高三一轮复习基础过关第二章相互作用 第二节 力的合成与分解练习一
2022届高考物理一轮复习 第2章 第2讲 运动的合成与分解 过关检测习题(含解析)
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第二章 第二讲运动的合成与分解一、单选题1.一个竖直向下的180N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并且大小为240N ,则另一个分力的大小为( ) A .60NB .240NC .300ND .420N2.一大力士用绳子拉动汽车,拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ。
则拉力F 在竖直方向的分力为( ) A .sin θFB .cos FθC .F sin θD .F cos θ3.一平面内有三个大小相等的共点力,如图甲、乙、丙、丁所示,各图的合力大小分别记为F 甲、F 乙、F 丙、F 丁,则下列判断正确的是( )A .F F F F >>>甲乙丁丙B .F F F F >>>乙甲丁丙C .F F F F >>>乙甲丁丙D .F F F F >>>乙丁甲丙4.如图所示,重为G 物体在外力F 的牵引下沿粗糙水平面作匀速直线运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,若F 与水平面间的夹角θ从0︒到90︒逐渐增大,下列说法错误的是( ) A .力F 逐渐增大 B .外力F 先减小后增大 C .物体的合外力保持不变D .支持力与摩擦力的合力方向不变5.如图,一个重力为10 N 的物体,用细线悬挂在O 点,现在用力F 拉物体,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F 的最小值为( ) A .5 NB .2.5 NC .8.65 ND .4.3 N6.水平横梁的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B ,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m =8kg 的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g =10m/s 2,则滑轮受到的作用力为( ) A .40NB .403NC .80ND .803N7.表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O 、a 、b 、c 、d 等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m 的运动员从高处落下,恰好落在O 点上。
版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)
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课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。
一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。
假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。
3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。
某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。
整个过程假设做匀速直线运动至终点。
如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。
4.L形木板P(上外表光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上外表的滑块Q相连,如下列图。
假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。
5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之曰:无烦也,我能正之。
〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。
高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第2讲 力的合成与分解练习
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第2讲力的合成与分解板块三限时规范特训时间: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。
其中1~7为单选,8~10为多选)1.两个共点力F1与F2的合力大小为6 N,则F1与F2的大小可能是( )A.F1=2 N,F2=9 N B.F1=4 N,F2=8 NC.F1=1 N,F2=8 N D.F1=2 N,F2=1 N答案 B解析由于合力大小范围为:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,可知B正确。
2.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为( )A.50 N B.30 NC.20 N D.10 N答案 B解析由力的平行四边形定则可知,图中F2与F4的合力等于F1,F3与F5的合力也等于F1,故这5个力的合力为3F1=30 N。
3.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是( )A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零答案 C解析合力不一定大于分力,B错误;三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,A错误;当三个力的大小分别为3a、6a、8a,其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内,故C正确;当三个力的大小分别为3a、6a、2a时,不满足上述情况,故D错误。
4.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角,且保持其平衡。
保持α角不变,当拉力F有极小值时,F与水平方向的夹角β应是( )A .0 B.π2C .αD .2α答案 C解析 物体处于平衡状态,合力为零,重力和拉力的合力与细绳的张力F T 等大反向,如图所示,由“三角形”法可以知道当拉力F 有极小值时,F 与水平方向的夹角β应等于α,C 正确。
近年届高考物理一轮复习第二章相互作用第2节力的合成与分解练习新人教版(2021年整理)
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2019届高考物理一轮复习第二章相互作用第2节力的合成与分解练习新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019届高考物理一轮复习第二章相互作用第2节力的合成与分解练习新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二章第二节力的合成与分解[A级—基础练]1.(08786138)一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是()A.0B.2F1C.F3D.2F2解析:D [根据三角形定则,F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段,即与F2相同,合力等于2倍的F2,故D正确,A、B、C错误.] 2.(2018·十堰模拟)如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则()A.θ=120°B.θ>120°C.θ<120°D.不论θ为何值,AO总是先断解析:C [以结点O为研究对象,受力情况如图所示,根据对称性可知,BO绳与CO绳拉力大小相等,由平衡条件得,F AO=2F BO cos 错误!,当钢梁足够重时,AO绳先断,说明F AO>F BO,则有2F BO cos 错误!>F BO,解得θ<120°,故选项C正确.]3。
