【物理】2020届一轮复习人教版 力的合成与分解 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 力的合成与分解 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 力的合成与分解 课时作业 时间：45分钟 ‎1．如图所示，物体只受到同一平面内三个力的作用，图中线段的长短表示力的大小，其中力F1与OO′成θ＝30°的角，下图中能正确描述该物体获得加速度方向的是(　B　)‎ 解析：‎ 图中线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，利用几何知识，首先以F1和F3为邻边作平行四边形，其所夹角的对角线为F1和F3的合力F13，然后以F2和F13为邻边作平行四边形，其所夹角的对角线为F2和F13的合力F213，可知合力F213与水平虚线的夹角β<30°，选项B正确．‎ ‎2．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是(　C　)‎ A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3‎ B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C．若F1F2F3＝368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 D．若F1F2F3＝362，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 解析：三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时，这三个力的合力才可能为零，选项A、B、D错误，C正确．‎ ‎3．如图甲所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都系在塔柱上．对于每一对钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点，它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样，如图乙所示．这样，塔柱便能稳固地矗立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下．‎ 如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图丙所示，要保持塔柱所受的合力竖直向下，那么钢索AC、AB的拉力FAC、FAB应满足(　B　)‎ A．FACFAB＝11 B．FACFAB＝sinβsinα C．FACFAB＝cosβcosα D．FACFAB＝sinαsinβ 解析：将AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力应为零，有FACsinα－FABsinβ＝0，则FACFAB＝sinβsinα，选项B正确．‎ ‎4.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到(　ACD　)‎ A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大 解析：‎ 重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如图所示，由三角函数得F1＝，F2＝Gtanθ，故选项A、C、D正确．‎ ‎5．(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　ABC　)‎ A．物体所受静摩擦力可能为2 N B．物体所受静摩擦力可能为4 N C．物体可能仍保持静止 D．物体一定被拉动 解析：两个2 N的力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定选项A、B、C正确，D错误．‎ ‎6.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是(　C　)‎ A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱 B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大 C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 解析：‎ 开始小明是推不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力．站在人字形架上时，小明的重力产生两个效果，分别向左、右两侧推衣橱和墙壁，如图所示，小明的重力可以分解成沿A、B两个方向的力，由于底角较小，所以A、B方向的力会很大，A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力，故选项C正确．‎ ‎7．如图甲所示，质量为M、倾角为θ的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，将一竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑．若将一斜向下的力F′作用在A上时，A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于水平面对劈的摩擦力f及支持力FN的结论正确的是(　B　)‎ A．f＝0，FNMg C．f方向向右，FN>Mg D．f方向向右，FNMg，选项B正确，A、C、D错误；综上本题选B.‎ ‎8．一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图中的甲所示，弹簧测力计的示数记为F1.第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图中的乙所示，弹簧测力计的示数记为F2.则(　C　)‎ A．F1恒定不变，F2逐渐增大 B．F1、F2均逐渐增大 C．F1先减小后增大，F2逐渐减小 D．F1逐渐增大，F2先减小后增大 解析：题图甲中，OA与OC的合力与重力等大反向，且保持不变，OA的方向不变，通过画平行四边形可知，当OC顺时针转动到水平位置时，F1先减小后增大．题图乙中，设OA绳与竖直方向的夹角为θ，因为OA与OC垂直，且合力与重力等大反向，故F2＝mgsinθ，根据题意，随着θ的减小，F2逐渐减小，故选项C正确．‎ ‎9.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化(　C　)‎ A．物体A的高度升高，θ角变大 B．物体A的高度降低，θ角变小 C．物体A的高度升高，θ角不变 D．物体A的高度不变，θ角变小 解析：原来整个系统处于静止状态，绳的拉力大小等于A物体的重力，B物体对动滑轮的拉力等于B物体的重力．将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力大小仍等于A物体的重力，B物体对动滑轮的拉力仍等于B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变，动滑轮将下降，物体A的高度升高．故选项C正确．‎ ‎10．如图所示，两个质量均为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1m2为(　A　)‎ A．11 B．12‎ C．1 D.2‎ 解析：根据平行四边形定则将下面小球的重力按效果进行分解，如图所示，由几何知识得T＝m‎2g，对支架上的小球受力分析，由平衡条件，在沿杆的方向有m1gsin30°＝Tsin30°，可得T＝m‎1g，故m1m2＝11，选项A正确．‎ ‎11.当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化．现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，颈椎OP(轻杆)可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止．假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(≈1.414，≈1.732)(　B　)‎ A．4.2倍　 　B．3.3倍　 　C．2.8倍　 　D．2.0倍 解析：设头部的质量为m，当人体直立时，颈椎所受的压力F＝mg；当低头时，设颈椎所受到的压力为F1，以P点为研究对象，受力分析如图所示，由正弦定理得＝，解得F1≈3.3mg，选项B正确．‎ ‎12．(多选)如图所示，相同的两物块分别放置在对接的两固定斜面上，两物块处在同一水平面内，物块之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态．当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是(　ACD　)‎ A．绳受到的拉力变大 B．物块与斜面间的摩擦力变小 C．物块对斜面的压力变小 D．物块受到的合力不变 解析：拉力F增大，由于两段绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向上，绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直于斜面方向上，物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，则物块对斜面的压力也变小，B错误，C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D正确．‎ ‎13．如图所示，轻质工件通过轻质杆与滑块B连接，作用在滑块B上的推力F＝100 N，整个装置静止，此时α＝30°，摩擦力不计，则通过连杆使工件受到向上的压力为(　B　)‎ A．100 N　　 　　　 B．100 N C．50 N D．200 N 解析：对B进行受力分析，如图甲所示，可得F2＝＝200 N；对连杆上部进行受力分析，如图乙所示，其中F′2＝F2，可得FN＝F′2·cos30°＝100 N，则工件受到的压力F′N＝FN＝100 N，B正确．‎ ‎14．如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，试求：‎ ‎(1)AB和CD两根细绳的拉力分别为多大？‎ ‎(2)绳BC与竖直方向的夹角θ是多少？‎ 解析：(1)对B、C两球整体受力分析，正交分解得 FABcos30°＋FCDcos60°＝‎2G，FABsin30°＝FCDsin60°‎ 联立解得FAB＝G，FCD＝G ‎(2)对C球受力分析，正交分解得 FBCcosθ＋FCDcos60°＝G　FBCsinθ＝FCDsin60°，‎ 联立解得θ＝60°.‎ 答案：(1)G　G　(2)60°‎ ‎15．如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当用竖直向下的力F作用在铰链上，滑块间细线的张力为多大？‎ 解析：把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，则杆作用于滑块上的力为F1＝F2＝ 杆对滑块的作用力F1产生两个效果：竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，则细线上的张力FT与F1′大小相等，即 FT＝F1sin＝sin＝Ftan.‎ 答案：tan