浙江省2024-2025學(xué)年高中物理第二章課時(shí)訓(xùn)練2力的合成與分解含解析

PAGE6-課時(shí)訓(xùn)練2力的合成與分解基礎(chǔ)鞏固1.將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解,下列圖中錯(cuò)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300N,400N,500N的力拖動(dòng)獵物。若豹子的方位不確定,則這三個(gè)力的合力的最小值和最大值分別為(D)A.100N;1200N B.200N;1000NC.400N;1000N D.0;1200N3.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(diǎn)P在F1,F2和F3三力作用下保持靜止。下列推斷正確的是(B)A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F14.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(jī)沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則割草機(jī)所受阻力的大小為(B)A.Fsinα B.Fcosα C.Fsinα5.質(zhì)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+mgC.mgcosθ+F D.mgsinθ+F6.如圖,小英同學(xué)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(shí)兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角漸漸減小到30°,則(A)A.兩繩拉力漸漸減小B.兩繩拉力漸漸增大C.兩繩拉力先減小后增大D.兩繩拉力的合力漸漸增大解析:設(shè)鉤碼的重力為G,依據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,F1=F2。設(shè)兩繩之間的夾角為2α,則由平衡條件得,2F1cosα=G,得到F1=G2cosα,起始時(shí)兩繩間的夾角為150°,現(xiàn)將兩繩間夾角漸漸減小到30°,則減小兩繩之間的夾角α,cosα增大,F1減小,則F錯(cuò)誤。7.有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2,當(dāng)它們間的夾角為90°時(shí)合力為F,則當(dāng)它們間的夾角為120°時(shí),合力的大小為(B)A.2F B.22F C.2F D.3解析:力的合成如圖所示,當(dāng)夾角為90°時(shí),F=F12+F22,所以F1=F2=22F;當(dāng)夾角為120°8.如圖所示,兩塊完全相同的積木A,B疊放在一起,質(zhì)量均為m,交界面與水平面夾角為θ,B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,對B作用大小為F的水平外力后,兩積木仍舊保持靜止?fàn)顟B(tài),則B所受的水平地面摩擦力大小肯定為(A)A.F B.2μmgC.F-mgcosθ D.F-mgcos2θ解析:把A,B看成一個(gè)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、方向相反,故A正確,B,C,D錯(cuò)誤。9.(2024·臺(tái)州聯(lián)考)超市里磁力防盜扣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖所示,在錐形金屬筒內(nèi)放置四顆小鐵珠(其余兩顆未畫出),工作時(shí)彈簧通過鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬筒的底部,同時(shí),小鐵珠陷于釘柱上的凹槽里,鎖死防盜扣。當(dāng)用強(qiáng)磁場吸引防盜扣的頂部時(shí),鐵環(huán)和小鐵珠向上移動(dòng),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(gè)小鐵珠豎直向下的力F,小鐵珠鎖死防盜扣,每個(gè)小鐵珠對釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為(不計(jì)摩擦以及小鐵珠的重力)(C)A.2F B.22C.F D.3F解析:以一個(gè)小鐵珠為探討對象,將力F按作用效果分解如圖所示,由幾何關(guān)系可得,小鐵珠對釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為N=Ftan45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(shí)際作用效果來分解小球的重力G,則G的兩個(gè)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(chǎn)生兩個(gè)效果,一是使繩子拉伸,二是使斜面受壓,故應(yīng)按此兩個(gè)方向分解,分別是3和4。實(shí)力提高11.云南某邊防連隊(duì)為增加新兵的體能,把廢舊輪胎應(yīng)用于協(xié)助訓(xùn)練,并總結(jié)出“拉、搬、扛、翻、吊、滾”等多種好用方法。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(shè)輪胎質(zhì)量為m,輪胎與地面之間的動(dòng)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.μmgsinφC.μmgcosφ解析:對輪胎受力分析如圖所示,由于輪胎被拉動(dòng)過程中處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,Ff=FsinFN+Fcos=mg;又因?yàn)镕f=μFN,聯(lián)立解得F=μmgsinφ+12.如圖,在粗糙水平面上放置A,B,C三個(gè)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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.32f B.f C.3f D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(zhì)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(yùn)動(dòng)過程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g。現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中削減的質(zhì)量為(A)A.2(m-Fg) B.m-C.2m-Fg D.m-解析:氣球勻速下降時(shí),受到重力mg、向上的浮力F、向上的阻力F阻,依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得mg=F+F阻,氣球勻速上升時(shí),受到重力(m-Δm)g,向上的浮力F,向下的阻力F阻,依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得(m-Δm)g+F阻=F,解得Δm=2(m-Fg)14.(2024·臨海模擬)如圖所示是汽車45°極限爬坡時(shí)的照片,汽車緩慢逐步沿斜坡攀爬,斜坡的傾角漸漸增大至45°。下列關(guān)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.汽車受到沿坡面對下、大小不斷減小的滑動(dòng)摩擦力作用C.汽車受到沿坡面對上、大小不斷增大的靜摩擦力作用D.若汽車能順當(dāng)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(shè)坡面的傾角為θ,則其中支持力FN=mgcosθ,θ增大,則FN減小。依據(jù)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(cuò)誤;汽車受到的摩擦力Ff=mgsinθ,方向沿斜面對上;當(dāng)θ增大時(shí),汽車受到的摩擦力增大,故B錯(cuò)誤,C正確;要使汽車不打滑,則有μmgcosθ≥mgsinθ,解得μ≥tanθ,由于μ<1,則θ=45°時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大;可知若汽車能順當(dāng)爬坡,則車胎與坡間的最大靜摩擦力至少為車重的大小的2215.某同學(xué)用垂直懸掛法熬煉身體,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),兩種狀況下,手指受到的作用力大小都等于人的重力大小,故A,B錯(cuò)誤;兩種狀況下,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(cuò)誤,D正確。16.某物體在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),若F4的方向沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°角,但其大小保持不變,其余三個(gè)力的大小和方向均保持不變,此時(shí)物體受到的合力的大小為(B)A.0 B.F4 C.2F4 D.2F解析:物體在四個(gè)共點(diǎn)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(shí)針轉(zhuǎn)過60°角而大小保持不變,其余三個(gè)力的合力為-F4,則-F4與旋轉(zhuǎn)后的F4方向成120°,依據(jù)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12.5m,高為1.5m,試求黃沙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析:黃沙堆成圓錐時(shí),其表面的沙粒恰好能勻速下滑,設(shè)圓錐側(cè)棱的傾角為θ,則有mgsinθ=μmgcosθ,μ=tanθ,設(shè)圓錐底的周長為L,高為h,則tanθ=2則μ=2π答案:0.7518.拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖所示)。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可忽視;拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g。某同學(xué)沿拖桿方向推該拖把拖地,使拖把頭在水平地板上移動(dòng),此時(shí)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變更,變更了多少?(2)要使拖把勻速運(yùn)動(dòng),推拖把的力F為多大?解析:(1)推力F產(chǎn)