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第1頁(共1頁)2024-2025學(xué)年滬科版(2020)高一(上)物理寒假作業(yè)(九)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?河西區(qū)校級(jí)月考)鄒魯大橋是獨(dú)塔雙柱斜拉橋,曾為世界最重轉(zhuǎn)體橋。橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角均為θ,如圖所示,兩根鋼索的拉力大小均為F,則它們對(duì)塔柱的合力大小為()A.2Fsinθ B.2Fcosθ C.Fsinθ D.Fcosθ2.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,用一根細(xì)線穿過光滑的杯柄,兩手握住細(xì)線兩端,提起水杯,保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),水杯重力為G,細(xì)線中張力為T,下列說法正確的是()A.G與T是同一性質(zhì)的力 B.G與T是一對(duì)相互作用力 C.兩手之間的水平距離越大,T越大 D.只要人的力氣足夠大,就可以將細(xì)線拉至水平3.(2024秋?濰坊期中)如圖所示為帆船行駛時(shí)的簡化示意圖。通過調(diào)節(jié)帆面,風(fēng)產(chǎn)生垂直于帆面的力F,該力分解為垂直于航向的力和沿著航向的力。垂直于航向的力被橫向阻力平衡,沿著航向的力提供帆船航行方向的動(dòng)力。當(dāng)帆面與航向之間的夾角為θ=37°時(shí),F(xiàn)=1000N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()A.帆船受到的橫向阻力大小為600N B.帆船受到的橫向阻力大小為800N C.帆船沿航行方向獲得的動(dòng)力大小為800N D.若保持F大小不變且始終垂直于帆面,增大帆面與航向的夾角,帆船獲得的動(dòng)力將減小4.(2024春?昆明期末)如圖甲所示是用刀具切硬物的情景,將刀刃放在硬物上,右手握住刀柄控制右側(cè)刀面始終保持豎直,左手用力按壓刀背使刀刃緩慢豎直切入硬物,刀刃切入硬物的橫截面如圖乙所示。下列說法正確的是()A.刀具左側(cè)對(duì)硬物的壓力小于右側(cè)對(duì)硬物的壓力 B.刀具左側(cè)對(duì)硬物的壓力大于右側(cè)對(duì)硬物的壓力 C.刀具對(duì)硬物的作用力小于硬物對(duì)刀具的作用力 D.刀具對(duì)硬物的作用力大于硬物對(duì)刀具的作用力5.(2024秋?河西區(qū)校級(jí)月考)將一個(gè)F=10N的力分解為兩個(gè)分力,如果已知其中一個(gè)不為零的分力F1方向與F成30°角,則關(guān)于另一個(gè)分力F2,下列說法正確的是()A.F2的方向可能與F平行 B.F1的大小不可能小于5N C.F2的大小可能小于5N D.F2的方向與F1垂直時(shí)F2最小6.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)將力F分解為兩個(gè)力,已知其中一個(gè)分力F1的方向與F的夾角為θ,可以判定另一個(gè)分力F2()A.可以小于Fsinθ B.一定等于Fsinθ C.一定大于Fsinθ D.若F2>Fsinθ,則F2可能有兩個(gè)確定的方向7.(2023秋?西安期末)如圖所示,把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1和F2兩個(gè)力。圖中FN為斜面對(duì)物體的支持力,則下列說法正確的是()A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力 B.物體受到mg、F1、F2、FN共四個(gè)力的作用 C.F2是物體對(duì)斜面的力 D.力F1、F2、FN這三個(gè)力的作用效果與mg、FN這兩個(gè)力的作用效果相同8.(2023秋?溧陽市期末)如圖所示,一輛小汽車停靠在路邊的斜坡路面上,下列關(guān)于小汽車受力的說法正確的是()A.小汽車只受重力和靜摩擦力 B.小汽車只受重力和支持力 C.小汽車受重力、支持力和靜摩擦力 D.小汽車受重力、支持力、靜摩擦力和下滑力二.多選題(共4小題)(多選)9.(2023秋?岳陽期末)圖甲中,一個(gè)人單獨(dú)用力F提一桶水,水桶保持靜止;圖乙中,兩個(gè)人分別用力F1、F2共同提這桶水,水桶也保持靜止。則()A.F1、F2的大小有可能比F大 B.F1、F2的大小一定比F小 C.F1、F2之間的張角越小越省力 D.F的大小一定等于F1、F2的大小之和(多選)10.(2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期中)力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列各種應(yīng)用說法正確的是()A.高大的橋要建很長的引橋,減小橋面的傾角,是為了減小汽車重力沿橋面向下的分力,達(dá)到行車方便和安全的目的 B.幼兒園的滑梯很陡,是為了增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力,使小孩下滑得更快 C.運(yùn)動(dòng)員做引體向上(緩慢上升)動(dòng)作時(shí),雙臂張開很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺得手臂用力大,是由于張開時(shí)手臂產(chǎn)生的合力增大的緣故 D.磨刀不誤砍柴工,刀尖越鋒利,用同樣大的力作用在刀背上,刀劈開物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力變大(多選)11.(2023秋?天津期末)生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。圖中是刀刃的橫截面,F(xiàn)是作用在刀背上的力,若刀刃的橫截面是等腰三角形,刀刃兩側(cè)面的夾角為θ。則下列說法正確的是()A.F一定,θ越大,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 B.F一定,θ越小,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 C.θ一定,F(xiàn)越大,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 D.θ一定,F(xiàn)越小,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大(多選)12.(2024秋?道里區(qū)校級(jí)期中)力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用,下列說法中正確的是()A.兩個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力可能為5N;三個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力也可能為5N B.兩個(gè)共點(diǎn)力間的夾角由0°增大到180°的過程中,合力一定減小 C.已知合力及一個(gè)分力的大小和方向,則求另一個(gè)分力有無數(shù)解 D.已知合力的大小和方向,又知兩個(gè)分力的方向,則求兩個(gè)分力的大小有唯一解三.填空題(共4小題)13.(2023秋?黃浦區(qū)校級(jí)期末)某運(yùn)動(dòng)員在單杠上做引體向上的動(dòng)作,使身體勻速上升,第一次兩手距離與肩同寬,用力為F1,第二次兩手間的距離是肩寬的2倍,用力為F2,比較運(yùn)動(dòng)員兩次用力的大小F1F2,運(yùn)動(dòng)員兩次對(duì)單杠向下的作用力的大小F′1F′2。