浙江省2019-2020學年高中物理 第二章 課時訓練2 力的合成與分解（含解析）

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1、課時訓練2　力的合成與分解 基礎鞏固 1.將物體所受重力按力的效果進行分解,下列圖中錯誤的是(　C　) 2.有三只豹子在搶食一獵物,三只豹子沿水平方向用大小分別為 300 N,400 N,500 N的力拖動獵物。若豹子的方位不確定,則這三個力的合力的最小值和最大值分別為(　D　) A.100 N;1 200 N B.200 N;1 000 N C.400 N;1 000 N D.0;1 200 N 3.如圖所示的水平面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點P在F1,F2和F3三力作用下保持靜止。下列判斷正確的是(　B　) A.F1>F2>F3 B.F3>F1

2、>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1 4.如圖所示,某人正在修理草坪,推力F與水平方向成α角,割草機沿水平方向做勻速直線運動,則割草機所受阻力的大小為(　B　) A.Fsin α B.Fcos α C. D. 5.質量為m的木塊放在傾角為θ的斜面上,力F垂直于斜面作用在木塊上(如圖),則木塊對斜面的壓力大小為(　C　) A.F B.F+mg C.mgcos θ+F D.mgsin θ+F 6.如圖,小英同學用兩根一樣長的繩子拴住一只鉤碼,拉住繩子兩頭使鉤碼懸停在空中,保持兩手處于同一高度,起始時兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角慢慢減小到30°,

3、則(　A　) A.兩繩拉力逐漸減小 B.兩繩拉力逐漸增大 C.兩繩拉力先減小后增大 D.兩繩拉力的合力逐漸增大 解析:設鉤碼的重力為G,根據動滑輪的特點可知,F1=F2。設兩繩之間的夾角為2α,則由平衡條件得,2F1cos α=G,得到F1=,起始時兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角慢慢減小到30°,則減小兩繩之間的夾角α,cos α增大,F1減小,則F2也減小,故A正確,B,C,D 錯誤。 7.有兩個大小相等的共點力F1和F2,當它們間的夾角為90°時合力為F,則當它們間的夾角為120°時,合力的大小為(　B　) A.2F B.F C.F D.F 解析:力的合成如圖

4、所示, 當夾角為90°時,F=,所以F1=F2=F;當夾角為120°時,根據平行四邊形定則,知合力與分力相等,所以F合=F1=F,故B正確,A,C,D錯誤。 8.如圖所示,兩塊完全相同的積木A,B疊放在一起,質量均為m,交界面與水平面夾角為θ,B與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ,對B作用大小為F的水平外力后,兩積木仍然保持靜止狀態(tài),則B所受的水平地面摩擦力大小一定為(　A　) A.F B.2μmg C.F-mgcos θ D.F-mgcos2θ 解析:把A,B看成一個整體,在水平方向上,整體受到F、摩擦力,由于整體處于平衡狀態(tài),合外力為零,故摩擦力與F大小相等、

5、方向相反,故A正確,B,C,D錯誤。 9.(2019·臺州聯(lián)考)超市里磁力防盜扣的內部結構及原理如圖所示,在錐形金屬筒內放置四顆小鐵珠(其余兩顆未畫出),工作時彈簧通過鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬筒的底部,同時,小鐵珠陷于釘柱上的凹槽里,鎖死防盜扣。當用強磁場吸引防盜扣的頂部時,鐵環(huán)和小鐵珠向上移動,防盜扣松開,已知錐形金屬筒底部的圓錐頂角剛好是90°,彈簧通過鐵環(huán)施加給每個小鐵珠豎直向下的力F,小鐵珠鎖死防盜扣,每個小鐵珠對釘柱產生的側向壓力為(不計摩擦以及小鐵珠的重力) (　C　) A.F B.F C.F D.F 解析:以一個小鐵珠為研究對象,將力F按作用效果分解如圖所示,由幾何

6、關系可得,小鐵珠對釘柱產生的側向壓力為N==F,選項C 正確。 10.如圖所示,用輕繩系住一小球靜止在光滑斜面上。若要按力的實際作用效果來分解小球的重力G,則G的兩個分力的方向分別是圖中的(　C　) A.1和4 B.2和4 C.3和4 D.3和2 解析:小球重力產生兩個效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應按此兩個方向分解,分別是3和4。 能力提高 11.云南某邊防連隊為增強新兵的體能,把廢舊輪胎應用于輔助訓練,并總結出“拉、搬、扛、翻、吊、滾”等多種實用方法。如圖所示,人將繩子從肩上繞過,然后在腰上繞一圈,固定好繩子后,就像“老牛拉犁”一樣,帶著輪胎向前勻速飛奔。設輪

7、胎質量為m,輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ,繩子與豎直方向的夾角為φ,則人作用在繩子上的拉力大小為(　A　) A. B. C. D. 解析:對輪胎受力分析如圖所示, 由于輪胎被拉動過程中處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,Ff=Fsin FN+Fcos =mg;又因為Ff=μFN,聯(lián)立解得F=,選項A正確。 12.如圖,在粗糙水平面上放置A,B,C三個物塊,物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接,兩彈簧的伸長量相同,且它們之間的夾角∠ABC=120°,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f,則B物塊所受的摩擦力大小為(　B　) A.f B.f C.f D.2f

