（新課標(biāo)）高考物理 2.2 力的合成與分解達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

第二章第二節(jié)力的合成與分解一、選擇題(本題共10小題，每題7分，至少一個(gè)答案正確，選不全得4分，共70分)1．把一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是A．兩個(gè)分力中，一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定減小B．兩個(gè)分力必然同時(shí)變大，或同時(shí)變小C．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍D．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的eq\f(1,2)答案D2．(·西城區(qū)抽樣)F1、F2是力F的兩個(gè)分力．若F＝10N，則下列不可能是F的兩個(gè)分力的是A．F1＝10NF2＝10NB．F1＝20NF2＝20NC．F1＝2NF2＝6ND．F1＝20NF2＝30N解析合力F和兩個(gè)分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1－F2|≤F≤F1＋F2，則應(yīng)選C.答案C3．在研究共點(diǎn)力合成實(shí)驗(yàn)中，得到如圖2－2－12所示的合力與兩力夾角θ的關(guān)系曲線，關(guān)于合力F的范圍及兩個(gè)分力的大小，下列說(shuō)法中正確的是A．2N≤F≤14NB．2N≤F≤10NC．兩力大小分別為2N、8ND．兩力大小分別為6N、8N解析由圖象得：θ＝eq\f(1,2)π時(shí)，兩分力F1、F2垂直，合力為10N，即Feq\o\al(2,1)＋Feq\o\al(2,2)＝100，θ＝π時(shí)，兩分力方向相反，即兩分力相減，|F1－F2|＝2，聯(lián)立解得：F1＝8NF2＝6N或F1＝6NF2＝8N，合力的范圍|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即2N≤F≤14N，故A、D對(duì)，B、C錯(cuò)．答案AD4．(·孝感模擬)如圖2－2－13所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)輕滑輪，兩端系在高度相等的A、B兩點(diǎn)，滑輪下掛一物體，不計(jì)輕繩和輕滑輪之間的摩擦．今讓B緩慢向右移動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是A．隨著B(niǎo)向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力減小B．隨著B(niǎo)向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力不變C．隨著B(niǎo)向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩AB的合力變小D．隨著B(niǎo)向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩的合力不變解析讓B緩慢向右移動(dòng)，左右繩子間的夾角變大，合力不變，故繩的張力變大，A、B錯(cuò)；滑輪受繩AB的合力與物體重力等大反向，故C錯(cuò)，D對(duì)．答案D5．(·信陽(yáng)模擬)圖2－2－14是某同學(xué)對(duì)頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)．如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法是A．只增加與重物相連的繩的長(zhǎng)度B．只增加重物的重量C．只將手指向下移動(dòng)D．只將手指向上移動(dòng)解析由動(dòng)滑輪處于平衡狀態(tài)得手指所受的拉力大小等于兩個(gè)細(xì)線的拉力的合力，細(xì)線的拉力大小等于重物的重力，綜合有F＝2mgcosθ，而整個(gè)裝置固定，兩個(gè)定滑輪的距離一定，若僅增加與重物連接的細(xì)繩的長(zhǎng)度，手指的位置不動(dòng)，θ不變，F(xiàn)不變，A錯(cuò)誤；僅增加重物的重力，那么細(xì)線的拉力增大，手指受到的力增大，B正確；只將手指向下移動(dòng)，則θ變小，手指所受的拉力變大，C正確，D錯(cuò)誤．答案BC6．如圖2－2－15所示，清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1，墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2，則A．F1＝eq\f(G,sinα)B．F2＝GtanαC．若緩慢減小懸繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1與F2的合力變大D．若緩慢減小懸繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大解析對(duì)“工人及其裝備”受力分析如圖所示，F(xiàn)1＝eq\f(G,cosα)，F(xiàn)2＝Gtanα，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若緩慢減小懸繩的長(zhǎng)度，α增大，則F1、F2均增大，但F1與F2的合力大小始終等于G，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤．答案B7．如圖2－2－16所示，在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直．