(填“>,<或=)14.(2023秋?思明區(qū)校級(jí)期中)已知兩共點(diǎn)力大小分別為F1=3.0N,F(xiàn)2=2.5N,其方向如圖所示,請(qǐng)用圖中右上角的長度代表1N,用作圖法作出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力,并可由圖可量出其大小為N。(保留一位小數(shù))15.(2022秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,帆板船的帆與船身成37°角,今有垂直于帆,大小為500N的風(fēng)力作用于帆面上,則船在前進(jìn)方向上獲得的推力為N,在船的側(cè)面所受的推力為N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)16.(2023?青島開學(xué))某同學(xué)用如圖裝置探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律。ABCD為豎直平板,E、F兩處固定了軸線水平的輕質(zhì)滑輪。調(diào)整鉤碼個(gè)數(shù),當(dāng)裝置平衡時(shí)如圖所示,此時(shí)記下繩子結(jié)點(diǎn)O的位置、三段繩子OE、OF、OP中的彈力及對(duì)應(yīng)的鉤碼數(shù)目。圖中OE、OF與水平方向的夾角分別為α、β,如果共點(diǎn)力的合成滿足“平行四邊形定則”,則α+β=。保持鉤碼個(gè)數(shù)不變,將F處滑輪水平向右移動(dòng)到G點(diǎn),裝置再次平衡后,結(jié)點(diǎn)O的位置將(選填“升高”“降低”或“不變”)。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?山東期中)(1)如圖甲所示在同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力F1=20N、F2=20N、F3=40N互成120°角,求它們的合力的大小和方向;(2)在同一平面內(nèi)的四個(gè)共點(diǎn)力F1=20N、F2=30N、F3=22N、F4=40N,方向如圖乙所示,求它們的合力大小和方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,要求寫出求解過程即畫圖加表達(dá)式或?qū)懗鲎銐蚯宄奈淖终f明)18.(2024秋?南京期中)如圖所示,在水平拉力F的作用下,木板B在水平地面上向左勻速運(yùn)動(dòng),木塊A靜止不動(dòng),與之相連的固定在豎直墻上的彈簧秤的示數(shù)為8N。已知木塊A、木板B的質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg(g=10m/s2)。(1)若此時(shí)彈簧秤彈簧的伸長量為2cm,則該彈簧秤彈簧的勁度系數(shù)為多少;(2)木塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少;(3)若木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則水平拉力F為多大。19.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)按下列兩種情況把一個(gè)豎直向下的150N的力分解為兩個(gè)分力。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)一個(gè)分力水平向右,并等于200N,求另一個(gè)分力的大小和方向;(2)一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向左下(如圖所示),求兩個(gè)分力的大小。20.(2024秋?新吳區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,水平地面上一物體重為11N,在大小為15N的推力F作用下做勻速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)與水平方向的夾角為θ。(sinθ=0.6,cosθ=0.8)求:(1)地面對(duì)物體的摩擦力大??;(2)地面對(duì)物體的支持力大小。(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
2024-2025學(xué)年滬科版(2020)高一(上)物理寒假作業(yè)(九)參考答案與試題解析題號(hào)12345678答案BCBBDDDC一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?河西區(qū)校級(jí)月考)鄒魯大橋是獨(dú)塔雙柱斜拉橋,曾為世界最重轉(zhuǎn)體橋。橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角均為θ,如圖所示,兩根鋼索的拉力大小均為F,則它們對(duì)塔柱的合力大小為()A.2Fsinθ B.2Fcosθ C.Fsinθ D.Fcosθ【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】B【分析】根據(jù)平行四邊形定則解答?!窘獯稹拷猓簝筛撍鞯睦Φ却缶鶠镕,則合成后為以F為邊長的菱形的對(duì)角線,即合力豎直向下,大小為F合=2Fcosθ。故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了平行四邊形定則的應(yīng)用,基礎(chǔ)題目。根據(jù)平行四邊形定則解答即可。2.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,用一根細(xì)線穿過光滑的杯柄,兩手握住細(xì)線兩端,提起水杯,保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),水杯重力為G,細(xì)線中張力為T,下列說法正確的是()A.G與T是同一性質(zhì)的力 B.G與T是一對(duì)相互作用力 C.兩手之間的水平距離越大,T越大 D.只要人的力氣足夠大,就可以將細(xì)線拉至水平【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;合成分解法;受力分析方法專題;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)力的性質(zhì)以及產(chǎn)生判斷;細(xì)線的拉力在豎直方向必須有分量與重力平衡,即細(xì)線不可能被拉至水平,然后根據(jù)水杯受力平衡解答?!窘獯稹拷猓篈.G是重力,T是彈力,它們性質(zhì)不同,不是同一性質(zhì)的力,故A錯(cuò)誤;B.重力G與拉力T的受力物體都是杯子,G的施力物體是地球,T的施力物體是繩子,所以它們不是一對(duì)相互作用力,故B錯(cuò)誤;C.兩邊繩子的合力大小跟重力相等,方向相反。合力一定,兩手之間的水平距離越大,即兩繩子的夾角越大,兩等大分力T越大,故C正確;D.無論人的力氣多大,細(xì)線的拉力在豎直方向總有分量,即細(xì)線不可能被拉至水平,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了共點(diǎn)力平衡問題,本題應(yīng)用解析法解答,注意兩側(cè)細(xì)線的拉力是相等的。3.(2024秋?濰坊期中)如圖所示為帆船行駛時(shí)的簡化示意圖。通過調(diào)節(jié)帆面,風(fēng)產(chǎn)生垂直于帆面的力F,該力分解為垂直于航向的力和沿著航向的力。垂直于航向的力被橫向阻力平衡,沿著航向的力提供帆船航行方向的動(dòng)力。當(dāng)帆面與航向之間的夾角為θ=37°時(shí),F(xiàn)=1000N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。