2024-2025學年新教材高中物理第三章相互作用-力4力的合成和分解分級訓練含解析新人教版必修第一冊

PAGE4-4力的合成和分解【基礎鞏固】1.關于共點力,下列說法錯誤的是 ()A.作用在一個物體上的兩個力,假如大小相等,方向相反,這兩個力是共點力B.作用在一個物體上的兩個力,假如是一對平衡力,則這兩個力是共點力C.作用在一個物體上的幾個力,假如它們的作用點不在同一點上,則這幾個力不肯定是共點力D.作用在一個物體上的幾個力,假如它們的作用線交于一點,則這幾個力是共點力答案:A2.如圖所示,小球被輕繩系住靜止在光滑的斜面上.若按力的實際作用效果來分解,小球受到的重力G的兩個分力方向分別是圖中的()A.1和4B.2和4C.3和4D.3和2答案:C3.有始終角V形槽固定在水平面上,其截面如圖所示,BC面與水平面間的夾角為60°,有一質(zhì)量為m的正方體勻稱木塊放在槽內(nèi),木塊與BC面間的動摩擦因數(shù)為μ,與AB面間無摩擦,重力加速度為g.現(xiàn)用垂直于紙面對里的力推木塊使之沿槽運動,則木塊受到的摩擦力為 ()A.12μmg B.32μmgC.22答案:A4.如圖所示,物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運動,則物塊所受的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應當是 ()A.水平向右 B.豎直向上C.向右偏上 D.向左偏上答案:B5.如圖所示,若水桶上繩子的狀況有a、b、c三種,則提水時繩子在哪種狀況下更簡單斷 ()A.aB.bC.cD.以上說法都不對答案:A6.如圖所示,一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演,假如鋼索能承受的最大拉力是2000N,演員和獨輪車的總質(zhì)量為80kg,獨輪車兩側(cè)的鋼索最大成150°角,鋼索能平安運用嗎?鋼索重力不計,cos75°=0.259,g取10m/s2.解析:對鋼索上與車輪接觸的點進行受力分析,如圖所示.其中FT1、FT2為兩側(cè)鋼索對O點的拉力,且FT1=FT2,FN為O點受到的獨輪車的壓力,FT1和FT2的合力FT的大小與FN的大小相等,FN在數(shù)值上等于人和車的重力mg.由幾何關系得2FT1cos75°=mg,所以FT1=mg2cos75°=80×102×0.259N=1544N,即F答案:鋼索能平安運用.【拓展提高】7.便攜式液壓擴張機廣泛應用于交通事故、地震等意外事故和災難救援,它可產(chǎn)生很大的作用力,使金屬結(jié)構(gòu)變形.便攜式液壓擴張機的原理示意圖如圖所示,A、B為活動鉸鏈,C為固定鉸鏈,在A處作用一水平力F,B處滑塊就以比F大得多的力向上頂物體D,已知圖中2l=1.0m,b=0.05m,F=400N,B與左壁接觸,接觸面光滑,滑塊和桿的重力不計,則D受到向上頂?shù)牧Υ笮?)A.3000N B.2000NC.1000N D.500N解析:將力F按作用效果沿AB和AC兩個方向進行分解,作出力的分解圖如圖甲所示,則F1=F2,2F1cosα=F,所以F1=F2=F2cos甲乙再將F1按作用效果分解為FN和FN',作出力的分解圖如圖乙所示,則FN=F1siα,聯(lián)立以上各式可得FN=Ftanα2.tanα=lb=10,所以F答案:B8.如圖所示,一物體受到1N、2N、3N、4N四個力作用而處于平衡狀態(tài),沿3N力的方向做勻速直線運動,現(xiàn)保持1N、3N、4N三個力的方向和大小不變,而將2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)60°,此時作用在物體上的合力大小為 ()A.2N B.22N C.3N D.33N解析:由題意可知,起先時,四個力的合力為0,可知1N、3N、4N三個力的合力為2N,方向與2N的力方向相反;當2N的力繞O點旋轉(zhuǎn)60°,其他三個力的合力不變,那么現(xiàn)在等效為物體受大小為2N的兩個力共同作用,這兩個力的夾角為120°,因此這兩個力的合力大小為2N,故選項A正確.答案:A9.如圖所示,材料相同的繩子AO、BO、CO將鋼梁水平吊起,若鋼梁足夠重時,繩子AO先斷,則 ()A.θ<120°B.θ=120°C.θ>120°D.不論θ為何值,AO總是先斷解析:分析O點的受力,如圖所示.繩子BO和CO的拉力的合力與繩子AO的拉力等大反向,依據(jù)對稱性可知,繩BO與繩CO拉力大小相等,FAO2=FBO·cosθ2;若鋼梁足夠重時,繩子AO先斷,則FAO>FBO答案:A【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.現(xiàn)有一段棉線、一把刻度尺、一個質(zhì)量已知的重物,試設計一種試驗方案,測出此段棉線能承受的最大拉力.解析:如圖甲所示,在一根長度已知的棉線的中點懸掛重力已知的重物,然后沿著刻度尺將雙手漸漸分開,視察分開到什么距離時棉線斷了,就可計算棉線能承受的最大拉力.甲乙首先把重物系在棉線中點上,然后測出棉線中點到線的端點的長度l.把刻度尺水平放置,手持棉線的兩端從中間向兩端緩慢分開,