高中物理人教版第三章相互作用5力的分解 第3章

第三章5基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．關(guān)于力的合成與分解，下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684426)(D)A．合力與分力是等效替代關(guān)系，都同時作用在物體上B．合力一定大于每一個分力C．當(dāng)已知合力，和其中一個分力，則分解的結(jié)果可能是無數(shù)D．已知合力和兩個分力的方向，分解結(jié)果是唯一的解析：力的合成與分解是一種等效替代，根據(jù)需要可以將一個力分解為兩個分力或用一個力代替兩個分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同時作用，所以A錯誤；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B錯誤；若已知合力和一個分力，根據(jù)平行四邊形法則可以知道，分解結(jié)果唯一，所以C錯誤；同樣道理，若已知合力和兩個分力的方向，根據(jù)平行四邊形法則，結(jié)果唯一，故D正確。2．小明想推動家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也推不動，他回憶起物理課堂上學(xué)習(xí)的“力的分解”知識，便想了個妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684427)(C)A．這是不可能的，因為小明根本沒有用力去推衣櫥B．這是不可能的，因為無論如何小明的力氣也沒那么大C．這有可能，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D．這有可能，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力解析：小明的重力可分解為沿兩個木板方向的分力，由于兩個木板夾角接近180°，根據(jù)平行四邊形定則，可知分力可遠(yuǎn)大于小明的重力，選項C正確。3.如圖所示，a、b、c三根繩子完全相同，其中b繩水平，c繩下掛一個重物。若使重物加重，則這三根繩子最先斷的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684428)(A)A．a(chǎn)繩 B．b繩C．c繩 D．無法確定解析：將重物分解為拉a繩和拉b繩的力，如圖所示，顯然a繩受力最大，所以A選項正確。4．(上海市金山中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個針腳，另一個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，這時針腳A、B對手指和手掌均有作用力，對這兩個作用力方向的判斷，下列各圖中大致正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684429)(C)解析：以圓規(guī)上的O點為研究對象，O點所掛物體的重力產(chǎn)生兩個作用效果：一個是沿AO方向向左拉AO，另一個是沿OB方向斜向下壓OB，通過圓規(guī)兩腳作用在手上的力如選項C所示。5．如圖所示，重為G的小孩沿斜面勻速滑下，小孩受力如圖所示，這些力之間的大小關(guān)系是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684430)(ABD)A．N＝Gcosθ B．f＝GsinθC．f＋N＝G D．G2＝N2＋f2解析：將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個方向正交分解如圖所示，則N＝G2＝Gcosθ，A對；f＝G1＝Gsinθ，B對；重力G大小等于N與f合力大小，G2＝N2＋f2，D對。二、非選擇題6.如圖所示，表面光滑、質(zhì)量不計的尖劈插在縫A、B之間，在尖劈背上加一壓力F，則尖壁對A側(cè)壓力為eq\f(F,sinα)，對B側(cè)壓力為_Fcotα__。eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684431)解析：將力F沿垂直劈兩側(cè)面分解，如圖所示。則tanα＝eq\f(F,F1)sinα＝eq\f(F,F2)所以F1＝eq\f(F,tanα)＝FcotαF2＝eq\f(F,sinα)。7．用繩子將鳥籠掛在一根橫梁上，如下圖所示。若鳥籠重N，求繩子OA和OB的拉力各是多大。eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684432)答案：NN解析：如圖所示，將重力按作用效果分解，由數(shù)學(xué)知識得F1＝G·cos30°＝×N＝NF2＝G·sin30°＝×N＝N繩子OA段的拉力大小是N，OB段的拉力大小為N。能力提升一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題)1．(河北承德一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，三個完全相同的木塊放在同一個水平面上，木塊和水平面的動摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個大小為F的推力，其中給第一、三兩木塊的推力與水平方向的夾角相同。這時三個木塊都保持靜止，比較它們和水平面間的彈力大小N1、N2、N3，和摩擦力大小f1、f2、f3，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684433)(B)A．N1>N2>N3，f1>f2>f3 B．