2014年高考物理一轮复习 章节训练 力的合成与分解

1 20142014 年高考一轮复习章节训练之力的合成与分解年高考一轮复习章节训练之力的合成与分解 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 8 8 64 1 如下图所示 F1 F2 F3恰好构成封闭的直角三角形 这三个力的合力最大的是 解析 由矢量合成法则可知 A 图的合力为 2F3 B 图的合力为 0 C 图的合力为 2F2 D 图 的合力为 2F3 因F2为直角三角形的斜边 故这三个力的合力最大的为 C 图 答案 C 2 F1 F2是力F的两个分力 若F 10 N 则下列不可能是F的两个分力的是 A F1 10 N F2 10 N B F1 20 N F2 20 N C F1 2 N F2 6 N D F1 20 N F2 30 N 解析 本题考查合力和分力之间的关系 合力F和两个分力F1 F2之间的关系为 F1 F2 F F1 F2 则应选 C 答案 C 3 如下图为节日里悬挂灯笼的一种方式 A B点等高 O为结点 轻绳AO BO长度相 等 拉力分别为FA FB 灯笼受到的重力为G 下列表述正确的是 A FA一定小于G B FA与FB大小相等 C FA与FB是一对平衡力 D FA与FB大小之和等于G 2 解析 由等高等长知FA FB两力对称 选项 B 正确 FA有可能大于G 选项 A 错误 D 项中不是大小之和而是矢量之和 选项 D 错误 这两个力的矢量和与重力是平衡力 选项 C 错误 答案 B 4 如图所示 将足球用网兜挂在光滑的墙壁上 设绳对球的拉力为F1 墙壁对球的支 持力为F2 当细绳长度变短时 A F1 F2均不变 B F1 F2均增大 C F1减小 F1增大 D F1 F2均减小 解析 足球受力如上图所示 拉力F1 支持力F2 Gtan 当绳的长度变短时 G cos 变大 即F1 F2均增大 答案 B 5 如下图所示 一条细绳跨过定滑轮连接物体A B A悬挂起来 B穿在一根竖直杆上 两物体均保持静止 不计绳与滑轮 B与竖直杆间的摩擦 已知绳与竖直杆间的夹角 则 3 物体 A B的质量之比mA mB等于 A cos 1 B 1 cos C tan 1 D 1 sin 解析 由物体A平衡可知 绳中张力F mAg 物体B平衡 竖直方向合力为零 则有 Fcos mBg 故得mA mB 1 cos B 正确 答案 B 6 如下图所示 加装 保护器 的飞机在空中发生事故失去动力时 上方的降落伞就 会自动弹出 已知一根伞绳能承重 2 940 N 伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为 30 飞机 的质量约为 30 吨 忽略其他因素 仅考虑当飞机处于平衡时 降落伞的伞绳至少所需的根 数最接近于 图中只画出了 2 根伞绳 A 120 B 90 C 60 D 30 解析 设每根绳承受的最大力为F 要使飞机平衡共需伞绳为n根 由平衡条件可得 nFcos30 mg 代入数据解得 n 116 故 A 正确 答案 A 7 2011 广东高考 如下图所示的水平面上 橡皮绳一端固定 另 4 一端连接两根弹簧 连接点P在F1 F2和F3三力作用下保持静止 下列判断正确的是 A F1 F2 F3 B F3 F1 F2 C F2 F3 F1 D F3 F2 F1 解析 由于三力处于共点平衡 三力首尾相连构建封闭三角形 如图所示 由三角形的 边角关系可知 B 项正确 答案 B 8 如下图所示 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 若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是 20 N 则下列说法 3 中错误的是 5 A 弹簧的弹力为 10 N B 重物A的质量为 2 kg C 桌面对B物体的摩擦力为 10 N 3 D OP与竖直方向的夹角为 60 解析 O a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 FO a FaA 20 N 且OP与竖直方向夹角为 30 D 不正确 重物A的重力GA FaA 所以 mA 2 kg B 正确 桌面对B的摩擦力Ff FO b FO acos30 10 N C 正确 弹簧的弹 3 力F弹 FO asin30 10 N 故 A 正确 答案 D 二 计算题 3 12 36 9 如上图所示 能承受最大拉力为 10 N 的细线OA与竖直方向成 45 角 能承受最大 拉力为 5 N 的细线OB水平 细线OC能承受足够大的拉力 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 为了判断哪 根细线先被 6 拉断 可选O点为研究对象 其受力情况如上图所示 利用假设 分别假设OA OB达 最大值时 看另一细线是否达到最大值 从而得到结果 取O点为研究对象 受力分析如右 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 10 N 根据平衡条件有 F2 F1maxcos45 10 N 7 07 N 由于F2大于OB能承受的最大拉力 所以在物重逐渐 2 2 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 5 N 处于将被拉断的临界状态 根据平 衡条件有F1 cos45 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物为 Gmax F2max 5 N 答案 5 N 10 如下图为曲柄压榨机结构示意图 A处作用一水平力F OB是竖直线 若杆和活塞 重力不计 两杆AO与AB的长度相同 当OB的尺寸为 200 A到OB的距离为 10 时 求货物 M在此时所受压力为多少 解析 力F的作用效果是对AB AO两杆产生沿杆方向的压力F1 F2 如下图 a 而F1 的作用效果是对M产生水平的推力F 和竖直向下的压力FN 见 下图 b 可得对货物M的压力 由图可得 tan 10 100 10 7 F1 F2 而FN F1sin F 2cos 则FN sin tan 5F F 2cos F 2 答案 5F 11 在医院里常用如下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗 不计滑轮组的摩擦 和绳子的质量 绳子下端所挂重物的质量是 5 kg 问 1 病人的脚所受水平方向的牵引力是多大 2 病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大 g取 10 N kg 解析 8 因绳子中各处与其他物体没有结点 所以绳子中各处的张力 拉力 都等于所悬挂的重物 的重力 即 FT mg 50 N 将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解 如上图所示 F水平 FT