2012届高考物理全程复习测试题171

课时·知能·训练
(时间：40分钟满分：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分．每小题只有一个选项符合题意．)
1．如图所示，由F1、F2、F3为边长组成四个三角形，且F1＜F2＜F3.根据力的合成，在四个图中三个力F1、F2、F3的合力最大的是()
2．(2011·汾湖检测)长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转动轴O上，杆随转动轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆与水平方向成α角，如图2－2－13所示，则此时刻杆对小球的作用力方向在图中哪个范围内()
A．竖直向上B．沿OB方向
C．图中区域ⅠD．图中区域Ⅱ
图2－2－13
图2－2－14
3．如图2－2－14所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O 点，现要使物体沿OO′方向做加速运动(F和OO′都在水平面M内)．那么，
必须同时再加一个力F′，这个力的最小值是()
A．F cos θB．F sin θC．F tan θD．F cot θ
图2－2－15
4．如图2－2－15是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图．使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长．粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，下列说法中正确的是()
A．F1增大，F2减小B．F1减小、F2增大
C．F1、F2均增大D．F1、F2均减小
图2－2－16
5．如图2－2－16所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( )
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g＋F sin θ D．(M＋m)g－F sin θ
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分．)
图2－2－17
6．如图2－2－17所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是()
A．F1＝mg sin θ
B．F1＝mg tan θ
C．F2＝mg cos θ
D．F2＝
mg
cos θ
图2－2－18
7．如图2－2－18所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为m A、m B，绳与水平方向的夹角为θ，则()
A．物体B受到的摩擦力可能为0
B．物体B受到的摩擦力为m A g cos θ
C．物体B对地面的压力可能为0
D．物体B对地面的压力为m B g－m A g sin θ
图2－2－19
8．(2010·成都模拟)如图2－2－19所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为()
A．μmg B．μ(mg＋F sin θ)
C．μ(mg－F sin θ) D．F cos θ
图2－2－20
9．(2010·青岛模拟)如图2－2－20所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()
A．细线BO对天花板的拉力大小是G
B．a杆对滑轮的作用力大小是G 2
C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D．a杆对滑轮的作用力大小是G
三、非选择题(本题共3小题，共47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．)
图2－2－21
10．(2010·溧水检测)(14分)如图2－2－21所示，物体A的质量m＝3 kg，用两根轻绳B、C连接于竖直墙上，要使两绳都能绷直，即物体A在图示位置保持平衡，现施加一个力F作用于物体，力F的方向与水平方向的夹角θ＝60°，求力F的大小应满足的条件．(取g＝10 m/s2)
图2－2－22
11．(16分)如图2－2－22是压榨机的原理示意图，B为固定铰链，A为活动铰链，在A处作用一水平力F，滑块C就以比F大得多的压力压物体D.已知图中l＝0.5 m，b＝0.05 m，F＝200 N，C与左壁接触面光滑，D受到的压力多大？(滑块和杆的重力不计)
12．(17分)在医院里常用如图2－2－23所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗．不计滑轮组的摩擦和绳子的质量，绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问：
图2－2－23
(1)病人的腿所受水平方向的牵引力是多大？
(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力是多大？(g取10 N/kg)
答案及解析
1、【解析】由三角形定则，A中，F1、F2的合力大小为F3，方向与F3相同，再与F3合成合力为2F3；B中合力0；C中F3、F2的合力为F1，三个力的合力为2F1；D中的合力为2F2；其中最大的合力为2F3，故A正确．
【答案】 A
2、【解析】球B只受两个力：重力G和杆对它的作用力F，G的方向竖直向下，F合的大小和方向，因整个装置在竖直平面内做匀速转动，在图示时刻，向心力沿杆指向O，由图可知F的方向应在Ⅰ区．
【答案】 C
3、
【解析】为使物体在水平面内沿着OO′做加速运动，则F与F′的合力方向应沿着OO′，为使F′最小，F′应与OO′垂直，如图所示，故F′的最小值为F′＝F sin θ，B选项正确．
【答案】 B
4、【解析】
涂料滚受三个力的作用，重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2′、撑竿对涂料滚的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，涂料滚受力始终平衡，这三个力
构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．则矢量图变化如图所示，由图可知，当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，F1、F2′均减小，F2和F2′等大反向，因此F1、F2均减小．
【答案】 D
5、【解析】将力F进行分解，再由整体法在竖直方向运用平衡条件可列式：F sin θ＋F N＝mg＋Mg，则F N＝mg＋Mg－F sin θ.
【答案】 D
6、【解析】由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，则绳子拉O点的力也等于重力．求OA和OB的弹力，选择的研究对象为作用点O，受力分析如图，由平衡条件可知，F1和F2的合力与F T等大反向，
则由平行四边形定则和几何关系可得：F1＝mg tan θ，F2＝mg
cos θ，则B、D正确．【答案】BD
7、
【解析】对B受力分析如图所示，则水平方向上：F f＝F T cos θ
由于F T＝m A g
所以F f＝m A g cos θ，故A错B对；
竖直方向上：F N B＋F T sin θ＝m B g，所以F N B＝m B g－F T sin θ＝m B g－m A g sin θ，故C错D对．
【答案】BD
8、【解析】
木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力F N、摩擦力F f.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y轴上向上的力等于向下的力．即F cos θ＝F f，F N＝mg＋F sin θ，又由于F f＝μF N，
所以F f＝μ(mg＋F sin θ)．故B、D答案是正确的．
【答案】BD
9、【解析】细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零．A、D正确．
【答案】AD
10、
【解析】A球受力如图所示，则有
水平方向：F cos θ＝F B cos θ＋F C①
竖直方向：F sin θ＋F B sin θ＝mg②
由②式得
F＝
mg
sin θ－F B≤
mg
sin θ＝203N＝34.6 N
由①②式得F ＝mg 2sin θ＋F C 2cos θ≥10 3 N ＝17.3 N
所以力F 大小应满足的条件得17.3 N ≤F ≤34.6 N.
【答案】 17.3 N ≤F ≤34.6 N
11、【解析】 力F 的作用效果是对AB 、AC 两杆沿杆方向产生挤压作用，
因此可将F 沿AC 、AB 方向分解为F 1、F 2，如图(a)所示，则F 1＝F 2cos α.
力F 1的作用效果是使滑块C 对左壁有水平向左的挤压作用，对物体D 有竖直向下的挤压作用．因此可将F 1沿水平方向和竖直方向分解为F 3、F 4，如图(b)
所示，则物体所受的压力为F 4＝F 1sin α＝F 2tan α.由图可知，且F ＝200 N ，tan α
＝b L ＝10，故F N ＝1 000 N.
【答案】 1 000 N
12、【解析】 因绳子中各处与其他物体没结点，所以绳子中各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力，即
F T ＝mg ＝50 N.
将ab 段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示．
F 水平＝F T cos 30°＝43.3 N ，
F 竖直＝F T sin 30°＝25 N.
(1)由图知，病人的脚所受水平方向的牵引力：
F牵＝F T＋F水平＝50 N＋43.3 N＝93.3 N.
(2)由图知，病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力：F牵′＝F T＋F竖直＝50 N＋25 N＝75 N.
【答案】(1)93.3 N(2)75 N。