高考物理力的合成與分解單元復(fù)習(xí)測(cè)試題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

云南省新人教版2012屆單元測(cè)試5:《力的合成與分解》
(時(shí)間:90分鐘 :100分)
一、選擇題
1. 一位同學(xué)做引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài),兩臂夾角為60°,已知該同學(xué)體重60 kg,取g= 10 N/kg,則每只手臂的拉力約為( )

A.600 N B.300 N
C.150 N D.200 N
【答案】D
【詳解】設(shè)每只手臂的拉力為F,由力的平衡2Fcos30°=mg,可以求得F= N,選項(xiàng)D正確.
2. F1、F2是力F的兩個(gè)分力.若F=10 N,則下列不可能是F的兩個(gè)分力的是(  )
A.F1=10 N F2=10 N     B.F1=20 N F2=20 N
C.F1=2 N F2=6 N D.F1=20 N F2=30 N
【答案】C
【詳解】本題考查合力和分力之間的關(guān)系.合力F和兩個(gè)分力F1、F2之間的關(guān)系為F1-F2≤F&le 高中化學(xué);F1+F2,則應(yīng)選C.
3.如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直,桿的下端有一個(gè)輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個(gè)重量為G的物體.BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ=30°,系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦.下列說法中正確的是( )

A.細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是
B.a桿對(duì)滑輪的作用力大小是
C.a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G
D.a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G
【答案】選D.
【詳解】細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G;以滑輪為研究對(duì)象,兩段細(xì)線的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件,a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G,方向與豎直方向成60°角斜向右上方;a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零.
4.滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂活動(dòng).如右圖所示,一個(gè)小孩正在滑梯上勻速下滑,則(  )

A.小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等
B.小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等
C.小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小相等
D.小孩所受的重力和彈力的合力大于小孩所受的摩擦力大小
【答案】C
【詳解】小孩在滑梯上受力如圖所示,設(shè)滑梯斜面傾角為θ,則FN=mgcos θ,F(xiàn)f=mgsin θ,所以A、B錯(cuò)誤;小孩在重力、彈力和摩擦力三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等,故C正確.

5. 如圖所示,結(jié)點(diǎn)O在三個(gè)力作用下平衡,保持θ不變,將B點(diǎn)向上移,則BO繩的拉力將
(  )

A.逐漸減小
B.逐漸增大
C.先減小后增大
D.先增大后減小
【答案】C
【詳解】結(jié)點(diǎn)O在三個(gè)力作用下平衡,受力如圖(甲)所示,根據(jù)平衡條件可知,這三個(gè)力必構(gòu)成一個(gè)閉合的三角形,如圖(乙)所示,由題意知,OC繩的拉力F3大小和方向都不變,OA繩的拉力F1方向不變,只有OB繩的拉力F2大小和方向都在變化,變化情況如圖(丙)所示,則只有當(dāng)OA⊥OB時(shí),OB繩的拉力F2最小,故C項(xiàng)正確.

6.如圖所示,在一根粗糙的水平直桿上套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長細(xì)線,共同拴住質(zhì)量為M的小球,兩鐵環(huán)與小球都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)想辦法使得兩鐵環(huán)間距離增大稍許而同時(shí)仍保持系統(tǒng)平衡,則水平直桿對(duì)鐵環(huán)的支持力FN和摩擦力Ff的變化是( )

A.FN不變 B.FN增大
C.Ff增大 D.Ff不變
【答案】選A、C.
【詳解】先以兩環(huán)和小球組成的整體為研究對(duì)象,在豎直方向上,2FN=2mg+Mg,故當(dāng)鐵環(huán)間距離增大時(shí),F(xiàn)N不變,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)鐵環(huán)間距離增大時(shí),先以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)兩細(xì)線夾角為2θ,則2Fcosθ=Mg,當(dāng)θ增大時(shí),F(xiàn)增大.再以其中一個(gè)鐵環(huán)為研究對(duì)象,則Ff=Fsinθ= Mgtanθ,當(dāng)θ增大時(shí),F(xiàn)f增大,故C正確,D錯(cuò)誤.
7.緩沖裝置可抽象成如右圖所示的簡(jiǎn)單模型,圖中A、B為原長相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個(gè)不同的輕質(zhì)彈簧.下列表述正確的是(  )

A.裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)
B.墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后,兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2=k1∶k2
C.勢(shì)片向右移動(dòng)穩(wěn)定后,兩彈簧的長度之比l1∶l2=k2∶k1
D.墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后,兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2=k2∶k1
【答案】D
【詳解】根據(jù)力的作用是相互的可知:輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等的,即k1x1=k2x2,所以兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2=k2∶k1,故D正確.
8.如右圖所示,三個(gè)完全相同的木塊放在同一個(gè)水平面上,木塊和水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.分別給它們施加一個(gè)大小為F的推力,其中給第一、三兩木塊的推力與水平方向的夾角相同,這時(shí)三個(gè)木塊都保持靜止.比較它們和水平面間的彈力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列說法中正確的是(  )