(08786139)如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软牛皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条劲度系数为k,发射弹丸时,每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射瞬间所受的最大弹力为(设橡皮条的弹力满足胡克定律)( )A.kL B.2kLC。
高考物理一轮复习《相互作用》经典例题分析+同步练习(带答案)
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第二章 相互作用第1单元 力 重力和弹力 摩擦力一、力:是物体对物体的作用(1) 施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;力是相互的 (2) 力是矢量(什么叫矢量——满足平行四边形定则) (3) 力的大小、方向、作用点称为力的三要素 (4) 力的图示和示意图(5)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问:效果相同,性质一定相同吗?性质相同效果一定相同吗?大小方向相同的两个力效果一定相同吗?)(6) 力的效果:1、加速度或改变运动状态 2、形变(7) 力的拓展:1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律二、常见的三种力 1重力(1) 产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,是万有引力的一个分力 (2) 方向:竖直向下或垂直于水平面向下 (3) 大小:G=mg ,可用弹簧秤测量两极 引力 = 重力 (向心力为零)赤道 引力 = 重力 + 向心力 (方向相同) 由两极到赤道重力加速度减小,由地面到高空重力加速度减小(4) 作用点:重力作用点是重心,是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
2、弹力(1)产生:发生弹性形变的物体恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx (其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)1、 K 是劲度系数,由弹簧本身的性质决定2、 X 是相对于原长的形变量3、 力与形变量成正比(5) 作用点:接触面或重心【例1】如图所示,两物体重力分别为G 1、G 2,两弹簧劲度系数分别为k 1、k 2,弹簧两端与物体和地面相连。
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解
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第二章相互作用练案[5] 第2讲力的合成与分解一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选)1.(2022·重庆高三期中)如下列各图所示,倾角不同的光滑斜面固定于水平地面上,挡板垂直固定于斜面。
四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上,则球对挡板压力最大的是( D )[解析]设斜面的倾斜角为θ,对重力进行分解,垂直于斜面和沿斜面向下的两个力,则球对挡板的压力等于重力沿斜面向下的分力F=mg sin θ,所以倾斜角越大,球对挡板的压力越大,故选D。
2.(2023·全国高三专题练习)固定水平板的两端分别装有定滑轮A、B,物块P放在平板上,两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点,两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上,P、Q均处于静止,BQ段的细线竖直,重力加速度为g,则物块P受到平板的摩擦力( B )A.为0 B.等于mgC.小于mg D.大于mg[解析]BQ段的细线竖直,所以AQ段绳子没有拉力,即BQ段的细线的拉力等于mg,根据平衡条件,物块P受到平板的摩擦力等于mg。
故选B。
3.(2021·广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( B )A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力[解析]将拉力F正交分解如图所示,则在x方向可得出F x曲=F sin α,F x直=F sin β,在y方向可得出F y曲=F cos α,F y直=F cos β。
由题知α<β,则sin α<sin β,cos α > cos β,则可得到F x曲< F x直,F y曲> F y直,A错误,B正确;耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则C、D错误。
高三一轮复习能力提高第二章相互作用 第二节 力的合成与分解练习一
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第二节力的合成与分解练习一1.如图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住.在这三种情况下,若绳的张力分别为F T1、F T2、F T3,轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3,滑轮的摩擦、质量均不计,则()A.F T1=F T2=F T3,F N1>F N2>F N3B.F T1>F T2>F T3,F N1=F N2=F N3C.F T1=F T2=F T3,F N1=F N2=F N3D.F T1<F T2<F T3,F N1<F N2<F N3【解析】由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以F T1=F T2=F T3.又轴心对定滑轮的支持力等于绳对其的合作用力.而已知两个分力的大小、其合力与两分力的夹角θ满足关系式:F=F21+F22+2F1F2cos θ,θ越大,F越小,故F N1>F N2>F N3,只有选项A正确.【答案】 A2.我国自主研发、设计和建设的晋东南—南阳—荆门1 000千伏特高压交流试验示范工程投运.工程一直保持安全稳定运动.如图为高压输电简化图,在A、B、C、D四点,电缆线与竖直方向的夹角都是60°,已知电缆线能承受的最大拉力为2 000 N,则AB或CD段电缆线质量应不超过()A.100 kg B.200 kgC.400 kg D.800 kg答案:B解析:对AB电缆线的左半部分进行受力分析如图所示,对拉力F T分解,所以AB或CD段电缆线的质量不并利用平衡条件有:F T cos 60°=mg2应超过200 kg,B正确.3.如图所示,两根轻绳AO与BO所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AO<BO,若把所吊电灯的重力逐渐增大,则()A.AO绳先被拉断B.BO绳先被拉断C.AO绳和BO绳同时被拉断D.条件不足,无法判断解析:物体对O点拉力等于物体重力,此力有两个效果:一是使AO绳拉紧;二是使BO绳拉紧.按效果把物体对O点的拉力分解,通过作图可得AO绳受的力大于BO绳受的力.答案:A4.如图所示,水平横杆上套有两个质量均为m 的铁环,在铁环上系有等长的细绳,共同拴着质量为M 的小球.两铁环与小球均保持静止,现使两铁环间距离增大少许,系统仍保持静止,则水平横杆对铁环的支持力F N 和摩擦力F f 将( )A .F N 增大B .F f 增大C .F N 不变D .F f 减小解析:本题考查受力分析及整体法和隔离体法.以两环和小球整体为研究对象,在竖直方向始终有F N =Mg +2mg ,选项C 对A 错;设绳子与水平横杆间的夹角为θ,设绳子拉力为T ,以小球为研究对象,竖直方向有,2T sin θ=Mg ,以小环为研究对象,水平方向有,F f =T cosθ,由以上两式联立解得F f =12Mg cot θ,当两环间距离增大时,θ角变小,则F f 增大,选项B 对D 错.答案:BC5.如图所示,挑水时,水桶上绳子分别为a 、b 、c 三种状况,下列说法中正确的是( )A .a 绳容易断B .b 绳容易断C .c 绳容易断D .三种情况下绳子受力都一样解析:由平行四边形定则,c 中分力最大,最容易断,C 正确.答案:C6.