高三物理一轮复习 力的合成与分解

这是一份高三物理一轮复习 力的合成与分解，共5页。试卷主要包含了5 m，b＝0，eq \f,2)mg等内容，欢迎下载使用。
1.抽样以F1、F2表示力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是( )
A．F1＝10 N F2＝10 N
B．F1＝20 N F2＝20 N
C．F1＝2 N F2＝6 N
D．F1＝20 N F2＝30 N
2．如图K8－1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( )
A B C D
图K8－1
3．如图K8－2所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )
A．物体可能只受两个力作用
B．物体可能受三个力作用
C．物体可能不受摩擦力作用
D．物体一定受四个力

图K8－2 图K8－3
4．图K8－3是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是( )
A．只增加与重物相连的绳的长度
B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动
D．只将手指向上移动
eq \a\vs4\al\c1(技能强化)
5.模拟如图K8－4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．下列说法正确的是( )
A．细线BO对天花板的拉力大小是eq \f(G,2)
B．a杆对滑轮的作用力大小是eq \f(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

图K8－4 图K8－5
6．如图K8－5所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是( )
A．细绳对A的拉力将增大
B．A对斜面的压力将减小
C．A受到的静摩擦力不变
D．A受到的合力将增大
7．如图K8－6所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)( )
A.eq \f(\r(3),2)m
B.eq \f(\r(2),2)m
C.eq \f(1,2)m
D.eq \f(\r(3),4) m

图K8－6 图K8－7
8．如图K8－7所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则( )
A．AO所受的拉力大小为mgsinθ
B．AO所受的拉力大小为eq \f(mg,sinθ)
C．BO所受的拉力大小为mgcsθ
D．BO所受的拉力大小为eq \f(mg,csθ)
9．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图K8－8所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是( )
图K8－8
A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向
C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向
D．由题给条件无法求出合力大小
10．如图K8－9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( )
图K8－9
A．100 N B．100 eq \r(3) N
C．50 N D．200 N
11．榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法，而现在已有较先进的榨油方法．某压榨机的结构示意图如图K8－10所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D.设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，l＝0.5 m，b＝0.05 m，求物体D所受压力的大小是F的多少倍？
图K8－10
12．如图K8－11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)
图K8－11
eq \a\vs4\al\c1(挑战自我)
13．如图K8－12所示，一个质量为m＝8 kg的物体置于倾角为37°的斜面上，在水平力F作用下保持静止．求下列情况下物体与斜面之间的静摩擦力的大小和方向．(g取10 m/s2)
(1)F＝50 N；
(2)F＝60 N；
(3)F＝70 N.
图K8－12
课时作业
【基础热身】
1．C [解析] 合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，则应选C.
2．C [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2F3，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．
3．D [解析] 物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖直方向上分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作用，再根据摩擦力产生的条件知，一定会受到弹力，因此物体一定会受到四个力的作用．
4．BC [解析] 手指所受的拉力等于2mgcsθ，增加重物重量或减小夹角θ，都可以使拉力增大，选项B、C正确．
【技能强化】
5．D [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，根据共点力平衡条件，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．
6．B [解析] 细绳对A的拉力大小始终等于物体B的重力，选项A错误；系统仍保持静止，则A受到的合力仍为零，选项D错误；斜面倾角由45°增大到50°，A对斜面的压力大小由mAgcs45°减小到mAgcs50°，选项B正确；A受到的静摩擦力大小发生了变化，选项C错误．
7．A [解析] 绳子恰好不断时的受力分析如图所示，由于F＝mg＝10 N，绳子的最大拉力也是10 N，可知F1、F2之间的最大夹角为120°，由几何关系知两个挂钉之间的最大间距L＝eq \f(1,2)×cs30°×2 m＝eq \f(\r(3),2) m.
8．AC [解析] 将O点受到的三个力沿水平和竖直两个方向进行分解，如图所示，分别在这两个方向上列出平衡方程得：FAsin θ＋FBcs θ＝mg，FAcs θ＝FBsin θ.解得FA＝mgsin θ，FB＝mgcs θ.
9．B [解析] 由图可知，F1和F2在竖直方向的分力等大反向，其合力为零；在水平方向的合力分别为eq \f(3,2)F3和eq \f(1,2)F3，因而三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向，选项B正确．
10．B [解析] 对B受力分析(如图甲所示)得F2＝eq \f(F,sin 30°)＝2F，对上部分受力分析(如图乙所示)．其中F′2＝F2，得FN＝F2′cs 30°＝100 eq \r(3) N，故B正确．
11．5 [解析] 按力F的作用效果将其沿AB、AC方向分解为F1、F2，如图甲所示，则
F1＝F2＝eq \f(F,2csθ)
由几何知识得tanθ＝eq \f(l,b)＝10.
按力F2的作用效果将其沿水平向左和竖直向下分解为F′N、FN，如图乙所示，则FN＝F2sinθ
以上各式联立
解得FN＝5F
所以物体D所受压力的大小是F的5倍．
12.eq \f(\r(3),2)mg
[解析] 从整体来看，钢绳的拉力F＝G＝mg，它可以分解为沿杆方向的两个分力(均为F′)，如图所示，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，因为θ＝60°，则由菱形知识得
F′＝G.
由直角三角形可知：
F2＝F′sinθ＝eq \f(\r(3),2)G＝eq \f(\r(3),2)mg.
【挑战自我】
13．(1)8 N，方向沿斜面向上 (2)0 (3)8 N，方向沿斜面向下
[解析] 设物体所受到的静摩擦力沿斜面向下，则物体受力如图所示．据平衡条件可得
Fcsθ－f－mgsinθ＝0
解得f＝Fcsθ－mgsinθ
(1)F＝50 N时，f＝－8 N，负号表明f方向沿斜面向上．
(2)F＝60 N时，f＝0.
(3)F＝70 N时，f＝8 N，方向沿斜面向下．