則()A.帆船受到的橫向阻力大小為600N B.帆船受到的橫向阻力大小為800N C.帆船沿航行方向獲得的動(dòng)力大小為800N D.若保持F大小不變且始終垂直于帆面,增大帆面與航向的夾角,帆船獲得的動(dòng)力將減小【考點(diǎn)】按力的效果進(jìn)行分解.【專題】定量思想;合成分解法;受力分析方法專題;推理論證能力.【答案】B【分析】畫出力F在航向方向和垂直航向的分解示意圖,根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算即可?!窘獯稹拷猓喊蚜分解,如圖所示所以帆船受到的橫向阻力大小為f=F2=Fcosθ=1000×0.8N=800N帆船沿航向獲得的動(dòng)力大小為F1sinθ=1000×0.6N=600N,所以若保持F大小不變且始終垂直于帆面,增大帆面與航向的夾角,則帆船獲得的動(dòng)力將增大,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】能夠知道圖中的夾角關(guān)系,掌握三角函數(shù)關(guān)系是解題的基礎(chǔ)。4.(2024春?昆明期末)如圖甲所示是用刀具切硬物的情景,將刀刃放在硬物上,右手握住刀柄控制右側(cè)刀面始終保持豎直,左手用力按壓刀背使刀刃緩慢豎直切入硬物,刀刃切入硬物的橫截面如圖乙所示。下列說法正確的是()A.刀具左側(cè)對(duì)硬物的壓力小于右側(cè)對(duì)硬物的壓力 B.刀具左側(cè)對(duì)硬物的壓力大于右側(cè)對(duì)硬物的壓力 C.刀具對(duì)硬物的作用力小于硬物對(duì)刀具的作用力 D.刀具對(duì)硬物的作用力大于硬物對(duì)刀具的作用力【考點(diǎn)】按力的效果進(jìn)行分解;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;分析綜合能力.【答案】B【分析】AB.對(duì)刀具受到的向下的作用力根據(jù)作用效果進(jìn)行分解,結(jié)合直角三角形的邊角關(guān)系判斷各力的大??;CD.根據(jù)牛頓第三定律進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓簩?duì)刀具的切割的狀態(tài)作圖AB.根據(jù)力的作用效果分解,將力F分解成垂直于左斜面向左下方的F1和向右的水平分力F2,由直角三角形的知識(shí)可知,F(xiàn)1是直角三角形的斜邊,F(xiàn)2是直角邊,故F1大于F2,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.刀具對(duì)硬物的作用力和硬物對(duì)刀具的作用力是一對(duì)相互作用力,則這一對(duì)力大小相等,方向相反,故CD錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】考查力的平行四邊形定則以及牛頓第三定律的應(yīng)用,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行分析解答。5.(2024秋?河西區(qū)校級(jí)月考)將一個(gè)F=10N的力分解為兩個(gè)分力,如果已知其中一個(gè)不為零的分力F1方向與F成30°角,則關(guān)于另一個(gè)分力F2,下列說法正確的是()A.F2的方向可能與F平行 B.F1的大小不可能小于5N C.F2的大小可能小于5N D.F2的方向與F1垂直時(shí)F2最小【考點(diǎn)】力的分解過程中多解和極值的問題.【專題】定量思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】D【分析】由平行四邊形定則分析合力與分力的大小關(guān)系求解?!窘獯稹拷猓篈.如果F2的方向與F平行,則F1的方向也與F平行,這顯然不符合題意,所以可知F2的方向不可能與F平行,故A錯(cuò)誤;B.F1的大小可能小于5N,與F2的方向、大小有關(guān),故B錯(cuò)誤;CD.當(dāng)F2的方向與F1的方向垂直時(shí),F(xiàn)2具有最小值5N,所以F2的大小不可能小于5N,故C錯(cuò)誤,D正確;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是力的分解,解題的關(guān)鍵是確定合力與分力的方向,然后根據(jù)平行四邊形定則作圖分析,最后根據(jù)幾何關(guān)系解答。6.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)將力F分解為兩個(gè)力,已知其中一個(gè)分力F1的方向與F的夾角為θ,可以判定另一個(gè)分力F2()A.可以小于Fsinθ B.一定等于Fsinθ C.一定大于Fsinθ D.若F2>Fsinθ,則F2可能有兩個(gè)確定的方向【考點(diǎn)】力的分解過程中多解和極值的問題.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】D【分析】分解一個(gè)確定大小和方向的力,根據(jù)平行四邊形定則,以這個(gè)力為對(duì)角線作平行四邊形,與這個(gè)力共點(diǎn)的兩個(gè)鄰邊表示一對(duì)分力;如作出的平行四邊形只有一個(gè),就得到唯一確定的解?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)三角形法則可知,合力與其兩個(gè)不在同一直線上的兩個(gè)分力可構(gòu)成一閉合三角形,若已知其中一個(gè)分力F1的方向與F的夾角為θ,作出合力與分力的關(guān)系如圖可知,當(dāng)F2垂直于F1時(shí),F(xiàn)2有最小值,最小值為Fsinθ;當(dāng)F>F2>Fsinθ時(shí),F(xiàn)2有兩個(gè)確定的方向。故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】將已知力分解有唯一確定的分解結(jié)果的通常有兩種情況:(1)已知兩個(gè)分力的方向;(2)已知一個(gè)分力的大小和方向。7.(2023秋?西安期末)如圖所示,把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1和F2兩個(gè)力。圖中FN為斜面對(duì)物體的支持力,則下列說法正確的是()A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力 B.物體受到mg、F1、F2、FN共四個(gè)力的作用 C.F2是物體對(duì)斜面的力 D.力F1、F2、FN這三個(gè)力的作用效果與mg、FN這兩個(gè)力的作用效果相同【考點(diǎn)】正交分解法.【專題】定性思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題.【答案】D【分析】光滑斜面上的物體的重力mg按作用效果分解為沿斜面向下和垂直于斜面兩個(gè)方向的分力,注意兩個(gè)分力不是物體所受到的力,分析受力時(shí),分析物體受到的實(shí)際受到的力。兩分力共同作用效果與重力作用效果相同?!窘獯稹拷猓篈C、F1不是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2不是物體對(duì)斜面的壓力,這兩個(gè)力只是重力沿著兩方向的分力,分力與合力是等效替代的,實(shí)際不存在。故AC錯(cuò)誤。B、物體只受重力和支持力兩個(gè)力。故B錯(cuò)誤;D、力FN、F1和F2的三個(gè)力的作用效果跟mg、FN兩個(gè)力的效果相同。故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道F1、F2是重力的兩個(gè)分力,要能正確分析重力產(chǎn)生的作用效果,一個(gè)使物體下滑,一個(gè)壓斜面,運(yùn)用平行四邊形定則分析。