高中物理第三章相互作用力的分解习题卷新人教必修

第5节力的分解
一、单项题
1．下列说法错误的是( )
A．力的分解是力的合成的逆运算
B．把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同
C．力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则
D．部分小于全体，分力一定小于合力
2．受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是( ) A．拉力在竖直方向的分量一定大于重力
B．拉力在竖直方向的分量一定等于重力
C．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力
D．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力
3．如图所示，用一根细绳和一根轻杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向(如下图所示)判断完全正确的是( )
4．如图所示，三段不可伸长的细绳，OA、OB、OC能承受最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB 是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上．若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是( )
A．必定是OA
B．必定是OB
C．必定是OC
D．可能是OB，也可能是OC
5．将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块，如图12所示，则( )
A．力F的水平分力为Fcos α，等于木块受到的摩擦力
B．力F的竖直分力为Fsin α，它使物体m对桌面的压力比mg小
C．力F的竖直分力为Fsin α，它不影响物体对桌面的压力
D．力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上
6．为了行车方便和安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是( )
A．增大过桥车辆受到的摩擦力
B．减小过桥车辆的重力
C．增大过桥车辆的重力平行于桥面向上的分力
D．减小过桥车辆的重力平行于桥面向下的分力
7．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个相同的作用力F.当它们滑动时，受到的摩擦力大小是( )
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
8．如图所示，一个半径为r、重为G的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上，则绳子的拉力F和球对墙壁压力F N的大小分别是( )
A．G，G/2
B．2G，G
C.3G，3G/2
D．23G/3，3G/3
二、多项选择题
9．关于力的分解，下列说法正确的是 ( )
A．力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果
B．一个力可分解为任意大小的两个分力
C．力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则
D．分解一个力往往根据它产生的效果来分解
10．如图所示，物体放在光滑斜面上，所受重力为G，斜面支持力为F N，设使物体沿斜面下滑的力是F1，则( )
A．G是可以分解为F1和对斜面的压力F2
B．F1是G沿斜面向下的分力
C．F1是F N和G的合力
D．物体受到G、F N、F1和F2(垂直于斜面使物体紧压斜面的力)的作用
11．如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为( )
A．Fsin θ B．Fcosθ
C．μ(Fsin θ＋mg) D．μ(mg－Fsin θ)
三、简答题
12．如图所示，在三角形支架B点用一根细绳挂一个重为120 N的重物G，已知θ＝30°，求横梁BC和斜梁AB所受的力(A、C处为光滑铰链连接)．
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物P下而，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的张力刚好为零，保持两物块静止不动。

现撤去推力F，则在物块Q向下运动的过程中，(轻绳不会被拉断)
A．物块P受到的合力先减小后增大
B．物块Q的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大
C．物块Q减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能
D．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能
2．2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G。

则下列关于“墨子号”的说法正确的是（）
A．线速度大于第一宇宙速度
B．环绕周期为
C．质量为
D．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
3．—个圆柱形容器放在水平地面上，容器内存有一定量的水，在容器中竖直插着一根两端开口的薄壁圆管，圆管下端未触及容器底部。

在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下无摩擦地滑动。

开始时，圆管内外水面相齐，且活塞恰好触及水面，如图所示。

现通过绳子对活塞施加一个向上的拉力，使活塞缓慢向上移动（圆管竖直固定不动）。

已知圆管半径为r，水的密度为p重力加速度为不计活塞质量。

当活塞上升高度为H的过程中（此时活塞仍触及水面），圆管外面水面下降A。

则关于绳子拉力所做的功W，圆管在水面以下的部分足够长，下列关系正确的是
A．B．
C．D．
4．如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t=0时，车开始沿水平面做直线运动，其v–t图象如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，若平板车足够长，关于物块的运动，以下描述正确的是
A．0~6 s加速，加速度大小为2 m/s2，6~12 s减速，加速度大小为2 m/s2
B．0~8 s加速，加速度大小为2 m/s2，8~12 s减速，加速度大小为4 m/s2
C．0~8 s加速，加速度大小为2 m/s2，8~16 s减速，加速度大小为2 m/s2
D．0~12 s加速，加速度大小为1.5 m/s2，12~16 s减速，加速度大小为4 m/s2
5．甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化a－t图像如图所示．关于甲、乙两车在0－20 s的运动情况，下列说法正确的是
A．在t＝10 s时两车相遇
B．在t＝20 s时两车相遇
C．在t＝10 s时两车相距最远
D．在t＝20 s时两车相距最远
6．如图所示真空中某直线形粒子发射装置水平放置在截面为三角形的匀强电场区域上方，匀强电场水平向里，且足够长，图示是前视图。