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )A.13mgB.23mg C.36mg D.239mg 解析:设每根支架中承受的压力大小为F ,则由对称性可知,3F cos30°=mg ,解得:F =mg 3cos30°=239mg . 答案:D7.下图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间、物体与圆面间的摩擦力不计,物体的重力都是G ,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F 1、F 2、F 3,则( )A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F3【解析】题图甲中由于物体处于平衡态,合力为零,即弹簧秤的读数等于物体重力的大小,同理可以知道图丙中的弹簧秤的读数等于物体重力的大小,而题图乙中弹簧秤的读数等于重力的一个沿圆面向下的分力.所以B正确.【答案】 B8.如右图所示,一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接,弹簧的上端固定在天花板的O点上,P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP=l0+a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连,滑块对地面有压力作用.再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上),对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是()A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变小后变大D.大小不变【解析】本题考查力的平衡条件、胡克定律.物块在开始位置,受到重力G和支持力F N,弹簧的拉力F=kx0,F+F N=G,F N=G-kx0;当物块滑到右边某一位置时,绳的伸长量为x,绳与地面的夹角为α,由竖直方向平衡,F′N+kx·sin α=G,即F′N=G-kx0=F N,支持力变化,滑动摩擦力F f=μF N不变化,D正确.【答案】 D9.如图所示,作用在滑块B上的推力F=100 N,若α=30°,装置重力和摩擦力均不计,则工件上受到的压力为()A.100 N B.100 3 NC.50 N D.200 N解析:对B受力分析(如图甲)得F2=F/sin30°=2F对上部分受力分析(如图乙)其中F2′=F2,得F N=F2′·cos30°=100 3 N,故B正确.答案:B10.如图所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,甲挡板竖直,乙挡板与斜面垂直,求甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比.解析:甲、乙两种情况中,由于挡板放置方式不同,重力产生的作用效果就不同,因此重力的分解方向就不同.重力的分解如右图中甲、乙所示,根据平行四边形定则作出平行四边形,再利用几何关系列方程便可求解.甲、乙两种情况下根据重力作用效果分解如上图所示,由几何关系可知:F N甲=G2=Gcosθ,F N乙=G2′=G cosθ所以F N甲∶F N乙=Gcosθ∶G cosθ=1∶cos2θ.答案:1∶cos2θ11.如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示,当钢绳向上提起时,两杆对罐壁越压越紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来,罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定吊钩”.若罐的质量为m,短杆与竖直方向的夹角θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力.(短杆的质量不计)解析:如图所示,从整体来看,钢绳的拉力F=G,它可以分解为沿杆方向的两个分力(均为F′),F′通过杆作用于罐壁,又可分解为竖直向上的分力F1和垂直于罐壁的压力F2,则由菱形知识得F′=G.由直角三角形可知:F2=F′sinθ=32G=32mg,实际上分力F1的大小与杆对罐壁的静摩擦力大小相等,即F1=G2.答案:32mg。
高考物理一轮复习第2章物体间的相互作用第2讲力的合成和分解训练含解析
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第2讲力的合成和分解知识巩固练习1.如图所示,一幼儿园小朋友在水平桌面上将a、b、c三个形状不规则的石块成功叠放在一起,受到了老师的表扬,则下列说法正确的是( )A.c受到水平桌面向左的摩擦力B.c对b的作用力方向一定竖直向上C.b对a的支持力大小一定等于a受到的重力D.b对a的支持力与a受到的重力一定是一对平衡力【答案】B【解析】以三个物体组成的整体为研究对象,整体只受到重力和桌面的支持力,水平方向不受摩擦力,故A错误;选取a、b作为整体研究,根据平衡条件,则石块c对b的作用力与整体的重力平衡,则石块c对b的作用力一定竖直向上,故B正确;石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上,支持力的方向不是竖直向上,也不等于a的重力,故C、D错误.2.如图所示,天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车在水平面上拖着跑,它们都给自己上了套,天鹅伸着脖子要往云里钻,大虾弓着腰儿使劲往前拉,梭鱼拼命地向水里跳,它们都在尽力地拉,结果大车却一动不动.则下列说法正确的是( )A.大虾和梭鱼对大车的拉力的合力一定比天鹅的拉力大B.它们三者拉力的合力与大车所受的重力一定平衡C.大车对地面的压力可能比重力大D.大车所受摩擦力大于其他所有力对大车的合力【答案】C【解析】车本身有重力的作用,大虾和梭鱼对大车的拉力的合力可以比天鹅的拉力小,A 错误;大车可能受到地面的支持力的作用,所以它们三者拉力的合力与大车所受的重力可以不平衡,B 错误;当梭鱼对大车的拉力在竖直方向上的分力大于天鹅对大车的拉力在竖直方向上的分力时,大车对地面的压力就会比重力大,C 正确;大车静止不动合力为零,所以大车所受摩擦力与其他所有力对大车的合力大小相等,方向相反,D 错误.3.(多选)(2021年德州质检)如图所示,形状和质量完全相同的两个小球a 、b 靠在一起,表面光滑,重力为G ,其中b 的下半部分刚好固定在水平面MN 的下方,上边露出另一半,a 静止在平面上.现过a 的轴心施加一水平作用力F ,可缓慢地将a 拉离平面一直滑到b 的顶端,对该过程分析,则应有( )A .拉力F 先增大后减小,最大值是GB .开始时拉力F 最大为3G ,以后逐渐减小为0C .a 、b 间的压力开始最大为2G ,而后逐渐减小到GD .a 、b 间的压力由0逐渐增大,最大为G【答案】BC【解析】据力的三角形定则可知,小球a 初状态时,受到的支持力N =G sin 30°=2G ,拉力F =N cos 30°=3G .当小球a 缓慢滑动时,θ增大,拉力F =G cot θ,所以F 减小;当小球a 滑到小球b 的顶端时小球a 还是平衡状态,此时它受到的拉力必定为0,故A 错误,B 正确.小球a 受到的支持力由N =Gsin θ可知,θ增大而支持力减小,滑到b 球的顶端时由于小球处于平衡状态,支持力N =G ,故a 、b 间的压力开始最大为2G ,而后逐渐减小到G ,故C 正确,D 错误.4.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则A 与B 的质量之比为( )A .1μ1μ2 B .1-μ1μ2μ1μ2C .1+μ1μ2μ1μ2D .2+μ1μ2μ1μ2【答案】B【解析】B 刚好不下滑,说明B 的重力等于最大静摩擦力,即m B g =μ1F .A 恰好不滑动,视A 、B 为一个整体,水平力等于整体的最大静摩擦力,即F =μ2(m A +m B )g .联立两式可解得m A m B =1-μ1μ2μ1μ2.故B 正确. 5.