2011年高考物理总复习第三课时《力的合成和分解》勤演练3（含详细讲解）新人教版

1 1 如图所示 用拇指 食指捏住圆规的一个针脚 另 一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置 使OA水平 然后在 外端挂上一些不太重的物品 这时针脚A B对手指和手掌 均有作用力 对这两个作用力方向的判断 下列各图中大 致正确的是 解析 分析O点的受力情况可知 手对两个针脚A B的作用力分别沿O A和 B O方向 所以由牛顿第三定律得出两个针脚对手的作用力应如选项 C 所示 答案 C 2 两个共点力F1和F2若F1 10 N 保持F1的大小方向都不变 改变F2的大小方向 发现合力F总等于 10 N 则下列F2的取值可能的是 A 20 N B 10 N C 5 N D 25 N 解析 据合力大小范围知 D 项与F1的合力范围为 15 N 35 N 不包含 10 N 故 D 不正确 其余均正确 答案 ABC 3 同一平面内两个大小相等的力F1 F2和Ox轴的夹角分别 为 和 如图所示 为了使它们在Ox轴上的分力之和取最大 值 Ox轴应在该平面内以O为轴逆时针转过 角 角应为 A B 2 2 C D 2 2 解析 要Ox轴上的分力之和最大 必须使Ox轴沿F1 F2的合力方向 因F1 F2 等大 故该方向必在F1 F2夹角平分线上 即 1 2 2 答案 B 4 大小分别为F1 F2 F3的三个力恰好围成的一个闭合的三角形 且三个力的大小关 系是F1 F2 F3 则如图所示的四个图中 这三个力的合力最大的是 解析 由矢量作图知 在图中 A B C D 四种情况下的合力分别是 2F1 0 2F3 2F2 再根据已知条件知 C 图合力最大 答案 C 2 5 如图所示 在倾角为 的固定光滑斜面上 质量为m的物体受外力F1和F2的作用 F1方向水平向右 F2方向竖直向上 若物体静止在斜面上 则下列关系正确的是 A F1sin F2cos mgsin F2 mg B F1cos F2sin mgsin F2 mg C F1sin F2cos mgsin F2 mg D F1cos F2sin mgsin F2 mg 解析 由选择项的比较内容可以看到 题目关键是确定mgsin 的数学表达 式 对物体进行受力分析 物体受重力mg 外力F1和F2 斜面的支持力N四个力的作用 以垂直斜面 沿斜面为两个坐标轴的方向 利用正交分解 写出沿斜面方向的平衡方程 即可得到正确答案 答案 B 6 水平横梁的一端A插在墙壁内 另一端装有一小滑轮B 一轻绳的一端C固定于墙壁上 另一端跨过滑轮后悬挂一质量 m 10 kg 的重物 CBA 30 如右图所示 则滑轮受到绳子的 作用力为 g取 10 m s2 A 50 N B 50 N 3 C 100 N D 100 N 3 解析 滑轮受到绳子的作用力应为右图中两段绳中拉力FT1和FT2的合力 因同一 根绳张力处处相等 都等于物体的重力 即FT1 FT2 mg 100 N 用平行四边形定则作图 可知合力F 100 N 所以滑轮受绳的作用力为 100 N 方向与水平方向成 30 斜向下 答案 C 7 一运动员举起 367 5 kg 的杠铃 如图所示 1 所示 杠铃静止时 运动员每个手臂 承受的压力为 取g 10 m s2 A 1 837 2 N B 3 675 2 N 22 C 1837 5 N D 3 675 N 2 解析 运动员每个手臂承受的压力与手臂对杠铃的支持力是作用力与反作用力 杠铃处于平衡状态 其所受力的合成如图 2 所示 由几何关系得 2Fcos 45 G 解得 F 3 675 2 N 2 答案 B 8 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T1 T2 T3 轴 心对定滑轮的支持力分别为N1 N2 N3 滑轮的摩擦 质量均不计 则 3 A T1 T2 T3 N1 N2 N3 B T1 T2 T3 N1 N2 N3 C T1 T2 T3 N1 N2 N3 D T1 T2 T3 N1 N2 N3 解析 由于定滑轮只改变力的方向 不改变力的大小 所以T1 T2 T3 又轴心对 定滑轮的支持力等于绳对其的合作用力 而已知两个分力的大小 其合力与两分的夹角 满足关系式 F 越大 F越小 故N1 N2 N3 只有选项 A 正 F2 1 F2 2 2F1F2cos 确 答案 A 9 生活中的物理知识无处不在 如图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拉 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 拉开拉链时 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 此题结合生活的实际问题考查力的分解 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很容易 地被三角形物体分开 因此应选 A 答案 A 10 如图甲所示 装置中OA OB是两根轻绳 AB是轻杆 它们构成一个正三角 形 在A B两处分别固定质量均为m的小球 此装置悬挂在O点 开始时装置自然下 垂 现对小球B施加一个水平力F 使装置静止在图乙所示的位置 此时OA竖直 设在图 甲所示的状态下OB对小球B的作用力大小为FT 在图乙所示的状态下OB对小球B的作用 力大小FT 下列判断正确的是 A FT 2FT B FT 2FT C FT 2FT D 条件不足 无法比较FT和FT 的大小关系 解析 在两种情况下对B进行受力分析 如图所示 解得FT FT mg cos 30 所以FT FT 2FT mg cos 60 3 4 答案 C 11 如图所示 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 10 N 根据平衡条件有 F2 F1maxcos 45 10 N 7 07 N 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 5 N 处于将被拉断的临界状态 根据平衡条件有 F1cos 45 F2max F1sin 45 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 5 N 答案 5 N 12 电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力 但不能到绳的自由端去直 接测量 某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器 工作原理如图所示 将相距为L的两 根固定支柱A B 图中小圆框表示支柱的横截面 垂直于金属绳水平放置 在A B的中点 用一可动支柱C向上推动金属绳 使绳在垂直于A B的方向竖直向上发生一个偏移量 d d L 这时仪器测得绳对支柱C竖直向下的作用力为F 1 试用L d F表示这时绳中的张力FT 2 如果偏移量d 10 mm 作用力F 400 N L 250 mm 计算绳张力的大小 解析 1 设C 点受两边绳的张力为FT1和FT2 与的夹角为 如图所示 BCBC 依对称性有 FT1 FT2 FT 由力的合成有 F 2FTsin 5 根据