已知该粒子发射的都是质子，同时射出的粒子为同一批粒子，出射速度一样，不计重力经过电场偏转打在水平地面的光屏上。

则从上往下看，关于打在光屏上的粒子说法正确的是（）
A．同批射出的粒子，在左右两边的最先到达地面光屏
B．同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“”形状
C．不同批次射出的粒子速度越大打在地面光屏上离开轴的平均距离越远
D．同一批射出的粒子打在地面光屏上时电势能的改变量正比于入射电场时离轴的高度的平方
二、多项选择题
7．关于固体、液体和气体，下列说法正确的是______
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大
B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压
C．由于液体表面层分子间距高大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大
E.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积
8．在光滑水平面上建立直角坐标系xoy，沿x轴放置一根弹性细绳， x轴为绳上各质点的平衡位置。

现让x=0与x=12m处的质点在y轴方向做简谐运动，形成沿x轴相向传播的甲、乙两列机械波。

已知波速为1m/s，振幅均为A，t=0时刻的波形图如图所示。

则________。

A．两列波在叠加区发生稳定的干涉现象
B．两波源的起振方向一定相反
C． t=4s时， x=8m处的质点正处于平衡位置且向上振动
D． t=6s时，两波源间(含波源)有7个质点位移为零
E.在t=0之后的6s时间内， x=6m处的质点通过的路程为16A
9．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为a，降压变压器的变压比为b，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，
使电压表V2的示数增大了，则下列判断正确的是（）
A．电压表V1的示数不变B．电流表A2的示数增大了
C．电流表A1的示数减小了D．输电线损失的功率减小了
10．质量的小球以的初速度沿水平方向抛出，小球距离地面的高度是
（），下面说法正确的是
A．小球落地时速度大小是
B．小球在落地时重力的瞬时功率为
C．小球在空中运动过程中，任意相等时间内小球动能变化相等
D．小球在空中运动过程中，任意相等时间内小球动量变化相等
三、实验题
11．如图所示,在倾角为θ=37°的粗糙斜面上,一个质量为m=10kg的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,g 取10m/s)
（1）力F为多大时，物体不受摩擦力
（2）物体静止在斜面上时，力F的取值范围.
12．在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值，_________是力F1和F2的合力的实际测量值；在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：___________。

（选填“变”或“不变”）
（2）如右图所示，在实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，且初始时两力夹角为锐角.现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度，相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化是___________。

A．F1一定增大
B．F1也可能减小
C．F1若增大，β角一定减小
D．F1若增大，β角可能增大
四、解答题
13．钻石的临界角较小，很容易对光产生全反射，所以具有很高的亮度。

如图OABCD为某钻石的截面图，关于直线OO′对称。

现使某单色细光束垂直于BC边入射，已知该钻石对此光的折射率为n，光在真空中传播的速度为c。

(Ⅰ)求该单色光在钻石中传播的速度大小v；
(Ⅱ)为使该单色光经AO边全反射后射到OD边，在OD边再次全反射后射到BC边，则在打磨该钻石时，图中α角应满足的条件。

14．如图所示，在柱形容器中密闭有一定质量的气体，一光滑地热活家（质量不可忽略，厚度可忽略）将容器分为A、B两部分，离容器底部高为45cm处开有一小孔与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K，先将阀门打开与大气相通，外界大气压p0＝75 cmHg，稳定后U形管两边水银面的高度差△h＝15cm，此时活塞离容底部的高度L＝50cm，A、B两部分气体的温度t0＝300K，闭合阀门，仅使容器内A部分气体的温度降至240K，B部分气体的温度保持不变，稳定后U形管左、右两管水银面相平，不计U形管内气体体积，求
①U形管左、右两管水银面相平时，活塞离容器底部的高度
②整个柱形容器的高度
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B B A C D D
二、多项选择题
7．BCD
8．BCD
9．AC
10．AD
三、实验题
11．（1）75N（2）18.2N⩽F⩽200N.
12．（1）F，F′；不变；（2）AD
四、解答题
13．（1）；（2）
14．48cm；58cm；
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注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1秒末关闭发动机做匀减速直线运动，到t2秒末静止，动摩擦因数不变．其v﹣t图象如图所示，图中，若汽车牵引力做功为W，t1秒内做功的平均功率为P，汽车加速和减速过程中克服地面摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率大小分别为P1和P2，忽略空气阻力的影响，下面结论正确的是（）
A．W=W1+W2B．W1<W2 C．P=P1D．P1≠P2
2．1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）。