(2021届山东名校一模)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上,若物块质量为6 kg ,斜面倾角为37°,动摩擦因数为0.5,物块在斜面上保持静止,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10 m/s 2,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,则F 的可能值为( )A .10 NB .20 NC .0 ND .62 N【答案】B【解析】当物体受到的摩擦力沿斜面向上时,由共点力平衡可知mg sin 37°-μmg cos 37°-F =0,解得F =mg sin 37°-μmg cos 37°=12 N .当物体受到的摩擦力沿斜面向下时,由共点力平衡可知mg sin 37°+μmg cos 37°-F ′=0,解得F ′=mg sin 37°+μmg cos 37°=60 N .故施加的外力F 范围为12 N≤F ≤60 N,B 正确.6.如图所示,橡皮筋一端固定,用力F 1和F 2共同作用于橡皮筋的另一端,使之伸长到点O ,这时力F 1和F 2与橡皮筋之间的夹角分别为α、β,现保持橡皮筋的位置不变,力F 2的大小保持不变,而使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)则可能需要( )A .增大F 1的同时,增大α角B .增大F 1的同时,α角不变C .增大F 1的同时,减小α角D .减小F 1的同时,减小α角【答案】A【解析】以O 点为研究对象,F 1和F 2的合力不变,而力F 2的大小保持不变,使力F 2逆时针转过某一角度(小于β),各力变化如图所示.由图可知,F 1的大小变大,夹角α增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.7.(多选)如图所示,一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上,一个塑料壳里面装有一个正方形强磁铁,吸附在“房子”的顶棚斜面上,保持静止状态.已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ,塑料壳和磁铁的总质量为m ,塑料壳和顶棚斜面间的动摩擦因数为μ,则以下说法正确的是( )A .塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mg cos θB .顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmg cos θC .将塑料壳与磁铁看作一个整体,顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力的合力等于mgD .磁铁的磁性若瞬间消失,塑料壳不一定会往下滑动【答案】CD【解析】将塑料壳和圆柱形磁铁当作整体进行受力分析,它受重力、支持力(垂直斜面向上)、沿斜面向上的摩擦力、顶棚对圆柱形磁铁的吸引力而处于平衡状态,则塑料壳对顶棚斜面的压力大于mg cos θ,A 错误;顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小等于mg sin θ,B 错误;将塑料壳和磁铁看作一个整体,顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力三者的合力大小等于mg ,C 正确;当磁铁的磁性消失时,最大静摩擦力大小发生变化,但合力可能为零,可能保持静止状态,则塑料壳不一定会往下滑动,D 正确.综合提升练习8.(多选)(2021届南昌名校期末)两个中间有孔、质量为M 的小球A 、B 用一轻弹簧相连,套在水平光滑的横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在一质量为m 的小球C 上,如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形.下列说法正确的是( )A .水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg +mgB .连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg 3C .连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D .套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为36k mg【答案】CD【解析】先将三个小球当作整体,在竖直方向,整体受到两个力作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力,其大小为F N =(2M +m )g ,则F N 2是水平横杆对质量为M 的小球的支持力,A 错误;以C 为研究对象,受到的弹力为F ,则有2F cos 30°=mg ,F =mg 2cos 30°=3mg 3,B 错误;连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为Δx =3mg 3k,C 正确;对M 进行受力分析,在水平方向,设连接M 的弹簧所受的弹力为F ′,有F ′=F cos 60°,则kx ′=12F ,得x ′=3mg 6k,D 正确. 9.(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )A .三条绳中的张力都相等B .杆对地面的压力大于自身重力C .绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D .绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力【答案】BC【解析】由于三条绳子的长度不同,绳子与竖直方向的夹角不同,故绳中的张力也不相等,A 错误;三条绳子对杆的拉力都有竖直向下的分力,分别设为T 1y 、T 2y 、T 3y ,杆的重力设为G ,地面对杆的支持力设为N 支,由平衡条件知,N 支=T 1y +T 2y +T 3y +G >G ,再根据牛顿第三定律,杆对地面的压力N 压=N 支>G ,故B 正确;杆受到三条绳子的拉力在水平方向的分力分别为T 1x 、T 2x 、T 3x ,三个力平衡,合力为零,C 正确;绳子对杆的拉力的合力即为拉力在竖直方向分力的合力,方向竖直向下,与重力的方向相同,故与重力不可能是一对平衡力,D 错误.10.(多选)(2021年成都质检)如图所示,两个可视为质点的小球a 和b ,用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内.已知细杆长度是球面半径的2倍,当两球处于静止状态时,细杆与水平面的夹角θ=15°,则( )A .杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向B .小球a 和b 的质量之比为2∶1C .小球a 和b 的质量之比为3∶2D .半球面对a 、b 球的弹力之比为3∶1 【答案】AD【解析】对轻杆,受到两个球的弹力是一对平衡力,根据牛顿第三定律可得,杆对a 、b 两球的作用力大小相等,且方向沿杆方向,A 正确;a 、b 两球受力情况如图所示,过O 作竖直线交ab 于c 点,设球面半径为R ,则△Oac 与左侧力的三角形相似,△Obc 与右侧力的三角形相似,由几何关系可得m a g Oc =T ac ,m b g Oc =T bc ,即m a m b =bc ac,由题可知,细杆长度是球面半径的2倍,根据几何关系可得α=45°,由于△acf ∽△bce ,则bc ac =be af =R sin 60°R sin 30°=31,则m a m b =bcac =31,B 、C 错误;由几何关系可得N a Oa =T ac ,N b Ob =T bc ,解得N a N b =bc ac =31,D 正确.11.如图所示,AC 和BC 两轻绳共同悬挂一质量为m 的物体,若保持AC 绳的方向不变,AC 与竖直方向的夹角为60°,改变BC 绳的方向,求:(1)物体达到平衡时,θ角的取值范围.(2)θ在0°~90°的范围内,求BC 绳上拉力的最大值和最小值.【答案】(1)0°≤θ<120° (2)3mg 32mg【解析】(1)改变BC 绳的方向时,AC 绳的拉力F T A 方向不变,两绳拉力的合力F 与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为0°,此时F T A =0;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上,所以θ的取值范围是0°≤θ<120°.(2)θ在0°~90°的范围内,当θ=90°时,F T B最大,F max=mg tan 60°=3mg,当两绳垂直时,即θ=30°时,F T B最小,F min=mg sin 60°=32 mg.。