8.(2023秋?溧陽市期末)如圖所示,一輛小汽車??吭诼愤叺男逼侣访嫔?,下列關(guān)于小汽車受力的說法正確的是()A.小汽車只受重力和靜摩擦力 B.小汽車只受重力和支持力 C.小汽車受重力、支持力和靜摩擦力 D.小汽車受重力、支持力、靜摩擦力和下滑力【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】C【分析】對(duì)汽車受力分析,按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析,明確汽車受力情況。【解答】解:根據(jù)受力分析可知,汽車受到豎直向下的重力、垂直于斜坡向上的支持力作用,同時(shí)由于汽車有沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故汽車還受到沿斜面向上的摩擦力,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)受力分析問題的掌握,要注意養(yǎng)成正確的受力分析的方法和步驟,并注意每個(gè)力要找到其施力物體,做到不添力也不漏力。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2023秋?岳陽期末)圖甲中,一個(gè)人單獨(dú)用力F提一桶水,水桶保持靜止;圖乙中,兩個(gè)人分別用力F1、F2共同提這桶水,水桶也保持靜止。則()A.F1、F2的大小有可能比F大 B.F1、F2的大小一定比F小 C.F1、F2之間的張角越小越省力 D.F的大小一定等于F1、F2的大小之和【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】AC【分析】根據(jù)平行四邊形定則,結(jié)合兩次的效果相同,F(xiàn)1、F2的合力等于F分析求解?!窘獯稹拷猓篈B.由于兩次的效果相同,可知F1、F2的合力等于F;根據(jù)平行四邊形定則可知,F(xiàn)可能比F1、F2都大,可能比F1、F2都小,也可能等于F1或等于F2,取決于F1、F2的角度多少,故A正確,B錯(cuò)誤;C.由于F1、F2的合力一定,則F1、F2之間的張角越小越省力,故C正確;D.F是F1、F2的合力,大小不一定等于F1、F2的大小之和,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了基本受力分析,理解平行四邊形定則是解決此類問題的關(guān)鍵。(多選)10.(2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期中)力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列各種應(yīng)用說法正確的是()A.高大的橋要建很長的引橋,減小橋面的傾角,是為了減小汽車重力沿橋面向下的分力,達(dá)到行車方便和安全的目的 B.幼兒園的滑梯很陡,是為了增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力,使小孩下滑得更快 C.運(yùn)動(dòng)員做引體向上(緩慢上升)動(dòng)作時(shí),雙臂張開很大的角度時(shí)要比雙臂豎直平行時(shí)覺得手臂用力大,是由于張開時(shí)手臂產(chǎn)生的合力增大的緣故 D.磨刀不誤砍柴工,刀尖越鋒利,用同樣大的力作用在刀背上,刀劈開物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力變大【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】AD【分析】根據(jù)力的實(shí)際效果進(jìn)行分解,并依據(jù)力的平等四邊形定則,即可分析?!窘獯稹拷猓篈.高大的橋建很長的引橋,可以減小橋面的傾角,能減小汽車重力沿橋面向下的分力,達(dá)到行車方便和安全的目的,故A正確;B.幼兒園的滑梯較陡,可以增加小孩滑滑梯時(shí)受到的重力沿斜面向下的分力,使小孩下滑得更快,但小孩的重力不變,故B錯(cuò)誤;C.雙臂張開很大的角度時(shí)與雙臂豎直平行時(shí)比較,合力不變,隨雙臂張開很大的角度,其分力越大,故C錯(cuò)誤;D.磨刀不誤砍柴工,刀尖越鋒利,用同樣大的力作用在刀背上,刀劈開物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力變大,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查力的平行四邊形定則的應(yīng)用,要明確在實(shí)際中,往往根據(jù)力的作用效果對(duì)力進(jìn)行分解。要搞清分力與合力的大小關(guān)系。(多選)11.(2023秋?天津期末)生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。圖中是刀刃的橫截面,F(xiàn)是作用在刀背上的力,若刀刃的橫截面是等腰三角形,刀刃兩側(cè)面的夾角為θ。則下列說法正確的是()A.F一定,θ越大,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 B.F一定,θ越小,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 C.θ一定,F(xiàn)越大,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大 D.θ一定,F(xiàn)越小,對(duì)外界產(chǎn)生的推力FN就越大【考點(diǎn)】正交分解法.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】BC【分析】將向下的力F按效果依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行分解,然后由幾何知識(shí)求解?!窘獯稹拷猓簩⒘根據(jù)平行四邊形定則分解如下:由幾何知識(shí)得:F=2則側(cè)向推力的大小為:FN=AB、由公式FN=F2sinθ2,可知,在F一定時(shí),θ越小時(shí)FNCD、由公式FN=F2sinθ2,可知,在θ一定時(shí),F(xiàn)越大時(shí)FN故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查力的分解,題中的力的分解作圖為一菱形,由幾何知識(shí)正確確定菱形中的角度是關(guān)鍵。(多選)12.(2024秋?道里區(qū)校級(jí)期中)力的合成和分解在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用,下列說法中正確的是()A.兩個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力可能為5N;三個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力也可能為5N B.兩個(gè)共點(diǎn)力間的夾角由0°增大到180°的過程中,合力一定減小 C.已知合力及一個(gè)分力的大小和方向,則求另一個(gè)分力有無數(shù)解 D.已知合力的大小和方向,又知兩個(gè)分力的方向,則求兩個(gè)分力的大小有唯一解【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】ABD【分析】根據(jù)兩個(gè)力以及三個(gè)力的合力范圍計(jì)算方法分析;根據(jù)合力與分力的關(guān)系分析;只能做出一個(gè)力合成的矢量三角形,據(jù)此分析?!窘獯稹拷猓篈.兩個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力最大值為10N,最小值為0N,合力可能為5N;三個(gè)5N的共點(diǎn)力的合力最大值為15N,最小值為0,則三個(gè)力的合力也可能為5N,故A正確;B.