8、 解析:對A受力分析可知,水平方向只受拉力及摩擦力而處于平衡狀態(tài),則可知彈簧的彈力F=f;因兩彈簧伸長量相同,則兩彈簧對B的彈力均為f,兩彈力的夾角為120°,則合力大小為f,方向沿兩彈力的角平分線;對B受力分析可知,受到的摩擦力大小等于f,故選B。 13.一質量為m的熱氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關,重力加速度為g?，F(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質量為(　A　) A.2(m-) B.m- C.2m- D.m- 解析:氣球勻速下降時,受到重力mg、向上的浮力F、向上的阻力F阻,根據共點力平衡條件得mg=F

9、+F阻,氣球勻速上升時,受到重力(m-Δm)g,向上的浮力F,向下的阻力F阻,根據共點力平衡條件得(m-Δm)g+F阻=F,解得Δm=2(m-)。 14.(2019·臨海模擬)如圖所示是汽車45°極限爬坡時的照片,汽車緩慢逐步沿斜坡攀爬,斜坡的傾角逐漸增大至45°。下列關于汽車這一爬坡過程的說法中正確的是(　C　) A.坡的傾角越大,汽車對坡面的壓力也越大 B.汽車受到沿坡面向下、大小不斷減小的滑動摩擦力作用 C.汽車受到沿坡面向上、大小不斷增大的靜摩擦力作用 D.若汽車能順利爬坡,則車胎與坡間的最大靜摩擦力至少為車重的大小 解析:對坡面上汽車受力分析如圖所示,設坡面的傾角為θ

10、,則其中支持力FN=mgcos θ,θ增大,則FN減小。根據牛頓第三定律可知,坡面的傾角增大,汽車對坡面的壓力也減小,故A錯誤;汽車受到的摩擦力Ff=mgsin θ,方向沿斜面向上;當θ增大時,汽車受到的摩擦力增大,故B錯誤,C正確;要使汽車不打滑,則有μmgcos θ≥mgsin θ,解得μ≥tan θ,由于μ<1,則θ=45°時靜摩擦力達到最大;可知若汽車能順利爬坡,則車胎與坡間的最大靜摩擦力至少為車重的大小的,故D錯誤。 15.某同學用垂直懸掛法鍛煉身體,如圖,則下列說法正確的是(　D　) A.手指受到的作用力,圖甲大于圖乙 B.手指受到的作用力,圖甲小于圖乙 C.手臂受

11、到的作用力,圖甲大于圖乙 D.手臂受到的作用力,圖甲小于圖乙 解析:由于人處于平衡狀態(tài),兩種情況下,手指受到的作用力大小都等于人的重力大小,故A,B錯誤;兩種情況下,兩手臂的合力與人的重力大小相等,方向相反,但由于圖甲兩手臂夾角較小,所以每一手臂受到的作用力較小,故C錯誤,D正確。 16.某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài),若F4的方向沿逆時針方向轉過60°角,但其大小保持不變,其余三個力的大小和方向均保持不變,此時物體受到的合力的大小為(　B　) A.0 B.F4 C.F4 D.2F4 解析:物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài),即物體所受合外力為0,把F4的方向沿逆時針轉過60°

12、角而大小保持不變,其余三個力的合力為-F4,則-F4與旋轉后的F4方向成120°,根據平行四邊形定則,合力為F4,故B正確。 17.建筑工地上的黃沙堆成圓錐,而且不管如何堆,其角度是不變的,若測出其圓錐底的周長為12.5 m,高為1.5 m,試求黃沙之間的動摩擦因數(shù)。 解析:黃沙堆成圓錐時,其表面的沙粒恰好能勻速下滑, 設圓錐側棱的傾角為θ, 則有mgsin θ=μmgcos θ,μ=tan θ, 設圓錐底的周長為L,高為h,則tan θ= 則μ==0.75。 答案:0.75 18.拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具(如圖所示)。設拖把頭的質量為m,拖桿質量可忽略;拖把頭與

13、地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g。某同學沿拖桿方向推該拖把拖地,使拖把頭在水平地板上移動,此時拖桿與豎直方向的夾角為θ。推拖把的力的大小為F。試問 (1)因推力F的作用,使拖把對地面的壓力如何改變,改變了多少? (2)要使拖把勻速運動,推拖把的力F為多大? 解析:(1)推力F產生兩個效果,一是使拖把能夠向前移動,二是增加了對地面的壓力。將力F沿水平和豎直方向分解,如圖所示, 則F1=Fcos θ,F2=Fsin θ, F1使拖把對地面的壓力增加Fcos θ。 (2)要使拖把勻速運動,則應有 Fsin θ=Ff,Ff=μFN, 則有Fsin θ=μ(Fcos θ+mg), 解得F=。 答案:(1)使地面壓力增加了　Fcos θ　 (2) - 7 -