2013新课标高中物理总复习课时知能训练2-2

课时知能训练
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)
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()
图2－2－15
2．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2－2－15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2－2－16
3．如图2－2－16所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角θ，则物体A、B的质量之比m A∶m B等于() A．cos θ∶1 B．1∶cos θ
C．tan θ∶1 D．1∶sin θ
图2－2－17
4．(2011·成都模拟)如图2－2－17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2－2－18
5．如图2－2－18所示，加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时，上方的降落伞就会自动弹出．已知一根伞绳能承重2 940 N，伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为30°，飞机的质量约为30吨．忽略其他因素，仅考虑当飞机处于平衡时，降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于(图中只画出了2根伞绳)() A．120 B．90
C．60 D．30
图2－2－19
6．(2012·日照模拟)如图2－2－19所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用
在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()
A．F1B．F2
C．F3D．F4
图2－2－20
7．如图2－2－20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
8．(2011·嘉兴模拟)如图2－2－21所示，倾角为θ的光滑斜面上放置一重力为G的小球，小球与固定在天花板上的绳子相连，小球保持静止状态．绳子与竖直方向的夹角也为θ.若绳子的拉力大小为F T，斜面对小球的支持力大小为F N，则()
图2－2－21
A．F N＝F T B．F N＝G cos θ
C．F T＝G cos θD．F T cos θ＝G sin θ
9．如图2－2－22所示，在粗糙水平面上放一斜面体a，有一物b在斜面上刚好匀速下滑，现在b
图2－2－22
上施加沿斜面向下的力F，使b沿斜面加速下滑，则()
A．a保持静止，且没有相对水平面运动的趋势
B．a保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势
C．a保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势
D．因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断
10．在如图2－2－23所示装置中，m1由轻质滑轮悬挂在绳间，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态，则()
图2－2－23
A．α一定等于βB．m1一定大于m2
C．m1可能等于2m2D．m1可能等于m2
二、非选择题(本题共2小题，共30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2－2－24
11．(14分)如图2－2－24所示，将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的A点，另一端固定在竖直墙上的B点，A、B两点到O点的距离相等，绳的长度为OA的两倍．K为一质量和半径可忽略的动滑轮，滑轮下悬挂一质量为m 的重物，设摩擦力可忽略．现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力是多大？
图2－2－25
12．(16分)如图2－2－25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(滑块和杆的重力不计)，求D受到的压力多大？
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，因整个装置在竖直平面内做匀速转动，则球所受力的合力充当向心力必沿杆指向O，由图可知F的方向应在Ⅰ区．
【答案】 C
3．【解析】由物体A平衡可知，绳中张力F＝m A g，物体B平衡，竖直方向合力为零，则有F cos θ＝m B g，故得：m A∶m B＝1∶cos θ，B正确．【答案】 B
4．【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
5．【解析】由力的平衡可知，2 940×cos 30°·n＝30×104，n＝118，则降落伞的伞绳至少所需的根数最接近120根，A正确．
【答案】 A
6．【解析】由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F可能沿F2或F3的方向，故选B、C.
【答案】BC
7．【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
8．【解析】小球受到G、F N、F T三个力，把F N、F T往水平方向、竖直方
向分解如图所示，则有F T sin θ＝F N sin θ，F T cos θ＋F N cos θ＝G.所以选A.
【答案】 A
9．【解析】若以b为对象，匀速下滑时由平衡条件知b受支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，大小等于b的重力，因此b对a的压力和摩擦力的合力方向竖直向下，a没有相对地面运动的趋势；当施加沿斜面向下的力F后，斜面体所受各力均未发生变化，故a仍保持静止状态，即选A.
【答案】 A
10．【解析】拉滑轮的两个力是同一条绳的张力，因此两力相等，这两力的合力与重力等大反向，作出的平行四边形为菱形，因此合力方向为角平分线，α＝β，A正确；对m2由平衡条件F T＝m2g，而对滑轮两个拉力F T与m1g是合力与分力的关系，根据互成角度的两个力与合力的关系，即任意一个力大于另外两力差、小于两力和，故0<m1<2m2，B、C错，D正确．
【答案】AD
11．【解析】
将滑轮挂到细绳上，对滑轮进行受力分析如图所示，滑轮受到下面悬绳的拉力T＝mg和AK和BK的拉力F，且两拉力相等，由于对称，因此T作用线必过AK和BK的角平分线．延长AK交墙壁于C点，因KB＝KC，所以由已知条件AK＋KC＝AC＝2AO，所以图中的角度α＝30°，此即两拉力F与拉力T作用线的夹角．两个拉力的合力R与T等大反向，所以：2F cos 30°＝R＝mg，所以F＝mg/2cos 30°＝3mg/3.
【答案】3mg/3
12．【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F1、F2，如图(a)所示，则F1＝
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D 所受的压力为F 4＝F 1sin α＝F 2tan α.且F ＝200 N ，由图可知tan α
＝l b
＝10，故F 4＝1 000 N. 【答案】 1 000 N。