根據(jù)平行四邊形定則可知,兩個(gè)共點(diǎn)力間的夾角由0°增大到180°的過程中,合力一定減小,故B正確;C.已知合力及一個(gè)分力的大小和方向,則只能畫出一種平行四邊形,則另一個(gè)分力只有唯一解,故C錯(cuò)誤;D.已知合力的大小和方向,又知兩個(gè)分力的方向,則只能畫出一種平行四邊形,即兩個(gè)分力的大小有唯一解,故D正確。故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】知道合力與分力的關(guān)系是解題的基礎(chǔ),知道合力與兩個(gè)分力可以構(gòu)成一個(gè)力合成的矢量三角形,在已知合力及一個(gè)分力的大小和方向時(shí),則只能畫出一個(gè)力合成的矢量三角形。三.填空題(共4小題)13.(2023秋?黃浦區(qū)校級(jí)期末)某運(yùn)動(dòng)員在單杠上做引體向上的動(dòng)作,使身體勻速上升,第一次兩手距離與肩同寬,用力為F1,第二次兩手間的距離是肩寬的2倍,用力為F2,比較運(yùn)動(dòng)員兩次用力的大小F1<F2,運(yùn)動(dòng)員兩次對(duì)單杠向下的作用力的大小F′1=F′2。(填“>,<或=)【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】<;=?!痉治觥恳匀藶檠芯繉?duì)象,受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解運(yùn)動(dòng)員用力的大小與重力關(guān)系,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)比較兩次用力大小,以及運(yùn)動(dòng)員兩次對(duì)單杠向下的作用力的大小關(guān)系?!窘獯稹拷猓涸O(shè)手臂與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)平衡條件可得2Fcosθ=G,解得F=G2cosθ,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)θ為銳角時(shí),θ越小,cosθ越大,可得F1<F2,兩次引體向上,運(yùn)動(dòng)員均受力平衡,運(yùn)動(dòng)員兩次對(duì)單杠向下的作用力的大小等于運(yùn)動(dòng)員的重力大小,即F1'=F2故答案為:<;=?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查力的合成與分解在共點(diǎn)力平衡中的應(yīng)用,理解平衡條件是解題關(guān)鍵。14.(2023秋?思明區(qū)校級(jí)期中)已知兩共點(diǎn)力大小分別為F1=3.0N,F(xiàn)2=2.5N,其方向如圖所示,請(qǐng)用圖中右上角的長度代表1N,用作圖法作出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力,并可由圖可量出其大小為5.5N。(保留一位小數(shù))【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;圖析法;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】5.5?!痉治觥扛鶕?jù)平行四邊形定則作圖即可求解?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)平行四邊形定則做出兩個(gè)力的合力,如下圖所示則合力的大小大約為5.5N。故答案為:5.5?!军c(diǎn)評(píng)】掌握用平行四邊形定則作圖的方法是解題的基礎(chǔ),注意在作圖時(shí),標(biāo)度要保持一致。15.(2022秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,帆板船的帆與船身成37°角,今有垂直于帆,大小為500N的風(fēng)力作用于帆面上,則船在前進(jìn)方向上獲得的推力為300N,在船的側(cè)面所受的推力為400N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【考點(diǎn)】正交分解法.【專題】定量思想;合成分解法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】300N,400N.【分析】將風(fēng)吹帆的力分解成沿船前進(jìn)的方向與垂直前進(jìn)的方向,運(yùn)用力的平行四邊形定則,可求出這兩個(gè)分力大?。窘獯稹拷猓簩⒘進(jìn)行分解,如圖所示則有:F1=Fsin37°=500×0.6N=300NF2=Fcos37°=500×0.8N=400N故答案為:300N,400N.【點(diǎn)評(píng)】考查應(yīng)用平行四邊形定則將力進(jìn)行分解,運(yùn)用三角函數(shù)列出等式.注意夾角的確定,同時(shí)風(fēng)吹帆的力垂直于帆.16.(2023?青島開學(xué))某同學(xué)用如圖裝置探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律。ABCD為豎直平板,E、F兩處固定了軸線水平的輕質(zhì)滑輪。調(diào)整鉤碼個(gè)數(shù),當(dāng)裝置平衡時(shí)如圖所示,此時(shí)記下繩子結(jié)點(diǎn)O的位置、三段繩子OE、OF、OP中的彈力方向及對(duì)應(yīng)的鉤碼數(shù)目。圖中OE、OF與水平方向的夾角分別為α、β,如果共點(diǎn)力的合成滿足“平行四邊形定則”,則α+β=90°(或π2)。保持鉤碼個(gè)數(shù)不變,將F處滑輪水平向右移動(dòng)到G點(diǎn),裝置再次平衡后,結(jié)點(diǎn)O的位置將降低【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;平行四邊形法則圖解法專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】方向;90°(或π2【分析】穩(wěn)定后,O點(diǎn)處于平衡狀態(tài),所受三個(gè)力的合力為零,即任何兩個(gè)力的合力與另外一個(gè)力等大反向,根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則可正確解答?!窘獯稹拷猓寒?dāng)裝置平衡時(shí),記下繩子的結(jié)點(diǎn)D和三段繩子彈力的方向和對(duì)應(yīng)鉤碼的數(shù)目。設(shè)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析并根據(jù)平行四邊形法則進(jìn)行合成,如圖所示:由于三個(gè)力所在的三角形滿足勾股定理,根據(jù)幾何關(guān)系可得:α+β=90°以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象,受到三個(gè)力的作用,由于鉤碼個(gè)數(shù)不變,因此三個(gè)力的大小不變,O點(diǎn)所受豎直方向的拉力大小方向不變,即EO,F(xiàn)O兩繩子拉力的合力大小方向不變,根據(jù)平行四邊形定則可知,二力的大小不變,其合力的大小方向不變,則該二力的夾角不變,故∠EOF不變;所以將F處滑輪水平向右移動(dòng)到G點(diǎn),裝置再次平衡后,結(jié)點(diǎn)O的位置將降低。故答案為:方向;90°(或π2【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是掌握三力平衡的條件,理解平行四邊形定則,同時(shí)知道驗(yàn)證平行四邊形定則是從力的圖示角度去作圖分析。