2012高考物理单元卷 力的合成与分解

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 用心 爱心 专心4 A a绳容易断 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 用心 爱心 专心5 图 35 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 的几何图如图