高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解练习(1)(2021年整理)
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配餐作业力的合成与分解A组·基础巩固题1.如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知,则这三个力的合力为()A.F2B.2F2C.3F2D.4F2解析以F1、F3为邻边作平行四边形,由几何特征,可知平行四边形是矩形,则合力F13=2F2,故F1、F2、F3的合力F=3F2,C项正确。
答案 C2.如图所示,两绳相交于O点,绳与绳,绳与天花板间夹角大小如图,现用一力F作用于O点,F与右绳间夹角为α,保持F的大小不变,改变α角的大小,忽略绳本身的重力,则下述哪种情况下,两绳所受的张力相等( )A.α=135° B.α=150°C.α=120° D.α=90°解析点O受三个拉力,由于两绳所受的张力相等,故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上,而其必定与第三个力F平衡,即与F等值、反向、共线,故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上,根据几何关系,α=135°,故选A项。
答案 A3.如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1。
物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解练习含解析鲁科版
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第2讲力的合成与分解考点一力的合成1.如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若将F4=N的力沿逆时针方向转动90°,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受合力的大小为()A.0B。
2 N C.2N D。
N【解析】选B。
物体在四个共点力作用下处于平衡状态,合力为零,F4的方向沿逆时针方向转过90°角,此时与其他三个力的合力大小相等,方向垂直,则物体受到的合力为F合=F4=2 N,选项B正确,A、C、D错误。
2.(2019·邯郸模拟) 在平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为坐标原点O,四个力的方向如图所示,其中F1=6 N,F2=8 N,F3=4 N,F4=2 N.这四个力的合力方向指向()A.第一象限B.第二象限C。
第三象限D。
第四象限【解析】选A。
F1=6 N,方向沿x轴的正向;F3=4 N,沿x轴负向;故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向,为2 N;F2=8 N,沿y 轴正向;F4=2 N,沿y轴负向;故F2与F4的合力F24为6 N,沿着y轴正方向;最后再将F13与F24合成,故合力F1234为2N,指向第一象限,选项A正确,B、C、D错误。
3.如图,两个共点力F1、F2大小恒定,当两者的夹角θ从120°逐渐减小到60°的过程中,合力()A。
逐渐增大B.逐渐减小C。
先增大后减小D.先减小后增大【解析】选A。
力是矢量,合成遵循平行四边形定则,两个共点力F1、F2大小恒定,根据平行四边形定则,两个分力的夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大,选项A正确,B、C、D错误。
4。
某物体同时受到2个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力),物体所受合外力最大的是()【解析】选C。
A图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图甲所示;B图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=N=5 N,如图乙所示;C图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=4N,如图丙所示;D图中,将F1与F2进行合成,求得合力的大小为F合=3 N,如图丁所示,故选项C符合题意。
近年高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解练习(2021年整理)
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第2讲力的合成与分解.(多选)(2015·高考广东卷)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同.下列说法正确的有( )A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力解析:选BC.杆静止在水平地面上,则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力.根据平衡条件,则三条绳的拉力的合力竖直向下,故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零.杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和,选项B、C正确.由于三条绳长度不同,即三条绳与竖直方向的夹角不同,所以三条绳上的张力不相等,选项A 错误.绳子拉力的合力与杆的重力方向相同,因此两者不是一对平衡力,选项D错误.2.如图所示,三角形ABC三边中点分别是D、E、F,在三角形中任取一点O,如果错误!、错误!、错误!三个矢量代表三个力,那么这三个力的合力为()A。
错误!B.错误!C。
错误!D.错误!解析:选A。
由矢量三角形可知错误!与错误!的合力为错误!,由三角形中位线性质知错误!=错误!,所以错误!与错误!的合力即为错误!、错误!、错误!三力的合力.由矢量三角形可得错误!与错误!的合力为错误!,则选项A正确.3。
高三一轮复习秘籍-第二章第2讲 力的合成与分解
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第二章相互作用第2讲力的合成与分解过好双基关————回扣基础知识训练基础题目一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力.(2)关系:合力与分力是等效替代关系.2.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程.(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.二、力的分解1.遵循的原则(1)平行四边形定则.(2)三角形定则.2.分解方法(1)效果分解法.如图所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=G sinθ,G2=G cosθ.(2)正交分解法.三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向的物理量,叠加时遵循平行四边形定则,如速度、力等.2.标量:只有大小没有方向的物理量,求和时按代数法则相加,如路程、速率等.研透命题点————细研考纲和真题分析突破命题点1.两个共点力的合成|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.2.三个共点力的合成(1)最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3.(2)最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.3.几种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算互相垂直F =F 21+F 22tan θ=F 1F 2两力等大,夹角为θF =2F 1cos θ2F 与F 1夹角为θ2两力等大,夹角为120°合力与分力等大F ′与F 夹角为60°4.