四.解答題(共4小題)17.(2024秋?山東期中)(1)如圖甲所示在同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力F1=20N、F2=20N、F3=40N互成120°角,求它們的合力的大小和方向;(2)在同一平面內(nèi)的四個(gè)共點(diǎn)力F1=20N、F2=30N、F3=22N、F4=40N,方向如圖乙所示,求它們的合力大小和方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,要求寫出求解過程即畫圖加表達(dá)式或?qū)懗鲎銐蚯宄奈淖终f明)【考點(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;圖析法;平行四邊形法則圖解法專題;理解能力.【答案】(1)F1、F2、F3的合力為20N,方向沿F3方向;(2)F1、F2、F3、F4的合力為222N,方向沿與F4夾角為【分析】對(duì)不在一條直線上的力先分解在其它力所在的直線上,再用正交分解法分別求兩個(gè)方向的合力,最后再求所有力的合力大小和方向?!窘獯稹拷猓海?)以垂直于F3方向?yàn)閤軸,沿F3方向?yàn)閥軸,如圖所示,由于F1和F2沿x軸的分力大小相等,方向相反,則F1、F2、F3的合力為F合=F3(2)以垂直于F3方向?yàn)閤軸,沿F3方向?yàn)閥軸,將F2分解到x軸和y軸上,如圖所示,則沿x軸方向的合力為Fx=F4﹣F2sin37°=40N﹣30×0.6N=22N,則沿y軸方向的合力為Fy=F1+F2cos37°﹣F3=20N+30×0.8N﹣22N=22N,則F1、F2、F3、F4的合力為F合=Fx2+Fy2=222+2答:(1)F1、F2、F3的合力為20N,方向沿F3方向;(2)F1、F2、F3、F4的合力為222N,方向沿與F4夾角為【點(diǎn)評(píng)】考查正交分解法的應(yīng)用問題,結(jié)合解析法進(jìn)行準(zhǔn)確分析和計(jì)算,注意先對(duì)沒有與其它力落在同一直線上的力的分解。18.(2024秋?南京期中)如圖所示,在水平拉力F的作用下,木板B在水平地面上向左勻速運(yùn)動(dòng),木塊A靜止不動(dòng),與之相連的固定在豎直墻上的彈簧秤的示數(shù)為8N。已知木塊A、木板B的質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg(g=10m/s2)。(1)若此時(shí)彈簧秤彈簧的伸長量為2cm,則該彈簧秤彈簧的勁度系數(shù)為多少;(2)木塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少;(3)若木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則水平拉力F為多大?!究键c(diǎn)】正交分解法;胡克定律及其應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;理解能力.【答案】(1)若此時(shí)彈簧秤彈簧的伸長量為2cm,則該彈簧秤彈簧的勁度系數(shù)為400N/m;(2)木塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;(3)若木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則水平拉力F為20N?!痉治觥浚?)由胡克定律求解勁度系數(shù);(2)對(duì)B根據(jù)平衡條件、滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式進(jìn)行解答;(3)對(duì)A和B整體根據(jù)平衡條件進(jìn)行解答?!窘獯稹拷猓海?)由胡克定律得:T=kxk=Tx=8(2)對(duì)B根據(jù)平衡條件可得:fBA=T根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式可得:fBA=μ1mAg解得:μ1=0.4;(3)對(duì)A和B整體根據(jù)平衡條件可得:F=T+μ地(mA+mB)g解得:F=20N。答:(1)若此時(shí)彈簧秤彈簧的伸長量為2cm,則該彈簧秤彈簧的勁度系數(shù)為400N/m;(2)木塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;(3)若木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則水平拉力F為20N?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題,關(guān)鍵是能夠確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平衡條件建立平衡方程進(jìn)行解答。19.(2024秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)按下列兩種情況把一個(gè)豎直向下的150N的力分解為兩個(gè)分力。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)一個(gè)分力水平向右,并等于200N,求另一個(gè)分力的大小和方向;(2)一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向左下(如圖所示),求兩個(gè)分力的大小?!究键c(diǎn)】力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;圖析法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】(1)一個(gè)分力水平向右,并等于200N,另一個(gè)分力的大小為250N,方向斜向左下方與合力的夾角為53°;(2)一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向左下(如圖所示),兩個(gè)分力的大小分別為503N、1003N?!痉治觥浚?)力的合成與分解都遵守平行四邊形定則,根據(jù)平行四邊形定則,做出圖形即可求得分力的大小和方向;(2)已知合力和兩個(gè)分力的方向,分解具有唯一性,根據(jù)平行四邊形定則作圖分解即可?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)平行四邊形定則,已知一個(gè)分力沿水平方向,做出平行四邊形如圖所示:由圖形可知另一個(gè)分力F2的大小為:F2=F2+tanα=解得:α=53°因此另一個(gè)分力方向斜向下與合力的夾角為53°;(2)一個(gè)豎直向下的150N的力分解為兩個(gè)分力,一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向下,根據(jù)平行四邊形定則作圖,如圖所示:根據(jù)三角知識(shí),則有:F1=Ftan30°=150×33N=503N,F(xiàn)2=Fcos30°答:(1)一個(gè)分力水平向右,并等于200N,另一個(gè)分力的大小為250N,方向斜向左下方與合力的夾角為53°;(2)一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30°斜向左下(如圖所示),兩個(gè)分力的大小分別為503N、1003N?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是確定合力與分力的方向,然后根據(jù)平行四邊形定則作圖分析,最后根據(jù)幾何關(guān)系求解,簡單題。20.(2024秋?新吳區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,水平地面上一物體重為11N,在大小為15N的推力F作用下做勻速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)與水平方向的夾角為θ。