它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机。

图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转轴和铜盘的边缘良好接触。

使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。

若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是（）
A．电阻R中没有电流流过
B．铜片C的电势高于铜片D的电势
C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生
D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生
3．我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是
A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
4．老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极B，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来，王同学回去后重复老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来，造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中( )
A．将磁铁的磁极倒置了
B．将直流电源的正负极接反了
C．使用的液体为能导电的饱和食盐溶液
D．使用的电源为50 Hz的低压交流电源
5．如图所示，从倾角为θ的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球
A．水平位移之比为1∶2
B．下落的高度之比为1∶2
C．在空中飞行的时间之比为1∶2
D．落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶2
6．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法
二、多项选择题
7．如图，上下边界间距为l、方向水平向里的匀强磁场区域位于地面上方高l处．质量为m、边长为l、电阻为R的正方形线框距离磁场的上边界l处，沿水平方向抛出，线框的下边界进入磁场时加速度为零．则线框从抛出到触地的过程中（）
A．沿水平方向的分运动始终是匀速运动 B．磁场的磁感应强度为
C．产生的电能为2mgl D．运动时间为2
8．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（）
A．若匀加速过程时间为t，则速度由v1变为v2的时间大于
B．钢绳的最大拉力为
C．重物的最大速度为
D．重物做匀加速直线运动的时间为
9．如图所示，一束复合光垂直玻璃砖界面进入球形气泡后分为a、b两种色光，下列说法正确的是。

A．玻璃砖的气泡缺陷处显得更亮是光的全反射现象
B．a光在玻璃中的传播速度比b在玻璃中的传播速度大
C． a光的频率比b光的频率大
D．若保持复合光的方向不变仅将入射点上移，则a光最先消失
E. 若让a、b二色光通过一双缝干涉装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
10．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，已知两颗恒星之间的距离、周期、其中一颗星的质量和万有引力常量，可得出（）
A．另一颗星的质量
B．每颗星的线速度与自身的轨道半径成反比
C．每颗星的质量与自身的轨道半径成正比
D．每颗星的质量与自身的轨道半径成反比
三、实验题
11．某人在静水中划行速度,若他在水速的河中匀速划行.求:
（1）.他怎样划行才能使他在最短时间内到达对岸?最短时间为多少?
（2）.若要使船的实际划行轨迹最短,他应该怎样划行?最短轨迹为多少?(d=90m)
12．如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。

所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。

回答下列问题：
（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=______（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）
（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。

接通电源。

开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。

多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。

图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。

重力加速度为9.8 m/s2。

可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________（结果保留2位小数）。

四、解答题
13．如图甲所示，固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨，其右端MN间接有阻值为R的定值电阻，导轨上存在着以efhg为边界，宽度为d的匀强磁场，磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置，金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动，时刻恰好进入磁场，此时磁感应强度为，并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求：
(1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向；
(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小；
(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q.
14．如图所示，质量为2m的足够长的金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上，导轨bc段长为L.一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触，PQ左侧有方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场．棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ，左侧有两个固定于水平面的立柱保证棒始终静止不动．开始时，PQ左侧导轨电阻为零，右侧导轨单位长度的电阻为R.在t=0时，水平向左的拉力垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．且在某过程Ⅰ中，回路产生的焦耳热为Q，导轨克服阻力做的总功为W.重力加速度取g.求：
(1)经t1时间，回路中磁通量的变化量；
(2)回路中感应电流随时间变化的关系式；
(3)在某过程Ⅰ中金属导轨abcd的动能增加量．
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C C D C D
二、多项选择题
7．ACD
8．ACD
9．ACD
10．AD
三、实验题
11．（1）50s （2）与河岸之间的夹角是53° 150m
12．35
四、解答题
13．(1)，方向为由N到M；(2) ；(3)。

14．(1) BLa (2) (3)。