N1>N2>N3，f1＝f3<f2C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1>N2>N3，f1＝f2＝f3解析：對于1、3兩個物體，在水平方向上，摩擦力f1＝f3＝Fcosθ，對于物體2，在水平方向上，摩擦力f2＝F，則f1＝f3＜f2，在豎直方向上，對于物體1，有：N1＝Fsinθ＋mg，對于物體2，有：N2＝mg，對于物體3，有：N3＋Fsinθ＝mg，則N3＝mg－Fsinθ，所以N1＞N2＞N3，故B正確，A、C、D錯誤，故選B。2．(河南省師大附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)。三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684434)(D)A．eq\f(1,3)mg B．eq\f(2,3)mgC．eq\f(\r(3),6)mg D．eq\f(2\r(3),9)mg解析：照相機(jī)受力平衡，在豎直方向上有：3F·cos30°＝mg，得F＝eq\f(2\r(3)mg,9)，所以D選項正確。3.(揚州市2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)自卸式運輸車是車廂配有自動傾卸裝置的汽車，又稱為翻斗車、工程車，由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示，在車廂由水平位置逐漸抬起的過程中，有關(guān)貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684435)(BC)A．摩擦力Ff逐漸減小 B．摩擦力Ff先增大后減小C．支持力FN逐漸減小 D．支持力FN先增大后減小解析：開始時物體受重力和支持力，抬起后受到向上的靜摩擦力；靜摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即Ff＝mgsinθ，隨角度的增大，摩擦力增大；當(dāng)角度達(dá)一定程度時，物體開始滑動，由靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，而滑動摩擦力Ff＝μmgcosθ，cosθ隨角度的增加而減小，故摩擦力將減小，所以摩擦力是先增大后減小的，故B正確，A錯誤；支持力FN＝mgcosθ逐漸減小，C正確，D錯誤，故選BC。4．(蘇州實驗中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，用與豎直方向成θ角(θ＜45°)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一個小球，這時繩b的拉力為T1，現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力變?yōu)門2；再轉(zhuǎn)過θ角固定，繩b的拉力為T3，則eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684436)(AD)A．T1＝T3＞T2 B．T1＜T2＜T3C．T1＝T3＜T2 D．繩a的拉力減小解析：以小球為研究對象，分析受力：重力、a、b兩繩的拉力T、T2，根據(jù)平衡條件得知，T和T2的合力方向豎直向上，大小與重力相等，保持不變，作出b繩在三個不同位置時，兩個拉力的變化，如圖，由圖得到，T1＝T3＞T2。由圖看出，繩a的拉力減小，故AD正確。5．(北京大學(xué)附中河南分校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，用繩跨過定滑輪牽引小船，設(shè)水的阻力不變，則在小船勻速靠岸的過程中eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684437)(AD)A．繩子的拉力不斷增大 B．繩子的拉力不變C．船所受浮力增大 D．船所受浮力變小解析：對小船進(jìn)行受力分析，因為小船做勻速直線運動，所以小船處于平衡狀態(tài)，合力為零；設(shè)拉力與水平方向的夾角為θ，有：Fcosθ＝f①Fsinθ＋F?。絤g②船在勻速靠岸的過程中，θ增大，阻力不變，根據(jù)平衡方程①知，繩子的拉力增大，根據(jù)平衡方程②知，拉力增大，sinθ增大，所以船的浮力減小。故A、D正確，B、C錯誤。二、非選擇題6．如圖所示，楔形物體傾角為θ＝30°，放在水平地面上，輕質(zhì)硬桿下端帶有滑輪，上端頂有重1000N的物體，硬桿只能沿滑槽上下滑動。不計一切摩擦，求作用于楔形物體上的水平推力至少多大才能將重物頂起？eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684438)答案：eq\f(1000\r(3),3)N解析：水平推力F有兩個效果，垂直于斜面向上支持滑輪和垂直于水平面壓地面，如圖所示，斜面對桿的支持力大小為FN＝eq\f(F,sinθ)，方向垂直于斜面斜向上。要使輕桿頂起重物，則應(yīng)使FNcosθ≥G，即eq\f(F,sinθ)·cosθ≥G，F(xiàn)≥Gtanθ＝eq\f(1000,3)eq\r(3)N。7．(湖南省六校聯(lián)盟2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示，某人用輕繩牽住一只質(zhì)量m＝0.6kg的氫氣球，因受水平風(fēng)力的作用，系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角。已知空氣對氣球的浮力為15N，人的質(zhì)量M＝50kg，且人受的浮力忽略不計(g取10N/kg，sin37°＝，cos37°＝。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號99684439)(1)水平風(fēng)力的大?。?2)人對地面的壓力大??；(3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人對地面的壓力如何變化？(要求說明理由)答案：(1)水平風(fēng)力的大小12N；(2)人對地面的壓力大小為491N；(3)若水平風(fēng)力增強(qiáng)，人