桿的下端有一個(gè)輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處，細(xì)線跨過(guò)滑輪O，下端系一個(gè)重量為G的物體．BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ＝30°.系統(tǒng)保持靜止，不計(jì)一切摩擦．下列說(shuō)法中正確的是A．細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是eq\f(G,2)B．a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是eq\f(G,2)C．a(chǎn)桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是GD．a(chǎn)桿對(duì)滑輪的作用力大小是G解析細(xì)線對(duì)天花板的拉力大小等于物體的重力G；以滑輪為研究對(duì)象，兩段細(xì)線的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G，方向與豎直方向成60°角斜向右上方；a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零．答案D8．圖2－2－17中彈簧測(cè)力計(jì)、繩和滑輪的重量均不計(jì)，繩與滑輪間的摩擦力不計(jì)，物體的重力都是G，在圖甲、乙、丙三種情況下，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則A．F3＞F1＝F2 B．F3＝F1＞F2C．F1＝F2＝F3 D．F1＞F2＝F3解析F1＝G，F(xiàn)2＝Gsin60°＝eq\f(\r(3),2)G，F(xiàn)3＝G，故B正確．答案B9．(·合肥調(diào)研)兩個(gè)質(zhì)量相等的物塊通過(guò)輕繩繞過(guò)兩個(gè)光滑的定滑輪處于如圖2－2－18所示的靜止?fàn)顟B(tài)，AB與水平方向成45°角，過(guò)A的水平線與過(guò)B的豎直線交于C點(diǎn)．現(xiàn)給AB的中點(diǎn)O施加一外力F，使O點(diǎn)緩慢地向C點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．F的方向總是指向CB．F的方向在不斷地變化C．F先減小后增大D．F先增大后減小解析本題考查力的合成與分解．OC連線與AB垂直，當(dāng)O點(diǎn)緩慢向C點(diǎn)沿直線OC移動(dòng)時(shí)，OA、OB兩端繩子的拉力均等于物體的重力，此時(shí)O點(diǎn)受到OA、OB的拉力和外力F的作用處于平衡狀態(tài)，拉力F與OA、OB的拉力的合力等大反向，當(dāng)O點(diǎn)沿直線OC移動(dòng)時(shí)，OA、OB拉力的夾角逐漸減小，因這兩個(gè)力的合力方向始終由C指向O，而大小逐漸變大，故拉力F的方向不變，大小逐漸增大．選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．答案A10．(·石家莊一模)如圖2－2－19所示，頂角為直角、質(zhì)量為M的斜面體ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)沿垂直于BC方向?qū)π泵骟w施加力F，斜面體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于斜面體受到地面對(duì)它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正確的是(已知重力加速度為g)A．FN＝Mg，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FB．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝μMgC．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FD．FN＝Mg＋eq\f(\r(3),2)F，F(xiàn)f＝eq\f(1,2)F解析對(duì)斜面體受力分析如圖所示，斜面體保持靜止，則：Ff＝Fcos30°＝eq\f(\r(3),2)FFN＝Mg＋Fsin30°＝Mg＋eq\f(1,2)F，故C正確．答案C二、計(jì)算題(本大題共2小題，共30分．要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(14分)如圖2－2－20所示，兩滑塊放在光滑的水平面上，中間用一細(xì)線相連，輕桿OA、OB擱在滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩桿長(zhǎng)度相等，夾角為θ，當(dāng)豎直向下的力F作用在鉸鏈上時(shí)，滑塊間細(xì)線的張力為多大？解析把豎直向下的力F沿兩桿OA、OB方向分解，如圖甲所示，可求出作用于滑塊上斜向下的力為：F1＝F2＝eq\f(F,2cos\f(θ,2))斜向下的壓力F1將產(chǎn)生兩個(gè)效果：豎直向下壓滑塊的力F1″和沿水平方向推滑塊的力F1′，因此，將F1沿豎直方向和水平方向分解，如圖乙所示，考慮到滑塊未受摩擦力，細(xì)線上的張力等于F1的水平方向上的分力F1′，即：F1′＝F1coseq\f(π－θ,2)＝F1sineq\f(θ,2)解得：F1′＝eq\f(F,2)taneq\f(θ,2).答案eq\f(F,2)taneq\f(θ,2)12．(16分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖2－2－21所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB