【新步步高】2016年高考物理大一轮总复习(江苏专版 )题库 第二章 相互作用 单元小结练

PAGE7-单元小结练力及力的合成与分解的方法练一、单项选择题1．如图1所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物．绳和圆柱体之间无摩擦，当重物一定时，绳越长()图1A．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越小B．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越大C．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越小D．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越大答案A2．如图2所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有()图2A．F4最大B．F3＝F2C．F2最大D．F1比其他各读数都小答案C解析由平衡条件可知：F2cosθ＝mg,2F3cosθ＝mg，F4＝mg，F1＝mgtanθ，因此可知选项A、B、D错误，正确选项为C.3．如图3所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()图3A．F1增大、F2减小B．F1增大、F2增大C．F1减小、F2减小D．F1减小、F2增大答案B解析对小球受力分析，小球受重力mg、挡板对小球向右的弹力F1及指向圆心的半球面对小球的弹力F2，三个力组成一个闭合三角形，设F2与竖直方向的夹角为θ，则F2＝eq\f(mg,cosθ)，F1＝mgtanθ，小球右移过程中，θ角增大，则F1增大，F2增大，B正确．4．如图4为三种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在三图中的受力Fa、Fb、Fc的关系是()图4A．Fa>Fc＝FbB．Fa＝Fb>FcC．Fa>Fb>FcD．Fa＝Fb＝Fc答案B解析对题图(a)，画出A点受力分析图，可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图(a)中杆OA受力Fa＝2Gcos30°＝eq\r(3)G.对题图(b)，画出A点受力分析图，由tan30°＝eq\f(G,Fb)，可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图(b)中杆OA受力Fb＝eq\f(G,tan30°)＝eq\r(3)G.对题图(c)，画出A点受力分析图，由cos30°＝eq\f(Fc,G)，可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图(c)中杆OA受力Fc＝Gcos30°＝eq\f(\r(3)G,2).所以Fa＝Fb>Fc，选项B正确．5．如图5所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率．已知该新型夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax，设最大静犘擦力等于滑动摩擦力，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为()图5A.eq\f(mg,Fmax)B.eq\f(mg,2Fmax)C.eq\f(2mg,Fmax)D.eq\f(Fmax,mg)答案B解析对砖进行受力分析，根据平衡条件得：2Ff＝mg，即2μFmax＝mg，解得：μ＝eq\f(mg,2Fmax)，故B正确，A、C、D错误．6．如图6所示，两根光滑水平细杆a、b平行且等高放置．一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根细杆上静止，两杆之间的距离为eq\r(3)r.则每根杆承受的压力大小为()图6A.eq\f(1,2)mgB．mgC.eq\f(\r(3),3)mgD.eq\f(2,3)mg答案B解析以圆环为研究对象，进行受力分析，圆环受到重力mg、两细杆分别对圆环的支持力F1、F2，且F1＝F2＝F，设F与竖直方向的夹角为θ，则2Fcosθ＝mg，cosθ＝eq\f(\r(r2－(\f(\r(3),2)r)2),r)＝eq\f(1,2)，解得F＝mg.根据牛顿第三定律知每根杆承受的压力大小为mg，B正确．7．如图7所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为()图7A.eq\f(\r(2),2)mB.eq\r(2)mC．mD．2m答案A解析设绳上的张力为F，对斜面上的物块A受力分析可知F＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg对物块B上面的滑轮受力分析如图mBg＝F合＝eq\r(2)F＝eq\f(\r(2),2)mg所以mB＝eq\f(\r(2),2)m，选项A正确．8．如图8所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变，当F与竖直方向的夹角为θ时F最小，则θ、F的值分别为()图8A．0°，GB．30°，eq\f(\r(3),2)GC．60°，GD．90°，eq\f(1,2)G答案B解析分解小球重力，沿绳OA的分力FOA方向确定，另一分力F′方向不确定，但由三角形定则可看出，另一分力F′大小与θ角的大小有关．由数学知识可知，当F′的方向与绳OA垂直时F′最小，力F最小，所以θ＝30°，Fmin＝Gcos30°＝eq\f(\r(3),2)G，故B正确．9．如图9所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°.则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于()图9A.eq\f(2989,5000)B.eq\f(2011,5000)C.eq\f(2011,2089)D.eq\f(2089,2011)答案A解析选取5000个小球组成的整体为研究对象，对其进行受力分析，应用平行四边形定则知，水平力F＝5000mg.选取2012至5000个小球组成的整体为研究对象，对其进行受力分析，应用平行四边形定则知，tanα＝eq\f(2989mg,F)＝eq\f(2989,5000)，选项A正确．二、多项选择题10．如图10所示，有一刚性方形容器被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态．现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，在此过程中容器始终保持静止，下列说法中正确的是()图10A．容器受到的摩擦力逐渐增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F可能不变D．水平力F必须逐渐增大答案AC解析容器受到的摩擦力为静摩擦力，根据共点力平衡条件知，容器受到的静摩擦力等于容器和水的总重力，随着水的重力的增加，容器受到的摩擦力逐渐增大，选项A正确，选项B错误；如果一开始水平恒力F足够大，容器与墙壁之间的最大静摩擦力大于容器注满水时的总重力，则水平力F可能不变，选项C正确，选项D错误．11．如图11所示，小球A的重力为G＝20N，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水平桌面对球A的弹力大小可能为()图11A．0，GB．G,0C.eq\f(G,2)，eq\f(G,2)D.eq\f(G,2)，eq\f(3,2)G答案ABC12．如图12，建筑工人用恒力F推运料车在水平地面上匀速前进，F与水平方向成30°角，运料车和材料的总重量为G，下列说法正确的是()图12A．建筑工人受地面摩擦力方向水平向右B．建筑工人受地面摩擦力大小为eq\f(\r(3),2)GC．运料车受地面摩擦力方向水平向右D．运料车对地面压力为eq\f(F,2)＋G答案AD解析本题考查相互作用的物体的受力分析．以工人为研究对象，车对人的力的水平分量方向向左，与之平衡的地面对工人的摩擦力水平向右，其大小为eq\f(\r(3),2)F，选项A正确，选项B错误．以运料车为研究对象，在竖直方向上，推力向下的分量eq\f(F,2)和重力G的合力与地面对车的支持力相平衡，又依据牛顿第三定律，作用力与反作用力等大反向，所以选项D正确．而在水平方向上，运料车受到地面的摩擦力与推力F的水平分量平衡，运料车受地面摩擦力方向水平向左，所以选项C错误．13．如图13所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受的摩擦力Ffa≠0，b所受的摩擦力Ffb＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间()图13A．Ffa大小不变B．Ffa方向改变C．Ffb仍然为零D．Ffb方向向右答案AD解析剪断右侧细绳瞬间，b木块仍受弹簧向左的拉力，故此时Ffb不等于零，其方向水平向右，与弹簧拉力方向相反．a木块在剪断细绳瞬间与剪断前受力情况没有发生变化，故Ffa的大小、方向均没有变化．综上所述，选项A、D正确．14．如图14所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动．已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，斜面与竖直方向的夹角为θ，则磨石受到的摩擦力是()图14A．(F－mg)cosθB