2012届高三物理总复习 2.2受力分析 力的合成与分解章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第二节第二节 受力分析受力分析 力的合成与分解力的合成与分解 一 单项选择题 1 创新题 如图甲所示为杂技表演的安全网示意图 网绳的结构为正方格形 O a b c d等为网绳的结点 安全网水平张紧后 若质量为m的运动员从高处落下 并恰好落在O点上 该处下凹至最低点时 网绳dOe bOg均成 120 向上的张角 如图乙 所示 此时O点受到的向下的冲击力大小为F 则这时O点周围每根网绳承受的力的大小 为O A F B F 2 C F mg D F mg 2 解析 选 B O点周围共有 4 根绳子 设每根绳子的力为F 则 4 根绳子的合力大小为 2F 所以F 2F 所以F F 2 应选 B 2 2011 年福州模拟 举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项 目 在举重比赛中 运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间 才 能被裁判视为挺 或抓 举成功 如图所示 运动员在保持杠铃平衡时 两手握杆的距离要有一定的要求 下列说法正确的是 A 两手间的距离越大 运动员手臂用力越大 可能导致举重失败 B 两手间的距离越大 运动员手臂用力越小 举重越容易成功 C 两手间的距离越小 运动员手臂用力越小 举重越容易成功 D 两手间的距离过小 杠铃越易保持平衡 手臂用力越小 举重越容易成功 解析 选 A 运动员举重时两手臂用力的合力与杠铃的重力相等 合力一定 若双臂夹角变 大 根据平行四边形定则可知 手臂用力 两分力 将增大 因此 两手间的距离过大 可 能导致举重失败 选项 A 正确 B 错误 两手间的距离过小 杠铃容易左右倾斜 可能导 致举重失败 选项 C D 错误 3 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 方向 3 3 未知 则F1的大小可能是 F 3 F 2 2F 3 F 3333 A B C D 解析 选 B 根据题意作出矢量三角形如图 因为F 从图看出 3 3 F 2 F1有两个解 由 Rt OAD可知 OA F F2 F 2 2 3 2 由 Rt ABD得 AB F 由图的对称性可知 F2 2 F 2 2 3 6 AC AB F 则分力F1 F F F 3 6 3 2 3 6 3 3 用心 爱心 专心2 F 1 F F F 即F1的大小可能为F或F 故选项 B 正确 3 2 3 6 2 33 3 3 23 3 4 2011 年泉州质检 滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动 如图所示 一个小孩子正在滑梯上匀速下滑 则 A 小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B 小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C 小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D 小孩所受的重力和弹力的合力大于小孩所受的摩擦力大小 小孩子才能 下滑 解析 选 C 小孩在滑梯上受力如图所示 设滑梯斜面倾角为 则 N mgcos f mgsin 所以 A B 错误 小孩在重力 弹力和摩擦力三 个力作用下处于平衡状态 其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相 等 故 C 正确 D 项错误 5 原创题 2010 年青海玉树地区发生大地震 先期到达灾区的武 警战士利用千斤顶解救了大量压在废墟的群众 如图所示是简式千 斤顶示意图 当摇动把手时 螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢 从而将预制板顶起 当预制板刚被顶起时对千斤顶的压力为 1 0 105 N 此时千斤顶两臂间的夹角为 120 则下列判断正确 的是 A 此时两臂支持力大小均为 1 0 105 N B 此时千斤顶对预制板的支持力为 2 0 105 N C 若继续摇动手把 千斤顶对预制板的支持力将增大 D 若继续摇动手把 千斤顶对预制板的支持力将减小 解析 选 A 本题关键是文字概念的理解 两臂的支持力 此时是对支撑点的三力合成分析 A 正确 千斤顶对预制板的支撑力 是指作用力概念 是千斤顶作用所有力的合力 是效 果的体现 因预制板平衡可知支持力为 1 