所示 物体质量为 m 靠在粗糙的竖直墙上 物体与墙之间的动摩擦因数 为 若要使物体沿着墙匀速运动 则外力 F 的大小可以是 A B mg sin mg cos sin C D mg sin cos mg sin cos 解析 当物体沿墙向下运动时 分析物体的受力如图 33 所示 把 F 沿竖直和水平方 向正交分解 水平方向 Fcos FN 竖直方向 mg Fsin Ff 又 Ff FN 得 F mg sin cos 同理 当物体沿墙向上运动时 所受摩擦力方向向下 可得 F mg sin cos 图32 图33 答案 CD 二 计算题 图 34 11 2010 年山东师范大学附中期中 有些人员 如电梯修理员 牵引专家等 常需要 知道绳 或金属线 中的张力 FT 可又不便到绳 或线 的自由端去测量 现某家公司制造了 一种夹在绳上的仪表 图 34 中 B C 为该夹子的横截面 测量时 只要如图示那样用一硬 杆竖直向上作用在绳上的某点 A 使绳产生一个微小偏移量 a 借助仪表很容易测出这时 绳对硬杆的压力 F 现测得该微小偏移量为 a 12 mm BC 间的距离为 2L 250 mm 绳对 横杆的压力为 F 300 N 试求绳中的张力 FT 解析 A 点受力如图 35 由平衡条件根据力的合成规律得 F 2FTsin 当 很小时 sin tan 图 35 用心 爱心 专心5 由几何关系得 tan a L 解得 FT FL 2a 代入数据解得 FT 1 6 103 N 答案 1 6 103 N 12 登山运动员有时需要使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术 如图 36 所示 假定鞋 与岩石间的动摩擦因数为 0 9 运动员腿长为 0 9 m 图 36 1 求运动员可以像图中所示那样站立的两端之间的距离 2 如果遇到的是两竖直岩石间距离较小的情况 应怎样应付 请提出建议 解析 设运动员腿长为 a 墙间距离为 d 1 运动员在两墙之间 挂 着时 墙的反作用力的方向一定是沿着运动员的腿 受力 的几何图