A.FN1>FN2>FN3,F(xiàn)f1>Ff2>Ff3
B.FN1>FN2>FN3,F(xiàn)f1=Ff3<Ff2
C.FN1=FN2=FN3,F(xiàn)f1=Ff2=Ff3
D.FN1>FN2>FN3,F(xiàn)f1=Ff2=Ff3
【答案】B
【詳解】本題考查了物體的平衡條件、受力分析和對(duì)力進(jìn)行處理的.分別對(duì)三個(gè)物體分析受力,根據(jù)三個(gè)物體都受力平衡,第一個(gè)物體和第三個(gè)物體受到的摩擦力等于F在水平方向上的分量,而第二個(gè)物體的摩擦力等于拉力F,對(duì)于摩擦力有Ff1=Ff3<Ff2,第一個(gè)物體與水平面間的彈力大小等于自身的重力和F在豎直方向的分力之和,第二個(gè)物體與水平面間的彈力大小等于自身的重力,第三個(gè)物體與水平面間的彈力大小等于自身的重力和F在豎直方向的分力之差,則對(duì)于彈力有FN1>FN2>FN3,選項(xiàng)B對(duì).
9. 如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖,繩的一端固定,繞過定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)重物,與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳,整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).為了使腳所受的拉力增大,可采取的是( )

A.只增加繩的長度
B.只增加重物的質(zhì)量
C.只將病人的腳向左移動(dòng)遠(yuǎn)離定滑輪
D.只將兩定滑輪的間距變大
【答案】選B、C.
【詳解】動(dòng)滑輪受三個(gè)共點(diǎn)力而平衡,兩繩拉力大小相等,其合力與腳受到的拉力等大反向,兩繩的合力隨夾角的增大而減小,D錯(cuò);腳向左移動(dòng)時(shí),兩繩間夾角變小,合力變大,C正確;繩子長度變化不影響兩繩間夾角,A錯(cuò);兩繩拉力均增大時(shí),腳受到的拉力也隨之增大,B正確.
10.如圖所示,晾曬衣服的繩子輕且光滑,懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的,輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn),衣服處于靜止?fàn)顟B(tài).如果保持繩子A端位置不變,將B端分別移動(dòng)到不同的位置時(shí),下列判斷正確的是( )

A.B端移到B1位置時(shí),繩子張力不變
B.B端移到B2位置時(shí),繩子張力變小
C.B端在桿上位置不動(dòng),將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí),繩子張力變大
D.B端在桿上位置不動(dòng),將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí),繩子張力變小
【答案】選A、D.
【詳解】以懸掛點(diǎn)為研究對(duì)象,畫出其受力圖,則兩側(cè)繩子的拉力相等,設(shè)繩子長為L,左、右兩側(cè)繩子長為L1、L2,兩桿之間的寬度為d,兩繩與豎直方向的夾角為θ, L1sinθ+L2sinθ=d,所以sinθ=d/L,可見θ只由d、L決定,與其他因素?zé)o關(guān),根據(jù)G=2Fcosθ,F(xiàn)的大小與繩子在B、
B1、B2的位置無關(guān),所以A正確.將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí),d變小,θ變小,根據(jù) 繩子張力變小,可見D正確.
二、非選擇題
11.重500 N的物體放在水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3.當(dāng)用180 N的水平力推物體時(shí),物體所受的摩擦力大小為多少?當(dāng)用100 N的水平力推物體時(shí),物體所受的摩擦力大小為多少?
【答案】 150 N 100 N
【詳解】物體在水平方向上受推力F和摩擦力Ff兩力作用,當(dāng)F>Ffmax時(shí)為滑動(dòng)摩擦力
當(dāng)F<Ffmax時(shí)為靜摩擦力.
Ffmax=μFN=0.3×500 N=150 N.
當(dāng)F=180 N時(shí),其摩擦力
Ff=μFN=150 N
當(dāng)F=100 N時(shí),其摩擦力Ff=100 N.
12. 有些人員,如電梯修理員、牽引專家等,常需要知道繩(或金屬線)中的張力FT,可又不便到繩(或線)的自由端去測(cè)量.現(xiàn)某家公司制造了一種夾在繩上的儀表(圖34中B、C為該夾子的橫截面).測(cè)量時(shí),只要如圖示那樣用一硬桿豎直向上作用在繩上的某點(diǎn)A,使繩產(chǎn)生一個(gè)微小偏移量a,借助儀表很容易測(cè)出這時(shí)繩對(duì)硬桿的壓力F.現(xiàn)測(cè)得該微小偏移量為a=12 mm,BC間的距離為2L=250 mm,繩對(duì)橫桿的壓力為F=300 N,試求繩中的張力FT.

【答案】1.6×103 N
【詳解】A點(diǎn)受力如圖,由平衡條件根據(jù)力的合成規(guī)律得F=2FTsinα,
當(dāng)α很小時(shí),sinα≈tanα.

由幾何關(guān)系得tanα=aL.
解得FT=FL2a.
代入數(shù)據(jù)解得FT=1.6×103 N.

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