2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)考點(diǎn)集訓(xùn) 專題4 力的合成與分解及物體的平衡.doc

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考點(diǎn)4力的合成與分解及物體的平衡 1、作用在同一物體上的三個(gè)共點(diǎn)力:F1=5N,F2=6N,F3=7N,若它們之間的夾角是任意的,那么下列數(shù)值哪些可能是他們的合力( ) A.20NB.10NC.21ND.0N 2、如圖所示,一個(gè)重為5N的砝碼,用細(xì)線懸掛在O點(diǎn),現(xiàn)在用力F拉砝碼,使懸線偏離豎直方向30時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)所用拉力F的最小值為( ) A.3.75NB.2.5NC.5ND.4N 3、如圖所示,傾角為的斜面體置于水平面上, 置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與相連,連接的一段細(xì)繩與斜面平行, 、、都處于靜止?fàn)顟B(tài).則( ) A. 受到的摩擦力一定不為零 B. 受到水平面的摩擦力一定為零 C.水平面對(duì)的支持力與、的總重力大小相等 D.若將細(xì)繩剪斷, 物體依然靜止在斜面上,水平面對(duì)的摩擦力為零 4、如圖所示,三段輕繩連接于O點(diǎn),共同吊起一質(zhì)量為m的物體,OA繩與豎直方向的夾角為θ=37,OB繩水平,sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度為g,則OA、OB繩上的拉力FOA、FOB大小為( ) A. B. C. D. 5、如圖所示,兩豎直木樁、固定,一長(zhǎng)為且不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別固定在、兩點(diǎn),一質(zhì)量為的物體通過輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間,靜止時(shí)輕繩兩端夾角為120.若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為的橡皮筋,穩(wěn)定后物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),橡皮筋處于彈性限度內(nèi),若重力加速度大小為,關(guān)于上述兩種情況,下列說(shuō)法正確的是() A.輕繩的彈力大于 B.輕繩的彈力小于 C.橡皮筋的彈力大于 D.橡皮筋的彈力小于 6、如圖所示,滑塊與小球用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,且滑塊套在水平桿上.現(xiàn)用大小為10 、與水平方向成30角的力拉,使—起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中保持相對(duì)靜止.已知、的質(zhì)量分別為2 kg、1kg,重力加速度為10 m/s2,則( ) A.輕繩與水平方向的夾角為60 B.輕繩與水平方向的夾角為30 C.滑塊與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D.滑塊與水平直桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 7、如圖所示,水平固定傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接,現(xiàn)對(duì)B施加一水平向左的推力F使A、B均靜止在斜面上,此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為,則彈簧原長(zhǎng)和推力F的大小分別為() A. B. C. D. 8、如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的各部分均光滑,水平部分套有質(zhì)量為mA=3kg的小球A,豎直部分套有質(zhì)量為mB=2kg的小球B,A、B之間用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連。在水平外力F的作用下,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),且,重力加速度g=10m/s2。則( ) A.系統(tǒng)平衡時(shí),水平拉力F的大小為25N B.系統(tǒng)平衡時(shí),水平桿對(duì)小球A彈力的大小為50N C.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)小球B的速度大小為4m/s D.若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過的時(shí)間內(nèi)拉力F做的功為49.5J 9、有一直角V形槽可以繞槽底所在軸線轉(zhuǎn)動(dòng),其截面如圖所示,OB面與水平面間夾角為θ,有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi),木塊與OA、OB間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,重力加速度為g。現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之垂直紙面在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng),則( ) A.θ=60C時(shí),木塊所受的摩擦力為μmg B.