力合成的方法(1)作图法(2)计算法若两个力F1、F2的夹角为θ,如图所示,合力的大小可由余弦定理得到:F =F21+F22+2F1F2cosθtanα=F2sinθF1+F2cosθ【例1】如图所示,一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动,那么物体受到的地面的支持力F N与拉力F的合力方向是()A.水平向右B.向上偏右C.向下偏左D.竖直向下答案B解析对物体受力分析可知,其受重力、支持力、拉力.若拉力F与水平方向夹角为θ,在竖直方向,F N=mg+F sinθ,支持力F N与F在竖直方向的分力之和F y=mg,方向向上,F在水平方向的分力F x=F cosθ,故合力F合=F2y+F2x=(mg)2+(F cosθ)2,方向向上偏右,故B正确.【变式1】(多选)5个共点力的情况如图所示,已知F1=F2=F3=F4=F,且这四个力恰好构成一个正方形,F5是其对角线.下列说法正确的是()A.F1和F5的合力与F3大小相等,方向相反B.这5个共点力能合成大小为2F、相互垂直的两个力C.除F5以外的4个力的合力的大小为2FD.这5个共点力的合力恰好为2F,方向与F1和F3的合力方向相同答案AD解析力的合成遵从平行四边形定则,根据这五个力的特点,F1和F3的合力与F5大小相等,方向相反,可得F1和F5的合力与F3大小相等,方向相反,A正确;F2和F4的合力与F5大小相等,方向相反;又F1、F2、F3、F4恰好构成一个正方形,所以F5为2F,可得除F5以外的4个力的合力的大小为22F,C错误;这5个共点力的合力大小等于2F,方向与F5相反,D正确,B错误.【例2】(多选)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗,如图所示,质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,OA比OB长,O为结点.重力加速度大小为g,设OA、OB对O点的拉力分别为F A、F B,轻绳能够承受足够大的拉力,则()A.F A小于F BB.F A、F B的合力大于mgC.调节悬点A的位置,可使F A、F B都大于mgD.换质量更大的灯笼,F B的增加量比F A的增加量大答案ACD解析对结点O受力分析,画出力的矢量图如图所示,由图可知,F A小于F B,F A、F B的合力等于mg,选项A正确,B错误;调节悬点A的位置,当∠AOB大于某一值时,则F A、F B都大于mg,选项C正确;换质量更大的灯笼,则重力mg增大,F B的增加量比F A的增加量大,选项D正确.【变式2】(2020·全国Ⅲ卷)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连.甲、乙两物体质量相等.系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α=70°,则β等于()A.45°B.55°C.60°D.70°答案B解析甲物体是拴牢在O点,且甲、乙两物体的质量相等,则甲、乙绳的拉力大小相等,O点处于平衡状态,则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上,如图所示根据几何关系有180°=2β+α,解得β=55°.1.效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2.正交分解法分解方法:物体受到多个力F1、F2、F3、…作用,求合力F时,可把各力向相互垂直的x轴、y轴分解.x轴上的合力F x=F x1+F x2+F x3+…y轴上的合力F y=F y1+F y2+F y3+…合力大小F=F2x+F2y.合力方向:与x轴夹角为θ,则tanθ=F yF x【例3】如图所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另的c点有一固一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳上距a端12定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重为()物和钩码的质量比m1m2A.5B.2C.5D.22答案C解析解法一(力的效果分解法):钩码的拉力F 等于钩码重力m 2g ,将F 沿ac 和bc 方向分解,两个分力分别为F a 、F b ,如图甲所示,其中F b =m 1g ,由几何关系可得cos θ=F F b =m 2g m 1g,又由几何关系得cos θ=l l 2+l22,联立解得m 1m 2=52.解法二(正交分解法):绳圈受到F a 、F b 、F 三个力作用,如图乙所示,将F b 沿水平方向和竖直方向正交分解,由竖直方向受力平衡得m 1g cos θ=m 2g ;由几何关系得cos θ=ll 2+l 22,联立解得m 1m 2=52.【变式3】如图所示,力F 1、F 2、F 3、F 4是同一平面内的共点力,其中F 1=20N ,F 2=20N,F 3=202N ,F 4=203N ,各力之间的夹角如图所示.求这四个共点力的合力的大小和方向.答案202N 方向与F 3的方向一致解析以F2的方向为x轴的正方向,建立如图所示的直角坐标系.将F1、F3、F4向两坐标轴上分解得N=10NF1x=F1cos60°=20×12N=103NF1y=F1sin60°=20×32N=20NF3x=F3cos45°=202×22N=-20NF3y=-F3sin45°=-202×22N=-30NF4x=-F4sin60°=-203×32N=-103NF4y=-F4cos60°=-203×12则x轴上各分力的合力为F x=F1x+F2+F3x+F4x=20Ny轴上各分力的合力为F y=F1y+F3y+F4y=-20N故四个共点力的合力为F=F2x+F2y=202N,合力的方向与F3的方向一致.【变式4】(2021·广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力答案B解析以曲辕犁为例,把耕索的拉力F分解到水平和竖直两个方向:F x=F sin θ,F y=F cosθ.因α<β,故F曲x<F直x,F曲y>F直y,选项A错误,B正确;耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律知两力大小相等,则选项C、D错误.故选B项.◆应用1斧头劈木柴类问题【例4】刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图是斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为()A .d lF B .l d F C .l 2d F D .d 2l F 答案B 解析斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1=F 2,利用几何三角形与力的三角形相似有d F =l F 1,得推压木柴的力F 1=F 2=l dF ,所以B 正确,A 、C 、D 错误.◆应用2拖把拖地问题【例5】拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m ,拖杆质量可忽略.拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小.(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力有多大,都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tanθ0.答案(1)μsinθ-μcosθmg(2)λ解析(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把.将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,根据平衡条件有F cosθ+mg=F N①F sinθ=F f②式中F N和F f分别为地板对拖把的支持力和摩擦力.所以F f=μF N③联立①②③式得F=μsinθ-μcosθmg④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有F sin θ≤λF N⑤这时,①式仍成立.联立①⑤式得sinθ-λcosθ≤λmgF⑥λmg F 大于零,且当F无限大时λmgF为零,有sinθ-λcosθ≤0⑦使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0,这里θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把.故临界角的正切为tanθ0=λ.【变式5】如图所示,质量为m的物块静止于斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,逐渐增大斜面的倾角θ,直到θ等于某特定值φ时,物块达到“欲动未动”的临界状态,此时的摩擦力为最大静摩擦力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止.答案tanθ≤μ解析θ等于某特定值φ时,物块受力平衡,则有F N-G cosφ=0,F fm-G sin φ=0.又F fm=μF N,解得μ=tanφ.显然,当θ≤φ即tanθ≤μ时,物块始终保持静止.。
