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2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题14

来源:爱够旅游网
第2讲 力的合成和分解 受力分析

1.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图1所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是( )

图1

A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱 B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

解析 由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确. 答案 C

2.F1、F2是力F的两个分力.若F=10 N,则下列不可能是F的两个分力的是

( ).

A.F1=10 N,F2=10 N B.F1=20 N,F2=20 N C.F1=2 N,F2=6 N D.F1=20 N,F2=30 N

解析 本题考查合力和分力之间的关系,合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,则应选C. 答案 C

3.某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是( ).

解析 人做引体向上时,双臂的合力大小一定等于人体的重力,根据平行四边形定则,两分力夹角越小,双臂用力就越小,故D项最大,B项最小. 答案 B

4.如图2所示,质量为mB=24 kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=22 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为

( ).

图2

A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6 解析 对A受力分析如图甲所示,由题意得FTcos θ=Ff1

FN1+FTsin θ=mAg Ff1=μ1FN1

由①②③得:FT=100 N

② ③

对A、B整体受力分析如图乙所示,由题意得

FTcos θ+Ff2=F FN2+FTsin θ=(mA+mB)g Ff2=μ2FN2

由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A答案正确. 答案 A

④ ⑤ ⑥

5.如图3所示,将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力F1和第1、3块石块间的作用力F2的大小之比为( ).

图3

A.1∶2 B.3∶2 C.3∶3 D.3∶1 解析 以第1块石块为研究对象,受力分析如图,石块静止,则F1=F2cos F1330°,F=cos 30°=2,故B正确.

2

答案 B

6.物块静止在固定的斜面上,分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )

解析 四个图中的物块均处于平衡状态,都受到四个作用力:重力G、外力F、斜面的支持力FN和静摩擦力Ff.建立沿斜面方向和垂直于斜面方向的直角坐

标系,如图所示.

分别列出物块的平衡方程可得到:A图中FfA=Gsin θ;B图中FfB=Gsin θ;C图中FfC=(G-F)sin θ;D图中FfD=(G+F)sin θ. 答案 D

7.如图4所示,物体在水平外力作用下处于静止状态,当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中,物体仍保持静止,则在此过程中静摩擦力可能为

( ).

图4

F

A.0 B.F C.2 D.2F 解析 由于物体不动,当F逆时针转动时,静摩擦力与F的水平分力平衡,当F水平时,Ff=F,当F竖直时,Ff=0,所以静摩擦力的变化范围是0≤Ff≤F,故正确选项为A、B、C. 答案 ABC

8.如图5所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是( ).

图5

A.物体可能只受两个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用

B.物体可能受三个力作用 D.物体一定受四个力作用

解析 本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件等知识点.物体做匀速直线运动,则受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方

向上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知,一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用. 答案 D

9.如图6所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点,现用另一轻绳将一物体系于O点,设轻绳AO、BO相互垂直,α>β,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,下列表述正确的是( ).

图6

A.FA一定大于G B.FA一定大于FB C.FA一定小于FB

D.FA与FB大小之和一定等于G

解析 物体受力分析如图所示,由三力平衡的知识可知,FA、FB的合力大小等于G,方向竖直向上,FA=Gsin α,FB=Gsin β.故FA一定小于G,A选项错误;因为α>β,故FA一定大于FB,B选项正确、C选项错误;FA与FB大小之和大于G,D选项错误.

答案 B

10.如图7所示,A、B两物体的质量分别为mA、mB,且mA>mB,整个系统处于静止状态.滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹

角θ变化情况是( ).

图7

A.物体A的高度升高,θ角变大 B.物体A的高度降低,θ角变小 C.物体A的高度升高,θ角不变 D.物体A的高度不变,θ角变小

解析 最终平衡时,绳的拉力F大小仍为mAg,由二力平衡可得2Fsin θ=mBg,故θ角不变,但因悬点由Q到P,左侧部分绳子变长,故A应升高,所以C正确. 答案 C

11.如图8所示,两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球,小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为2L的轻绳相连,今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F,恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动.则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)( )

图8

mg

A.2 3FC.3

B.mg D.F

解析 根据题意可知:两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形,对结点进行受力分析,根据平衡条件可得,F=2F′cos 30°,解得小球所受拉力F′3F

=3,C正确.

答案 C

12.如图9所示,AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳

的方向不变,AC与竖直方向的夹角为60°,改变BC绳的方向,试求: (1)物体能达到平衡时,θ角的取值范围.

(2)θ在0°~90°的范围内,求BC绳上拉力的最大值和最小值.

图9

解析

(1)改变BC绳的方向时,AC绳的拉力FTA方向不变,两绳拉力的合力F与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为0°,此时FTA=0;且θ必须小于120°,否则两绳的合力不可能竖直向上,所以θ角的取值范围是0°≤θ<120°.

(2)θ在0°~90°的范围内,当θ=90°时,FTB最大,Fmax=mgtan 60°=3mg 3当两绳垂直时,即θ=30°时,FTB最小,Fmin=mgsin 60°=2mg 3答案 (1)0°≤θ<120° (2)3mg 2mg

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