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

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1、第三課時(shí) 力的合成與分解 勤演練?真檢實(shí)踐 1 .如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個(gè)針腳，另 一個(gè)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(shí)針腳 A、B對(duì)手指和手掌 均有作用力，對(duì)這兩個(gè)作用力方向的判斷， 下列各圖中大致 正確的是 分析O點(diǎn)的受力情況可知, 手對(duì)兩個(gè)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(gè)針腳對(duì)手的作用力應(yīng)如選項(xiàng) C所示. 【答案】 C 2.兩個(gè)共點(diǎn)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(xiàng)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(gè)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?cè)?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(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)。角，0角應(yīng)為 ( ) A.萬(wàn) 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(gè)力恰好圍成的一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān) 系是F1VF2VF3,則如圖所示的四個(gè)圖中，這三個(gè)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(xiàng)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(dá)式.對(duì) 物體進(jìn)行受力分析，物體受重力 斜面、沿斜面為兩個(gè)坐標(biāo)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(gè)力的作用，以垂直 利用正交分解，寫(xiě)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(guò)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(yùn)動(dòng)員舉起 受 的 367.5 kg的杠鈴，如圖所示 （1）所示，杠鈴靜止時(shí)，運(yùn)動(dòng)員每個(gè)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(yùn)動(dòng)員每個(gè)手臂承受的壓力與手臂對(duì)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(gè)物體由繞過(guò)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(duì)定滑輪的支持力分別為 N、N2、N.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì), 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(duì)定 滑輪的支持力等于繩對(duì)其的合作用力.而已知兩個(gè)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(xiàng)A正確. 【答案】 A 9 .生活中的物理知識(shí)無(wú)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(kāi)的時(shí)候，我們可以看到有一個(gè)三角形 的東西在兩鏈中間運(yùn)動(dòng)， 使很難直接分開(kāi)的拉鏈很容易地被拉開(kāi)， 關(guān)于其中的物理原理以下說(shuō)法正確的是 （ ） A.在拉開(kāi)拉鏈的時(shí)候， 三角形的物體增大了分開(kāi)兩拉鏈的力 B.在拉開(kāi)拉鏈的時(shí)候， 三角形的物體只是為了將拉鏈分開(kāi)并 沒(méi)有增大拉力 C

9、.拉開(kāi)拉鏈時(shí)，三角形的物體增大了分開(kāi)拉鏈的力，但合上 拉鏈時(shí)減小了合上的力 D.以上說(shuō)法都不正確 【解析】 此題結(jié)合生活的實(shí)際問(wèn)題考查力的分解， 在 拉開(kāi)拉鏈的時(shí)候，三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運(yùn)動(dòng)， 手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個(gè)分力， 如圖所示，分 力大于手的拉力，所以很難直接分開(kāi)的拉鏈很容易地被三角 形物體分開(kāi)，因此應(yīng)選 A . 【答案】 A 10 .如圖甲所示，裝置中 OA OB是兩根車(chē)5繩，AB是輕桿，它們構(gòu)成一個(gè)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(diǎn)，開(kāi)始時(shí)裝置自然下垂.現(xiàn)對(duì)小 球B施加一個(gè)水平力 F,使裝置靜止在圖乙所示的位置，此

10、時(shí) OA豎直.設(shè)在圖甲所示的狀 態(tài)下0國(guó)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(wú)法比較 Ft和Ft'的大小關(guān)系 【解析】 在兩種情況下對(duì) B進(jìn)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(xì)線OA與豎直 5 N的細(xì)線OB水平，細(xì)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(dāng)OC下端所懸物重不斷增大時(shí)，細(xì)線 OA OB 所受的拉力同時(shí)增大.取 O點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖所示， 假設(shè)OB不會(huì)被拉斷，且 OA上的拉力先達(dá)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(shí)，細(xì)線O吼被拉斷. 再假設(shè)OB線上的拉力剛好達(dá)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(duì)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(zhuān)家常常需要監(jiān)測(cè)金屬繩中的張力， Fi 0 但不能到繩的自由端去直接 測(cè)量.某公司制造出一種能測(cè)量繩中張力的儀器， 工作原理如圖所示，將相距為L(zhǎng)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(diǎn)用一可 動(dòng)支柱

13、C向上推動(dòng)金屬繩，使繩在垂直于 A、B的方向豎直向上發(fā)生一個(gè)偏移量 d(d? L), 這時(shí)儀器測(cè)得繩對(duì)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(dòng)支柱C (1)試用L、d、F表示這時(shí)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(jì)算繩張力的大小. 【解析】 (1) 示，依對(duì)稱(chēng)性有： 設(shè)C'點(diǎn)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