2021高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课时作业含解析
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第2讲力的合成与分解1.同一平面内的三个力大小分别为4 N、6 N、7 N,若三力同时作用于某一物体上,则该物体所受三力的合力的最大值和最小值分别为( )A.17 N、3 N B.17 N、0C.9 N、0 D.5 N、3 NB2.一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是( )A.0 B.2F1C.F3 D.2F2D[根据三角形定则,F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段,即与F2相同,合力等于2倍的F2,故D正确,A、B、C错误。
]3.(2020·肇庆模拟)如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。
若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的( )A.1和4 B.3和4C.2和4 D.3和2B[小球的重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按这两个方向分解,分别是3和4,故B正确,A、C、D错误。
]4.(多选)如图所示,物体在水平外力作用下处于静止状态,当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中,物体仍保持静止,则在此过程中静摩擦力可能为( )A.0 B.FC.F2D.2FABC[由于物体不动,当F逆时针转动时,静摩擦力与F的水平分力平衡,当F水平时,F f=F,当F竖直时,F f=0,所以静摩擦力的变化范围是0≤F f≤F,故A、B、C正确。
]5.(2020·江苏苏州诊测)如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O。
人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态。
若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )A.OA绳中的拉力先减小后增大B.OB绳中的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D.地面对人的摩擦力逐渐增大D[竖直轻绳对O点向下的拉力等于物体所受的重力,即F=mg,将此拉力进行分解,F沿OB向右的分力F1=F OB,F沿OA向下的分力F2=F OA,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离时,OA与竖直方向的夹角变大,F2由图中1位置变到2位置,可见F2变大,F1变大,即OA绳拉力变大,OB绳拉力变大,根据平衡条件知地面对人的摩擦力增大;人对地面的压力始终等于人所受的重力,保持不变,故只有D正确。
新高考物理一轮复习2-3 力的合成和分解同步练
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第二章 相互作用 (三) 力的合成和分解1.两个力F 1和F 2间的夹角为θ,两力的合力为F 。
以下说法正确的是( ) A .合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个力都大 B .合力F 一定总比分力F 1和F 2中的一个力大 C .若F 1和F 2大小不变,θ越小,合力F 就越大D .如果夹角θ不变,若F 1的大小不变,只要F 2增大,合力F 就必然增大2.如图所示,某质点在共点力F 1、F 2、F 3作用下处于静止状态,现将F 1逆时针旋转60°,其他力均保持不变,那么该质点所受合力大小为( )A .F 1B .F 2+F 1C .F 3D .F 1+F 33.如图所示,水平长为L 、重为G 的长方体工件放在水平地面上,弹性绳(可等效成轻弹簧)两端系在工件的两端,用光滑吊钩吊着弹性绳,当弹性绳刚要绷紧时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角θ为37°,将吊钩缓慢向上提起,当工件刚好要离开地面时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角θ为53°,弹性绳始终在弹性限度内,sin 37°=0.6,则弹性绳的劲度系数为( )A .G 2LB .G LC .3G 2LD .2G L4.小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室,如图所示,水和水桶的总质量为m ,两人拉力方向与竖直方向都成θ角,大小都为F ,下列说法中正确的是( )A .不管θ为何值,F =mg2B .当θ=30°时,F =mgC .当θ=45°时,F =2mgD .θ越大,F 越大5.如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )A .kLB .2kLC .32kL D .152kL6.如图所示,在两竖直墙面间的同一竖直面内有两根等长细绳AO 和BO 连接于O 点,O 点的下方用绳子CO 悬挂一重物,D 点在B 点正下方,且A 、O 、D 在等高处,物体处于静止状态,绳BO 与竖直墙面的夹角θ=37°,此时绳AO 的张力为T 1。
人教版高考物理一轮复习 第2章 相互作用 2力的合成与分解 创新练1
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力的合成与分解
3.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。
如图是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦地转动,右端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。
有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。
则在上述变化过程中,下列说法中正确的是( )
A.钢索对O点的拉力变大
B.硬杆对O点的弹力变小
C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大
D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小
【解析】选A。
对O点受力分析,共受三个力作用:钢索的拉力F A,硬杆的弹力F B,细线的拉力F C(设重物的质量为m,则有F C=mg )。
由硬杆始终水平可知,O点始终处于静止,即处于平衡状态,根据“物体受三个共点力而处于平衡状态时,其中任意两个力的合力与第三个力等大反向”可知:钢索和硬杆对O点的作用力的合力大小始终与细线的拉力大小相等,即保持不变,C、D错误;沿水平和竖直方向建立直角坐标系,设钢索与水平方向夹角为θ,则有F A cosθ=F B,F A sinθ=F C,联立以上两式,并注意到F C=mg可得F A=,
F B=。
由数学知识可知:当A点缓慢向下移动时,θ变小,F A和F B均变大,B错误、A正确。
高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课时达标训练(2021年整理)