0 105 N 保持不变 B C D 选项错误 6 生活中的物理知识无处不在 例如我们衣服上的拉链 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拉开 关于其中的物理原理 以下说法正确的是 A 拉开拉链的时候 三角形的物体增大了分开两拉链的力 B 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 选 A 拉开拉链时 拉力产生的效果为分开拉链的分力 如图 F1 F2 因为 角很小 故F1 F2较大 所以三角形 F 2sin 2 物体增大了分开两拉链的力 7 2011 年龙岩模拟 如图所示 水平细杆上套一细环A 环A与球B 间用一轻质绳相连 质量分别为mA mB mA mB 由于B球受到水平风 力作用 A环与B球一起向右匀速运动 已知细绳与竖直方向的夹角为 则下列说法中正确的是 用心 爱心 专心3 A 风力增大时 轻质绳对B球的拉力保持不变 B B球受到的风力F为mAgtan C 杆对A环的支持力随着风力的增加而不变 D A环与水平细杆间的动摩擦因数为 mB mA mB 解析 选 C 本题关键是物体受力平衡匀速运动 对整体分析 风力增大 水平推力增大 物体做加速运动 夹角增大 A 选项错误 B球受到的风力F mBgtan B 选项错误 无 论风力多大 整体竖直方向受力平衡 杆子对A环的支持力NA mAg mBg C 选项正确 整 体平衡时mBgtan mA mB g 可知 D 选项错误 8 2011 年三明一中模拟 如图所示 水平横杆BC的B端固定 C端有 一定滑轮 跨在定滑轮上的绳子一端悬一质量为m的物体 另一端固定在 A点 当物体静止时 ACB 30 不计定滑轮摩擦和绳子的质量 这 时 定滑轮作用于绳子的力等于 A mg B mg 2 33 C mg D mg 3 3 3 2 解析 选 A 滑轮所受绳子的作用力是滑轮两侧绳子拉力的合力 根据定滑轮的特点 两侧 绳的拉力均为F mg 由于两侧绳的夹角为 120 它们的合力也等于mg 即绳子作用于滑 轮的力为mg 由牛顿第三定律可知 定滑轮作用于绳子的力也为mg 选项 A 正确 9 用两辆拖拉机拉一辆陷入泥坑的卡车 如图所示 一辆沿与卡车 前进方向成 45 角 大小为 1414 N 的力拉卡车 另一辆沿与卡车前 进方向成 30 角 大小为 2 103 N 的力拉卡车 卡车开动后自身向 前提供的动力是 4 103 N 三车同时工作 刚好使卡车脱离泥坑 则 卡车受到的阻力约为 A 8 2 103 N B 6 0 103 N C 5 6 103 N D 6 7 103 N 解析 选 D 将力F1和F2沿F方向正交分解 若将卡车刚好拉出 则有阻力 f F F1cos45 F2cos30 代入数据 得f 6 7 103 N 故选项 D 正确 10 2011 年宁德一中模拟 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 选 B 对m受力分析如图所示 m处于平衡状态 则任意垂直的两 个方向上合力都为零 在平行斜面方向上 有mgsin F1cos F2sin 且F2 mg 故选 B 二 计算题 11 2011 年江苏苏州模拟 如图所示 一根匀质绳质量为M 其 两端固定在天花板上的A B两点 在绳的中点悬挂一重物 质量 用心 爱心 专心4 为m 悬挂重物的绳PQ质量不计 设 分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与 竖直方向的夹角 试求的大小 tan tan 解析 设悬点A B处对绳的拉力为F1 取绳M和m为一整体 由平衡条件得 2F1cos M m g 设绳在P点的张力大小为F2 对P点由平衡条件得 2F2cos mg 再以AP段绳为研究对象 由水平方向合力为零可得 F1sin F2sin 由以上三式联立可得 tan tan m M m 答案 m M m 12 某同学表演魔术时 将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里 然 后对着一悬挂的金属小球指手画脚 结果小球在他神奇的 功力 下飘动起来 假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置 C QCS 30 时 金属小球偏离竖直方向的夹角 也是 30 如 图所示 已知小球的质量为m 该同学 含磁铁 的质量为M 求此时 1 悬挂小球的细线的拉力大小为多少 2 该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少 解析 1 以小