2011年高考物理總復(fù)習(xí)第三課時《力的合成和分解》勤演練3(含詳細講解)新人教版

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1、第三課時 力的合成與分解 勤演練?真檢實踐 1 .如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個針腳，另 一個有鉛筆芯的腳支撐在手掌心位置，使 OA水平，然后在 外端掛上一些不太重的物品，這時針腳 A、B對手指和手掌 均有作用力，對這兩個作用力方向的判斷， 下列各圖中大致 正確的是 分析O點的受力情況可知, 手對兩個針腳AB的作用力分別沿 CH A 和 B— O 方向，所以由牛頓第三定律得出兩個針腳對手的作用力應(yīng)如選項 C所示. 【答案】 C 2.兩個共點力Fi和F2若Fi= 10 N,保持Fi的大小方向都不變，改變 F2的大小方向， 發(fā)現(xiàn)合力F總等于10 N,則下列F2的取值可能的

2、是 ( ) A. 20 N B. 10 N C. 5 N D. 25 N 【解析】 據(jù)合力大小范圍知, D不正確.其余均正確. 【答案】 ABC D項與F1的合力范圍為[15 N,35 N],不包含10 N.故 3.同一平面內(nèi)兩個大小相等的力 R、F2和Ox軸的夾角分別為 a和3 ,如圖所示，為了使它們在 Ox軸上的分力之和取最大值， Ox軸應(yīng)在該平面內(nèi)以 O為軸逆時針轉(zhuǎn)過。角，0角應(yīng)為 ( ) A.萬 B. C. D. a

3、 3 【解析】 要Ox軸上的分力之和最大，必須使 Ox軸沿F1、F2的合力方向，因 E、F2 等大，故該方向必在 F1、F2夾角平分線上. 4.大小分別為 E、 F2、F3的三個力恰好圍成的一個閉合的三角形，且三個力的大小關(guān) 系是F1VF2VF3,則如圖所示的四個圖中，這三個力的合力最大的是 【解析】 由矢量作圖知，在圖中 A B C、D四種情況下的合力分別是： 2F1、0、2F3、 2F2,再根據(jù)已知條件知 C圖合力最大. 【答案】 C Fi方向水平向右, A. F1sin 0 + F2cos 0 = mgsin

4、0 , F2< mg B. F1COS 0 + Fzsin 0 = mgin 0 , F2< mg C. F1sin 0 — F2cos 0 = mgsin 0 , F2< mg D. F1COS 0 — Fzsin 0 = mgin 0 , F2< mg 【解析】 由選擇項的比較內(nèi)容可以看到， 題目關(guān)鍵是確定 m^in 0的數(shù)學(xué)表達式.對 物體進行受力分析，物體受重力 斜面、沿斜面為兩個坐標軸的方向, 正確答案. 【答案】 B mg外力Fi和F2、斜面的支持力 N四個力的作用，以垂直 利用正交分解，寫出沿斜面方向的平衡方

5、程, 即可得到 6.水平橫梁的一端 A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪 輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量 B, 一 m= 10 kg的重物，/ CBA= 30。，如右圖所示，則滑輪受到繩子的作用力 為（g 取 10 m/s 2） ( A. C. ) 50 N 100 N 30 B. 50 3 N D . 100 " N 滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為右圖本兩段繩中拉力 FT1和Ft2的合力.因同一根 5.如圖所示，在傾角為 0的固定光滑斜面上，質(zhì)量為 m的物體受外力F1和E的作用, F2方向豎直向上.若物體靜止在斜面上，則下列關(guān)系正

6、確的是 繩張力處處相等，都等于物體的重力，即 Ft1= Ft2= mg= 100 N.用平行四邊形定則作圖，可 知合力F=100 N,所以滑輪受繩的作用力為 100 N,方向與水平方向成 30°斜向下. 【答案】 C 7. 承 ( ) 一運動員舉起 受 的 367.5 kg的杠鈴，如圖所示 （1）所示，杠鈴靜止時，運動員每個手臂 10 m/s2) A. C. 1 837 2/2 1837.5 N 取 ( D. 3675 2 N 壓 力 為 【解析】 運動員每個手臂承受的壓力與手臂對杠鈴的支持力是作用力與反作用力, 鈴處于平衡狀態(tài)，其所受力

7、的合成如圖 （2）所示.由幾何關(guān)系得 2Fcos 45。= G,解得F= 3 675 2/2 N. 8.如圖所示，一個物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所 示的三種情況拉住，在這三種情況下，若繩的張力分別為 Ti、丁2、 軸心對定滑輪的支持力分別為 N、N2、N.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計, T3.  A. Ti=F = T3, N>Na>N3 B. Ti>T2>T3, N=N=N C. Ti=T2 = T3, Ni=N2=N3 D. T1VT2VT3, NvNzVN 【解析】 由于定滑輪只改變力的方向， 不改變力的大小，所以Tl=T2=T3.

