2011年高考物理 力的合成与分解练习

1 20112011 年高考物理年高考物理 力的合成与分解练习力的合成与分解练习 一 选择题 共 10 小题 每小题 6 分 共 60 分 在每小题给出的四个选项中至少有一 项符合题意 全部选对的得 6 分 漏选的得 3 分 错选的得 0 分 1 2009 湖南澧县模拟 如图 1 所示 用一根细绳和一根杆组成三角支架 绳的一端绕 在手指上 杆的一端顶在掌心 当 A 处挂上重物时 绳与杆对手指和手掌心均有作用 对 这两个作用力的方向判断完全正确的是图 2 中的 解析 绳对手指有拉力作用 杆对手掌心有压力作用 故选项 D 对 答案 D 2 如图所示 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 FT1 FT2 FT3 轴心对定滑轮的支持力分别为 FN1 FN2 FN3 滑轮的质量和摩擦均不计 则 A FT1 FT2 FT3 FN1 FN2 FN3 B FT1 FT2 FT3 FN1 FN2 FN3 C FT1 FT2 FT3 FN1 FN2 FN3 D FT1 FT2 FT3 FN1 FN2 FN3 解析 由于定滑轮只改变力的方向 不改变力的大小 所以 FT1 FT2 FT1 轴心对 定滑轮的支持力大小等于两绳对定滑轮的力的合力 两绳夹角 越大 合力越小 故选项 A 对 答案 A 3 如图所示 质量为 10kg 的物体静止在平面直角坐标系 xOy 的坐标原点 某时刻只 受到 F1和 F2的作用 且 F1 10N F2 10N 则物体的合力 2 A 方向沿 y 轴正方向 B 方向沿 y 轴负方向 C 大小等于 10N D 大小等于 10N 2 解析 解此类问题可采用力的合成法求合力 也可用力的分解法求合力 若用力的 合成 由图甲根据几何知识可知 F合 10N 若用力的分解 则如图乙所示 可知 F1 F2y F合 F2x 10N 所以 C 项正确 2 答案 C 4 若两个力 F1 F2的夹角为 90 180 且 保持不变 则 A 一个力增大 合力一定增大 B 两个力都增大 合力一定增大 C 两个力都增大 合力可能减小 D 两个力都增大 合力可能不变 解析 由合力公式 F 由于 90 180 所以 cos F1 F2 B F3 F1 F2 C F1 F2 F3 D F1 F2 F3 答案 B 10 已知力 F 的一个分力 F1跟 F 成 30 角 大小未知 另一个分力 F2的大小为F 3 3 方向未知 则 F1的大小可能是 A F B F C F D F 3 3 3 2 2 3 3 3 解析 如图所示 因F F sin30 所以通过作图可知 F1的大小有两个可能 3 3 F 2 值 由图中直角三角形 OAF 知 OA F 由直角三角形 F1AF 知 F1A F2 f F 2 2 3 2 F 由图的对称性知 AF1 F1A F 则 F2 2 f F 2 2 3 6 3 6 F1 OA F1A F F1 OA AF 1 F 即答案 A C 是正确的 3 3 2 3 3 答案 AC 二 论述 计算题 本题共 3 小题 共 40 分 解答时应写出必要的文字说明 计算公 式和重要的演算步骤 只写出最后答案不得分 有数值计算的题 答案中必须明确数值和 单位 11 一种简易 千斤顶 如图所示 一竖直放置的 T 形轻杆 A 由于光滑限制套管 P 的作用只能在竖直方向上运动 若轻杆上端放一质量为 M 的物体 D 轻杆的下端通过一与 杆固定连接的小滑轮 O 放在倾角为 的斜面体 C 上 并将 C 放在光滑水平面上 现沿水平 方向对 C 施加水平推力 F 为了能将重物 D 顶起 水平推力 F 至少为多大 解析 水平推力 F 有两个效果 垂直斜面对小滑轮 O 的弹力 FN和对地面的压力 FN 如图所示 即 FN为 F 的一个分力 FN F sin 又将 D 顶起的竖直向上的力为 FN的竖直分力 又因 FN Mg 则有 Mg FNcos 联立解得 F Mgtan 5 答案 Mgtan 12 如下图所示 能承受最大拉力为 10N 的细线 OA 与竖直方向成 45 角 能承受最 大拉力 5N 的细线 OB 水平 细线 OC 能承受足够的拉力 为使 OA OB 均不被拉断 OC 下端所悬挂物体的最大重力是多少 解析 当 OC 下端所悬物重不断增大时 细线 OA OB 所受的拉力同时增大 取 O 点为研究对象 受力分析如图所示 假设 OB 不会被拉断 且 OA 上的拉力先达到最大值 即 F1 10N 根据平衡条件有 F2 F1maxcos45 10 N 7 07N 2 2 由于 F2大于 OB 能承受的最大拉力 所以在物重逐渐增大时 细线 OB 先被拉断 再假设 OB 线上的拉力刚好达到最大值 即 F2max 5N 处于将被拉断的临界状态 根据平衡条件有 F1cos45 F2max F1sin45 F3 再选重物为研究对象 根据平衡条件有 F3 Gmax 以上三式联立解得悬挂最大重力为 Gmax F2max 5N 答案 5N 13 2010 连云港质检 如图所示 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