θ=60C時(shí),木塊所受的摩擦力為μmg C.θ在0到90變化過程中,木塊所受的摩擦力最大值為μmg D.θ在0到90變化過程中,木塊所受的摩擦力最大值為μmg 10、在固定于地面的斜面上垂直安放一個(gè)擋板,截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上,半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖所示.現(xiàn)在從球心O1處對(duì)甲放加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向極其緩慢地移動(dòng),直至甲與擋板接觸為止.設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為F1,甲對(duì)斜面的壓力為F2,則在此過程中( ) A.F1緩慢增大,F2緩慢增大 B.F1緩慢增大,F2緩慢減小 C.F1緩慢減小,F2緩慢增大 D.F1緩慢減小,F2不變 11、如圖所示,某健身愛好者手拉著輕繩,在粗糙的水平地面上緩慢地移動(dòng),保持繩索始終平行于地面。為了鍛煉自己的臂力和腿部力量,可以在O點(diǎn)懸掛不同的重物G,則( ) A.若健身者緩慢向右移動(dòng),繩OA拉力變小 B.若健身者緩慢向左移動(dòng),繩OB拉力變大 C.若健身者緩慢向右移動(dòng),繩OA、OB拉力的合力變大 D.若健身者緩慢向左移動(dòng),健身者與地面間的摩擦力變小 12、如圖所示,斜面上放有兩個(gè)完全相同的物體a、b,兩物體間用一根細(xì)線連接,在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F,使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說(shuō)法不正確的是() A.a、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同 B.a、b兩物體對(duì)斜面的壓力相同 C.a、b兩物體受到的摩擦力大小一定相等 D.當(dāng)逐漸增大拉力F時(shí),物體b先開始滑動(dòng) 13、如圖,三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m,A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接,桿長(zhǎng)為L(zhǎng)。B、C置于水平地面上,用一輕質(zhì)彈簧連接,彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn),兩輕桿間夾角α由60變?yōu)?20。A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),彈簧在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦,重力加速度為g。則此下降過程中( ) A.A的動(dòng)能最大時(shí), B、C的動(dòng)能均為零 B.A的動(dòng)能最大時(shí),B受到地面的支持力等于mg C.彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),A的加速度為零 D.彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 14、如圖所示,質(zhì)量為m1=1kg物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2=10kg的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知sin37=0.6,cos37=0.8,tan37=0.75,g取10m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求: 1.輕繩OA、OB受到的拉力是多大? 2.物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何? 15、一根長(zhǎng)7m的輕繩兩端固定在天花板上相距5m的A、B兩點(diǎn)上,在繩上距A點(diǎn)3m處的C點(diǎn)固定一重物。如圖所示,AC、BC繃緊,達(dá)到平衡。已知為使繩不斷,C點(diǎn)固定重物最大重量為150N。求: 1.輕繩能承受的最大拉力為多少? 2.若重物固定于輕質(zhì)光滑小滑輪上,將滑輪放在該繩上C點(diǎn),滑輪移動(dòng),再次達(dá)到平衡。 若繩不斷,重物重量最大可達(dá)多少牛頓? 16、如圖所示,一物塊以初速度沿光滑水平面向右滑行,越過傳送帶左端點(diǎn)后滑上一與水平面等高且足夠長(zhǎng)的傳送帶,已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,傳送帶以2的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng), 。求 1.物塊在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離; 2.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 答案以及解析 1答案及解析： 答案：BD 解析： 2答案及解析： 答案：B 解析：解:以砝碼為研究對(duì)象,受到重力G、拉力F和細(xì)線的拉力F1 , 砝碼靜止時(shí),F和F1的合力與G等大、反向、共線,根據(jù)合成圖如圖, 由圖可知,當(dāng)拉力F與細(xì)線垂直時(shí)最小. 