8、又軸心對定 滑輪的支持力等于繩對其的合作用力.而已知兩個分力的大小、其合力與兩分的夾角 9滿 足關(guān)系式：F=yR + F2+2FiF2cos 。, 0越大，F(xiàn)越小，故Ni>N2>N3,只有選項A正確. 【答案】 A 9 .生活中的物理知識無處不在， 如圖所示是我們衣服上的拉 鏈的一部分，在把拉鏈拉開的時候，我們可以看到有一個三角形 的東西在兩鏈中間運動， 使很難直接分開的拉鏈很容易地被拉開， 關(guān)于其中的物理原理以下說法正確的是 （ ） A.在拉開拉鏈的時候， 三角形的物體增大了分開兩拉鏈的力 B.在拉開拉鏈的時候， 三角形的物體只是為了將拉鏈分開并 沒有增大拉力 C

9、.拉開拉鏈時，三角形的物體增大了分開拉鏈的力，但合上 拉鏈時減小了合上的力 D.以上說法都不正確 【解析】 此題結(jié)合生活的實際問題考查力的分解， 在 拉開拉鏈的時候，三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運動， 手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力， 如圖所示，分 力大于手的拉力，所以很難直接分開的拉鏈很容易地被三角 形物體分開，因此應(yīng)選 A . 【答案】 A 10 .如圖甲所示，裝置中 OA OB是兩根車5繩，AB是輕桿，它們構(gòu)成一個正三角形.在 A、B兩處分別固定質(zhì)量均為 m的小球，此裝置懸掛在 O點，開始時裝置自然下垂.現(xiàn)對小 球B施加一個水平力 F,使裝置靜止在圖乙所示的位置，此

10、時 OA豎直.設(shè)在圖甲所示的狀 態(tài)下0國寸小球B的作用力大小為Ft,在圖乙所示的狀態(tài)下 OB寸小球B的作用力大小Ft', 下列判斷正確的是 （ ） A. Ft' =2Ft B. Ft' >2Ft C. Ft' < 2Ft D.條件不足，無法比較 Ft和Ft'的大小關(guān)系 【解析】 在兩種情況下對 B進行受力分析，如圖所示, 解得Ft = T-， cos 30 Ft' cos器一,所以 FT，2FT. mg 圖乙 (T 圖甲 【答案】 C 11.如圖所示，能承受最大拉力為 方向成45

11、6;角，能承受最大拉力為 10 N 的細線OA與豎直 5 N的細線OB水平，細線 OC能承受足夠的拉力，為使 OA OB均不被拉斷，OC下端所懸 掛物體的最大重力是多少？ 【解析】 當OC下端所懸物重不斷增大時，細線 OA OB 所受的拉力同時增大.取 O點為研究對象，受力分析如圖所示， 假設(shè)OB不會被拉斷，且 OA上的拉力先達到最大值，即 Fi = N,根據(jù)平衡條件有 10 2 F2= FimaCOS 45 ° = 10X ^-N= 7.07 N , 由于F2大于OB^承受的最大拉力， 所以在物重逐漸增大 時，細線O吼被拉斷. 再假設(shè)OB線上的拉力剛好達到最

12、大值 (即Emax= 5 N) 處于將被拉斷的臨界狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有 F1COS 45 ° = F2max, FiSin 45 ° = F3. 再選重物為研究對象，根據(jù)平衡條件有 F3= Gax. 以上三式聯(lián)立解得懸掛最大重力為 Gax= F?max= 5 N. 【答案】 5 N 12.電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測金屬繩中的張力， Fi 0 但不能到繩的自由端去直接 測量.某公司制造出一種能測量繩中張力的儀器， 工作原理如圖所示，將相距為L的兩根固 定支柱A、B(圖中小圓框表示支柱的橫截面 )垂直于金屬繩水平放置，在 A、B的中點用一可 動支柱

13、C向上推動金屬繩，使繩在垂直于 A、B的方向豎直向上發(fā)生一個偏移量 d(d? L), 這時儀器測得繩對支柱 C豎直向下的作用力為 F. C1 一。二一 .一；4 支柱 8 _ ' O 可動支柱C (1)試用L、d、F表示這時繩中的張力 Ft； (2)如果偏移量d= 10 mm,作用力F= 400 N, L= 250 mm,計算繩張力的大小. 【解析】 (1) 示，依對稱性有： 設(shè)C'點受兩邊繩的張力為 Fti和Ft2, BC與BC 的夾角為0 ,如圖所 Ft1 = Ft2= Ft, .4 R 由力的合成有：F= 2FTSin 0

14、 7 根據(jù)幾何關(guān)系有sin 聯(lián)立上述二式解得 F 因 d? L,故 Ft= j-j. 4d (2)將 d=10 mm, F= 解得 Ft= 2.5 X103 N 【答案】 (1) Ft=F d , 2d 9 — 1__p(或 tan 9 - L) /2+4 “、 FL = 400 N, L=250 mm代入 Ft=n ,即繩中的張力為 2.5 X 103 N. L (2)2.5 X10 3 N