(sinθ=0.6,cosθ=0.8)求:(1)地面對(duì)物體的摩擦力大??;(2)地面對(duì)物體的支持力大小。(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?!究键c(diǎn)】正交分解法;動(dòng)摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力.【答案】(1)地面對(duì)物體的摩擦力大小為12N;(2)地面對(duì)物體的支持力大小為20N。(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.6?!痉治觥恳晕矬w為研究對(duì)象,受力分析,正交分解,根據(jù)平衡條件求支持力和摩擦力的大小,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力求得動(dòng)摩擦因數(shù)?!窘獯稹拷猓海?)在水平方向上根據(jù)平衡條件可得地面對(duì)物體的摩擦力大小為f=Fcosθ=15×0.8N=12N(2)在豎直方向上根據(jù)平衡條件可得地面對(duì)物體的支持力大小N=G+Fsinθ=11N+15×0.6N=20N(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ答:(1)地面對(duì)物體的摩擦力大小為12N;(2)地面對(duì)物體的支持力大小為20N。(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.6?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查受力分析以及正交分解的應(yīng)用,當(dāng)物體受三個(gè)以上的作用力時(shí)通常用正交分解法.
考點(diǎn)卡片1.胡克定律及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向:過接觸點(diǎn)垂直于接觸面.球與面接觸時(shí)彈力的方向:在接觸點(diǎn)與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點(diǎn)的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對(duì)物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.2.胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變,從而產(chǎn)生彈力.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.即F=kx,其中,勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細(xì)決定.x則是指形變量,應(yīng)為形變(包括拉伸形變和壓縮形變)后彈簧的長度與彈簧原長的差值.注意:胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用.3.胡克定律的應(yīng)用(1)胡克定律推論在彈性限度內(nèi),由F=kx,得F1=kx1,F(xiàn)2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x即:彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量(即長度的變化量)成正比.(2)確定彈簧狀態(tài)對(duì)于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài),并且確定形變量的大小,從而確定彈簧彈力的方向和大?。绻桓嬖V彈簧彈力的大小,必須全面分析問題,可能是拉伸產(chǎn)生的,也可能是壓縮產(chǎn)生的,通常有兩個(gè)解.(3)利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸(壓縮)形變到壓縮(拉伸)形變的轉(zhuǎn)化,運(yùn)用胡克定律的推論△F=k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小,從而確定物體的位移,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)力學(xué)公式求相關(guān)量.【命題方向】(1)第一類??碱}型是考查胡克定律:一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí),彈簧伸長1.2cm,若改掛100N的重物時(shí),彈簧總長為20cm,則彈簧的原長為()A.12cmB.14cmC.15cmD.16cm分析:根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可.解:一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí),彈簧伸長1.2cm,根據(jù)胡克定律,有:F1=kx1;若改掛100N的重物時(shí),根據(jù)胡克定律,有:F2=kx2;聯(lián)立解得:k=Fx2=100故彈簧的原長為:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故選D.點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解,要記住胡克定律公式中F=k?△x的△x為行變量.(2)第二類??碱}型是考查胡克定律與其他知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合:如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時(shí),彈簧的長度比其自然長度伸長了l,今向下拉盤,使彈簧再伸長△l后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi),則剛松手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于()A.(1+△ll)mgB.分析:根據(jù)胡克定律求出剛松手時(shí)手的拉力,確定盤和物體所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時(shí),整體的加速度.再隔離物體研究,用牛頓第二定律求解盤對(duì)物體的支持力.解:當(dāng)盤靜止時(shí),由胡克定律得(m+m0)g=kl①設(shè)使彈簧再伸長△l時(shí)手的拉力大小為F再由胡克定律得F=k△l②由①②聯(lián)立得F=剛松手瞬時(shí)彈簧的彈力沒有變化,則以盤和物體整體為研究對(duì)象,所受合力大小等于F,方向豎直向上.設(shè)剛松手時(shí),加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得a=對(duì)物體研究:FN﹣mg=ma解得FN=(1+△l故選A.點(diǎn)評(píng):點(diǎn)評(píng):本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時(shí)問題的能力,這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況,再分析非平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時(shí)加速度.