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2019年度高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课时达标训练编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年度高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课时达标训练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2 力的合成与分解选择题(1~10题为单项选择题,11~14题为多项选择题)1.下列说法中错误的是( )A.力的合成遵循平行四边形定则B.一切矢量的合成都遵循平行四边形定则C.以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力D.与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力解析平行四边形定则是矢量的合成法则,比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四边形定则,故A、B的说法正确;需要注意的是合力用与两分力共点的对角线表示,故C的说法错误,D的说法正确。
答案C2.如图1所示,舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角θ=120°,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )图1A.错误! B.F C.错误!F D.2F答案B3.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是()解析由矢量合成法则可知A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F1,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图。
答案C4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为20 N,那么当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为()A.40 N B.10 2 N C.20错误! N D.10错误! N解析设F1=F2=F,当它们的夹角为90°时,其合力为错误!F=20 N,F =10 2 N。
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第二节 力的合成与分解
练习一
1.作用在同一物体上的下列几组力中,不能使物体做匀速运动的有( )
A .3 N,4 N,5 N
B .2 N,3 N,6 N
C .4 N,6 N,9 N
D .5 N,6 N,11 N
解析:欲使物体做匀速运动,物体受到的合力必为零.物体受到三个力作用时,若三个力在同一直线上,则其中的两个力为同一方向,这两个力的合力与第三个力大小相同、方向相反.若三个力不在同一直线上,则这三个力必组成一个力三角形.对照上述分析,选项B 对.答案:B
2.将一个力F 分解为两个不为零的力,下列哪种或哪些分解方法是不可能的
( )
A .分力之一垂直于F
B .两个分力与F 都在同一直线上
C .一个分力的大小与F 的大小相同
D .一个分力与F 相同
【解析】 把一个力分解,如果不加限制条件,将有无数组解,本题的限制条件为两个分力不为零,故分力之一可以垂直F ,也可以与F 等大,甚至两分力都与F 在同一直线上,但一分力与F 相同是说大小和方向均相同,则另一分力一定为零.故D 项不可能.
【答案】 D
3.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
【解析】 由受力分析图和力的平衡条件,可知,水平方向F x -F f =0,竖直方向F y +F N -mg =0.故D 项正确.【答案】 D
4.有两个共点力,F 1=2 N ,F 2=4 N ,它们合力F 的大小可能是( )
A .1 N
B .5 N
C .7 N
D .9 N
解析:由|F 1-F 1|≤F ≤|F 1+F 2|知,B 选项正确.答案:B
5.两个大小分别为F 1和F 2(F 2<F 1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F 满足
( )
A .F 2≤F ≤F 1 B.F 1-F 22≤F ≤F 1+F 22
C .F 1-F 2≤F ≤F 1+F 2
D .F 12-F 22≤F 2≤F 12+F 22
解析:两个分力同向时合力有最大值,两个分力反向时合力有最小值,当两个分力互成一个夹角时,按平行四边形定则可知,其值在最小值和最大值之间随夹角的变化而变化. 答案:C
6.如下图所示,物块a 、b 的质量均为m ,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F 作用下,两物块均处于静止状态.则 ( )
A .b 受到的摩擦力大小等于mg
B .b 受到的摩擦力大小等于2mg
C .b 对地面的压力大小等于mg
D .b 对地面的压力大小等于2mg
【答案】AD
7.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB 边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比
F1∶F2等于()
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.4∶9
解析:系统最终将处于平衡状态,两个轻质小环P、Q分别受到两个力
作用,一是框架对它们的支持力,垂直AC、BC边向外,二是细绳拉力,
这两个力是平衡力.根据等腰三角形知识可知两细绳与水平方向的夹角
相等,对结点O受力分析,其水平方向的合力为零,可得出两细绳受到的拉力相等,即F1∶F2等于1∶1,本题选A.注意题目中提到的“轻质小环”可以不计重力,绳子的长短并不能代表力的大小,要与力的平行四边形定则中的边长区别开来,力的平行四边形定则中边长的长与短代表着力的大小.
答案:A
8.如图所示,静止在斜面上的重物的重力可分解为沿斜面方向向下的分力F 1
和垂直斜面方向的分力F2.关于这两个分力,下列说法中正确的是()
A.F1作用在物体上,F2作用在斜面上
B.F2的性质是弹力
C.F2就是物体对斜面的正压力
D.F1和F2是物体重力的等效替代,实际存在的就是重力
解析:F1、F2仅是重力的两个分力,这两个力可以替代重力的效果,所以D选项正确.物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同,但二者作用在不同物体上,不是同一个力,所以A、B、C错误.
答案:D
9.手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C支持着悬挂重物的绳子,如图
所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的
作用力将()
A.变大B.不变
C.变小D.无法确定
解析:杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不
变,故杆对滑轮C的作用力不变.B项正确.
答案:B
10.如右图所示,物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平地面对斜面体
()
A.无摩擦力
B.有水平向右的摩擦力
C.支持力为(M+m)g
D.支持力小于(M+m)g
【解析】设斜面夹角为θ,对M、m整体分析受力可得平衡方程:F T cos θ=Fμ,F T sin θ+
F N =(M +m )g ,故B 、D 正确.
【答案】 BD
11.如图所示,物重30 N ,用O C 绳悬挂在O 点,O C 绳能承受最大拉力为203N ,再用一绳系O C 绳的A 点,BA 绳能承受的最大拉力为30 N ,现用水平力拉BA ,可以把O A 绳拉到与竖直方向成多大角度?
解析:当OA 绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大时,OA 和BA 绳中的拉力都逐渐增大.其中某
一根的拉力达到它本身能承受的最大拉力时,就不能再增大角度了.显然,OA 绳中的拉力先达到这一要求.
所以有cos θ=
2
332030==OA T G 所以θ=30°。