《力与平衡》章末复习4

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分）1．（2011·郑州高一检测）把力F分解为两个不为零的分力,下列分解哪种是不可能的()A.分力之一垂直于FB.两分力在同一直线上,并与F方向相同C.两分力都比F大D.两分力都跟F垂直第5章力与平衡【解析】选D.若力F与两分力共线，力F可以与分力同向，B正确；若F与两分力不共线，则三力围成三角形，根据三角形的三边关系，A、C正确，D错误，选D.2.如图所示，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】选C.根据力的合成的三角形定则，A选项合力为2F3，B选项合力为0，C选项合力为2F2，D选项合力为2F3，故选C.3.两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足()A.F2≤F≤F1B.C.(F1-F2)≤F≤(F1+F2)D.(F12-F22)≤F≤(F12+F22)【解析】选C.根据平行四边形定则，合力随两分力夹角的变化而变化，其范围是(F1-F2)≤F≤(F1+F2)，故C正确.4.下列几组共点力分别作用于同一物体上，其中不可能使物体做匀速直线运动的是()A.1N、2N、3NB.1N、3N、5NC.2N、3N、4ND.3N、3N、3N【解析】选B.根据若三个力的合力为零,则任意一个力介于其他两个力的最大值和最小值之间，只有B项中三个力的合力不可能为零，而其他选项三个力的合力均可能等于零，故只有B项中的三个力不能使物体做匀速直线运动.5.如图所示，一个小球受到了6个共点力的作用，F1=10N，F2=20N，F3=30N，F4=40N，F5=50N，F6=60N，相邻两个力之间的夹角均为60°，则这6个力的合力大小为()A.0B.30NC.60ND.90N【解析】选A.先将在同一直线上的力合成，得到三个大小为30N的互成120°角的力，再将这三个力合成，合力是零.所以选项A正确；B、C、D错误.6.如图所示,物体静止于光滑的水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,那么必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是()A.FcosθB.FsinθC.FtanθD.Fcotθ【解析】选B.方法一：分解法，将F向OO′方向和垂直OO′方向分解,要使合力沿OO′方向,须使F′抵消掉F沿垂直OO′方向的分力Fsinθ,当F′沿OO′方向无分力作用时,F′最小,如图所示，故F′最小值为Fsinθ,所以选B.方法二：合成法，力F和F′的合力沿OO′方向，根据三角形定则，满足此条件的力F′是以F的箭头为起点，射线OO′上任意一点（不含O）为终点的有向线段，当与OO′垂直时F′最小为Fsinθ，如图所示，故B正确.7．2010年广州亚运会上我国选手陈一冰蝉联吊环冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力T（两个拉力大小相等）及它们的合力F的大小变化情况为()A.T增大，F不变B.T增大，F增大C.T增大，F减小D.T减小，F不变【解析】选A.由平衡条件，合力F等于人的重力，F恒定不变；当两手间距离变大时，绳的拉力的夹角变大，由平行四边形定则知，T变大，A正确.8.如图所示，水平地面上的物体受一水平作用力F，物体保持静止状态，现将作用力F保持大小不变，方向沿逆时针方向缓缓转过180°，而物体始终保持静止，则在这个过程中，物体对地面的正压力N的大小和地面给物体的摩擦力f的大小的变化情况是()A.f不变B.f先变小后变大C.N先变小后变大D.N先变大后变小【解析】选B、C.将力F进行正交分解，F的水平分量Fx=Fcosθ，先变小后变大，故静摩擦力f先变小后变大，B正确，A错误；F的竖直分量Fy=Fsinθ,先变大后变小，而Fy+N=G，故对地面的压力N先变小后变大，C正确，D错误.9．(2011·福州高一检测)两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两个小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为()A．0B．mgC.D.mg【解析】选D.分析B球受力，由平衡条件得，AB段细线的拉力为零，再分析A球的受力情况，如图所示，则有：Tcosθ＝mg，Tsinθ＝F，所以：F＝mgtanθ＝mg，故D项正确．

10．如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以不变的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动).设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反【解析】选B、D.手指对第1张牌的摩擦力是第1张牌运动的动力，与运动的方向相同，A错误；第1张牌后的每张牌的下面的接触面处受到的最大静摩擦力依次增大，它们不可能发生相对滑动，B正确，C错误；把第2张牌到第54张牌看做整体，它们受到第1张牌的摩擦力方向与手指的运动方向相同，因此桌面对第54张牌施加的摩擦力方向与手指的运动方向相反，D正确.二、实验题（本大题共2小题，共10分）11.（5分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮筋的一端固定在O点，另一端A拴两个细绳套，如图所示．(1)实验所用的测量器材还有__________．(2)本实验采用的科学方法是()A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法【解析】（1）除了图中仪器还需要弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔.（2）本实验用到的科学方法为等效替代法.答案:（1）弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔（2）B12．(5分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的细绳套要长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是____(填入相应的字母)．(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则____(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是____．【解析】(1)细绳套长一些时描点连线的误差小，A正确；弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行时三力共面，误差小，B正确；拉力F1和F2的夹角越大，合力就越小，作图时相对误差越大，D错误，C正确，选A、B、C.(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为4N＞5N，故不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力．答案:(1)A、B、C(2)不能量程太小三、计算题（本大题共4小题，共50分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（12分）如图是木工用凿子工作时的截面示意图，三角形ABC为直角三角形，∠C=30°.用大小为F=100N的力垂直作用于MN，MN与AB平行.忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料AC面和BC面的力分别为多大?【解析】将力F按作用效果进行分解，如图所示.

（4分）由几何关系易得：推开AC面的力为：F1=F/tan30°=100N.（4分）推开BC面的力为：F2=F/sin30°=200N.（4分）答案:100N200N14.（10分）(2011·龙岩高一检测）如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线的夹角为37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重力为40N的物体.（cos37°=0.8,sin37°=0.6)（1）求OA、OB的拉力各为多大？（2）若OA、OB、OC所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物重力最大不能超过多大？【解析】对结点O受力分析如图.(1)TOAcos37°=G,TOAsin37°=TOB得TOA==50N(3分）TOB=30N（3分）（2）O点受三个力作用而处于平衡状态，可知TOA＞TOC＞TOB(2分)所以G1=TOAcos37°=80N(2分）答案:（1）50N30N（2）80N15．（13分）如图倾角为37°的斜面上一重力为50N的木块恰好匀速下滑，sin37°=0.6,求：（1）木块所受到的摩擦力为多少？（2）木块与斜面间的动摩擦因数为多少？（3）用平行斜面的力向上推木块匀速上滑，该推力为多大？【解析】（1）木块匀速下滑的受力分析如图甲所示，由合力为零得f=Gsin37°=30N(3分）（2）压力N=Gcos37°=40N（2分）由f=μN（2分）得μ=0.75（2分）(3)木块匀速上滑的受力分析如图乙所示，由合力为零得F=Gsin37°+f（3分）得F=60N（1分）答案:（1）30N（2）0.75(3)60N16．(15分)(2011·揭阳高一检测)如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上．(g取10m/s2)求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．【解析】(1)以小球为研究对象受力分析如图甲所示．由平衡条件得F＝mg，Tcos30°＝F

（5分）解得T＝（5分）

(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图乙所示，因为系统静止，所以f＝Tsin30°

方向水平向左．（5分）答案:(1)N(2)N，方向水平向左【方法技巧】求平衡问题的六种方法（1