【解題方法點(diǎn)撥】這部分知識(shí)難度中等、也有難題,在平時(shí)的練習(xí)中、階段性考試中會(huì)單獨(dú)出現(xiàn),選擇、填空、計(jì)算等等出題形式多種多樣,在高考中不會(huì)以綜合題的形式考查的,但是會(huì)做為題目的一個(gè)隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜,因此在確定其大小和方向時(shí),不能想當(dāng)然,應(yīng)根據(jù)具體的條件或計(jì)算來確定.2.動(dòng)摩擦因數(shù)的性質(zhì)和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:彼此接觸的物體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力和正壓力之間的比值,稱為動(dòng)摩擦因數(shù)μ.當(dāng)物體處于水平運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),正壓力=重力。2.影響因素:不同材質(zhì)的物體間動(dòng)摩擦因數(shù)不同,μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。注意:動(dòng)摩擦因數(shù)與壓力無關(guān)、與接觸面積大小無關(guān)、與滑動(dòng)摩擦力的大小無關(guān)、與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)。動(dòng)摩擦系數(shù)是物體本身的屬性,只與物體本身有關(guān),與有沒有進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),以及有沒有正壓力無關(guān)。所以不能說動(dòng)摩擦系數(shù)與摩擦力成正比,與正壓力成反比。只能說摩擦力與正壓力和動(dòng)摩擦系數(shù)成正比,也就是f=μN(yùn)。【命題方向】一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的輕彈簧下端掛一物體,當(dāng)物體靜止不動(dòng)時(shí),彈簧伸長了10cm,將該物體放在水平桌面上,用該彈簧沿水平方向拉物體在桌面上做勻速滑動(dòng),此時(shí)彈簧伸長了2cm,求物體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).分析:(1)當(dāng)物體靜止不動(dòng)時(shí),根據(jù)胡克定律得出彈簧的勁度系數(shù)與物體重力的關(guān)系.(2)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)胡克定律求出彈簧的拉力,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式求出動(dòng)摩擦因數(shù).解答:當(dāng)物體靜止不動(dòng)時(shí),根據(jù)胡克定律得:mg=kx1;物體在桌面上做勻速滑動(dòng)時(shí),彈簧的拉力與滑動(dòng)摩擦力二力平衡,則得:kx2=f又f=μN(yùn)=μmg聯(lián)立以上三得,μ=k答:物體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵掌握胡克定律和共點(diǎn)力平衡條件,也提供了一種測量動(dòng)摩擦因數(shù)的方法.【解題思路點(diǎn)撥】1.動(dòng)摩擦因數(shù)是一種固有屬性,與接觸面的材料,粗糙程度有關(guān)。2.求解動(dòng)摩擦因數(shù)的相關(guān)問題時(shí),要注意正壓力的求解。3.正交分解法【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.力的分解(1)力的分解定義:已知一個(gè)力求它的分力的過程叫力的分解.(2)力的分解法則:滿足平行四邊形定則.2.正交分解法將一個(gè)力(矢量)分解成互相垂直的兩個(gè)分力(分矢量),即在直角坐標(biāo)系中將一個(gè)力(矢量)沿著兩軸方向分解,如果圖中F分解成Fx和Fy,它們之間的關(guān)系為:Fx=F?cosφ,①Fy=F?sinφ,②F=Fxtanφ=Fy正交分解法是研究矢量常見而有用的方法,應(yīng)用時(shí)要明確兩點(diǎn),①x軸、y軸的方位可以任意選擇,不會(huì)影響研究的結(jié)果,但若方位選擇的合理,則解題較為方便:②正交分解后,F(xiàn)x在y軸上無作用效果,F(xiàn)y在x軸上無作用效果,因此Fx和Fy不能再分解.【命題方向】如圖所示,帆板船的帆與船身成37°角,今有垂直于帆,大小為500N的風(fēng)力作用于帆面上,則船在前進(jìn)方向上獲得的推力為N,在船的側(cè)面所受的推力為N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)分析:將風(fēng)吹帆的力分解成沿船前進(jìn)的方向與垂直前進(jìn)的方向,運(yùn)用力的平行四邊形定則,可求出這兩個(gè)分力大小.解答:將力F進(jìn)行分解,如圖所示則有:F1=Fsin37°=500×0.6N=300NF2=Fcos37°=500×0.8N=400N故答案為:300N,400N.點(diǎn)評(píng):考查應(yīng)用平行四邊形定則將力進(jìn)行分解,運(yùn)用三角函數(shù)列出等式.注意夾角的確定,同時(shí)風(fēng)吹帆的力垂直于帆.【解題思路點(diǎn)撥】正解分解法的步驟如下:1.建立直角坐標(biāo)系,一般有兩種:①沿水平方向的直角坐標(biāo)系②沿斜面方向的直角坐標(biāo)系要根據(jù)具體的問題選擇建立。2.正交分解:從力分別投影到x軸和y軸上。3.分力的表示:通過三角函數(shù),表示出分力的大小。4.按力的效果進(jìn)行分解【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.有些情況下正交分解法并不能使問題簡化,需要按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解。分解的步驟如下:①分析力的作用效果②據(jù)力的作用效果確定分力的方向;(畫兩個(gè)分力的方向)③用平行四邊形定則確定分力的大?。虎軗?jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求分力的大小和方向。2.如下圖:重力可以按照效果分解為擠壓擋板的力和擠壓斜面的力?!久}方向】如圖所示,AB、AC兩光滑斜面相互垂直。AC與水平面成30°角。如把球O的重力按照其作用效果分解,則兩個(gè)分力的大小分別為()分析:已知合力和兩個(gè)分力的方向,根據(jù)平行四邊形定則作力圖,然后解矢量三角形。解答:已知重力和兩個(gè)分力的方向,根據(jù)平行四邊形定則作力圖,如圖所示由圖得到:G1G2故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查了力的分解,關(guān)鍵運(yùn)用平行四邊形作力圖,然后解矢量三角形,基礎(chǔ)題。【解題思路點(diǎn)撥】把力按效果分解時(shí)要先確定力都有哪些效果,然后確定力的方向,再根據(jù)三角函數(shù)求解力的大小。5.力的分解過程中多解和極值的問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.兩個(gè)已知的力求合力,根據(jù)平行四邊形定則可知,合力是唯一確定的。而給出合力,求分力的時(shí)候,可以分解出無數(shù)個(gè)平行四邊形,所以有無數(shù)組解。而如果在分解時(shí)加以限制,分力的情況也會(huì)有所不同。2.已知兩分力求合力有唯一解,而求一個(gè)力的兩個(gè)分力,如不限制
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