根據(jù)平衡條件得F的最小值為: Fmin=Gsin30=50.5N=2.5N 故選:B 3答案及解析： 答案：D 解析：A、當(dāng)受到繩子的拉力與的重力在斜面上的分力大小相等,即時(shí), 在斜面上沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),此時(shí)、間沒有摩擦力.選項(xiàng)A錯(cuò)誤. B、把、當(dāng)做一個(gè)整體進(jìn)行受力分析,可知繩子的拉力在水平方向上的分量不為零,整體有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以受到地面的摩擦力不會(huì)為零.選項(xiàng)B錯(cuò)誤. C、把、當(dāng)做一個(gè)整體進(jìn)行受力分析,在豎直方向上有: 繩子的拉力在豎直方向上的分量不為零,所以水平面對(duì)的支持力與、的總重力大小不相等.選項(xiàng)C錯(cuò)誤. D、若將細(xì)繩剪斷, 物體依然靜止在斜面上,以、為整體進(jìn)行受力分析,受重力和地面的支持力作用,在水平方向沒有力作用,所以水平面對(duì)的摩擦力為零.選項(xiàng)D正確. 故選D. 4答案及解析： 答案：BD 解析： 5答案及解析： 答案：D 解析：細(xì)繩的總長(zhǎng)度為,靜止時(shí)輕繩兩端夾角為120,由于重物的拉力的方向豎直向下,所以三個(gè)力之間的夾角都是120,根據(jù)矢量的合成可知,三個(gè)力的大小是相等的.故輕繩的彈力大小為,故A、B錯(cuò)誤;若把輕繩換成自然長(zhǎng)度為的橡皮筋,橡皮筋受到拉力后長(zhǎng)度增大,桿之間的距離不變,所以重物靜止后兩根繩子之間的夾角一定小于120,兩個(gè)分力之間的夾角減小,而合力不變,所以兩個(gè)分力減小,即橡皮筋的拉力小于,故C錯(cuò)誤,D正確。 考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、物體的彈性和彈力 6答案及解析： 答案：BD 解析：以、整體為研究對(duì)象,由平衡條件可知,在水平方向上 ,在豎直方向上,聯(lián)立解得,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;以為研究對(duì)象,由平衡條件可知,水平方向上,豎直方向上,已知聯(lián)立解得,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確. 7答案及解析： 答案：D 解析：以A、B和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,則Fcos 30=2mgsin 30,得,隔離A球有kx=mgsin30,得彈簧原長(zhǎng)為,則可得選項(xiàng)D正確. 8答案及解析： 答案：BCD 解析： 9答案及解析： 答案：D 解析：將重力按照實(shí)際作用效果正交分解,則木塊對(duì)槽兩面的壓力分別為FA=mgsinθ,FB=mgcosθ,則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為f=μ(mgsinθ+mgcosθ),θ=60時(shí), ,故A、B錯(cuò)誤;θ在0到90變化過程中,木塊受到的摩擦力為f=μ(mgsinθ+mgcosθ)= μmgsin(θ+45),當(dāng)θ=45時(shí),摩擦力最大,最大為,故C錯(cuò)誤,D正確。 10答案及解析： 答案：D 解析： 11答案及解析： 答案：D 解析： 12答案及解析： 答案：ACD 解析： 13答案及解析： 答案：BD 解析： 14答案及解析： 答案：1.TA=12.5N TB=7.5N 2.7.5N,水平向左 解析： 15答案及解析： 答案：1. 由題意如圖受力分析可知: TACcos37+TBCsin37=mg TACsin37=TBCcos37 解得:TAC=120N TBC=90N 所以為使繩不斷,輕繩能承受拉力至少為120N。 2. 若重物固定于輕質(zhì)光滑小滑輪上,則有繩長(zhǎng)AC=BC,設(shè)ACB夾角2?,受力分析,有: 繩子最大拉力為120N,所以G=168.0N 解析： 16答案及解析： 答案：1.物塊滑上傳送帶前以速度做勻速運(yùn)動(dòng),物塊以速度滑上傳送帶時(shí),相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng),物塊受到向左的滑動(dòng)摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng),對(duì)物塊應(yīng)用牛頓第二定律得,,根據(jù)速度一位移關(guān)系式得,解得最遠(yuǎn)距離。 2.物塊速度減為時(shí),傳送帶的速度向左,所以物塊相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng),所受滑動(dòng)摩擦力的方向仍水平向左,故物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)對(duì)稱性可知:若物塊一直向左做勻加速運(yùn)動(dòng),它回到點(diǎn)時(shí)的速度是4。因傳送帶的速度是2,故當(dāng)物塊向左加速至2時(shí)滑動(dòng)摩擦力將突然變?yōu)?之后隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng), 向右減速時(shí)間為: 向左加速時(shí)間為: 向左加速位移為: 向左勻速時(shí)間為: 解得。 解析：本題的易錯(cuò)之處是物塊反向運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力突變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析。