2020高考物理总复习课时冲关练 (41)

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2020高考物理总复习课时冲关练 (41)

第2讲 力的合成与分解 ‎(课时冲关五)‎ ‎[A级-基础练]‎ ‎1.一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是(  )‎ A.0          B.2F1‎ C.F3 D.2F2‎ 解析:D [根据三角形定则,F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段,即与F2相同,合力等于2倍的F2,故D正确,A、B、C错误.]‎ ‎2.如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则(  )‎ A.θ=120°‎ B.θ>120°‎ C.θ<120°‎ D.不论θ为何值,AO总是先断 解析:C [以结点O为研究对象,受力情况如图所示,根据对称性可知,BO绳与CO绳拉力大小相等,由平衡条件得,FAO=2FBOcos ,当钢梁足够重时,AO绳先断,说明FAO>FBO,则有2FBOcos >FBO,解得θ<120°,故选项C正确.]‎ ‎3.如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软牛皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条劲度系数为k,发射弹丸时,每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射瞬间所受的最大弹力为(设橡皮条的弹力满足胡克定律)(  )‎ A.kL B.2kL C.kL D.kL 解析:D [每根橡皮条的弹力为F=k(2L-L),由几何关系得cos θ==,故弹丸受到的最大弹力为Fmax=2Fcos θ=kL,D正确.]‎ ‎4.(多选)如图所示,质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为(  )‎ A.μmg B.μ(mg+Fsin θ)‎ C.μ(mg-Fsin θ) D.Fcos θ 解析:BD [木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图所示:‎ 由平衡条件得:Fcos θ=Ff,FN=mg+Fsin θ,又由于Ff=μFN,解得Ff=μ(mg+Fsin θ),故B、D正确.]‎ ‎5.(2019·河北唐山一模)节日里悬挂灯笼是我国的一种民俗.由于建筑物位置原因,悬挂时A、B点高度不同,如图所示,B点高于A点,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是(  )‎ A.FA一定小于G B.FA一定小于FB C.FA与FB大小相等 D.FA与FB大小之和等于G 解析:B [以O点为研究对象作出受力分析图,如图所示,由于B点比A点高,根据几何关系可知α>β,O点受到FA、FB、T三个力作用,根据平衡条件得知,FA与FB的合力与重力G大小相等,方向相反,所以此合力的方向竖直向上,根据几何关系可知FB>FA,但不能判断FA与G的大小关系,根据三角形中两边之和大于第三边可知,FA与FB大小之和大于G,故B正确.]‎ ‎6.(2019·宁夏石嘴山三中期末)如图所示,完全相同的质量为m的A、B两球用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了(  )‎ A.      B. C. D. 解析:A [对其中一个小球进行受力分析,如图所示,根据平衡条件可得F=mgtan ,根据胡克定律可得F=kx,联立两式解得x=,A正确.]‎ ‎7.(2019·重庆南开中学期中)如图所示,光滑竖直墙壁上有一颗钉子,分两次用长短不同的轻绳将同一个足球挂在该钉子上,足球分别静止在A、B两点,绳子拉力分别为TA和TB,墙对足球的支持力分别为NA和NB,则(  )‎ A.TATB,NANB D.TA>TB,NA>NB 解析:D [对足球进行受力分析,如图所示,则由三力平衡可得:Tcos θ=G,Tsin θ=N,绳的拉力T=,墙壁对足球的弹力N=Gtan θ,可知θ越大,T、N均越大,则有TA>TB,NA>NB,故D正确.]‎ ‎8.(2019·江苏常州高级中学阶段调研)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为(  )‎ A.∶4 B.4∶ C.1∶2 D.2∶1‎ 解析:D [以两球和轻弹簧B为研究对象受力分析如图所示 根据力合成的矢量三角形可得 sin 30°== 所以=2∶1.D正确.]‎ ‎9.(2019·重庆育才中学月考)轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示.现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P 的作用力的判断正确的是(  )‎ A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定 解析:B [据题意,保持滑轮的位置不变,处于静止状态,其所受合力为零;重物也静止,则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小,保持不变;两绳的夹角也不变,故两绳拉力的合力保持不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中,根据平衡条件知,杆对滑轮P的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反,所以杆对滑轮P的作用力保持不变,故B正确.]‎ ‎[B级—能力练]‎ ‎10.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态,则(  )‎ A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力 B.绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力 C.m受到水平面的静摩擦力大小为零 D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 解析:D [取O点为研究对象进行受力分析如图,FTA<FTB,A、B错误;m受水平面的静摩擦力的方向水平向左,C错误,D正确.]‎ ‎11.(2019·江苏泰州中学月考)如图,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠ADC=120°.整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小为f,则D物块所受的摩擦力大小为(  )‎ A.2f B.f C.f D.f 解析:B [已知A物块所受的摩擦力大小为f,设每根弹簧的弹力为F,则有2Fcos 30°=f,对D有2Fcos 60°=f′,解得f′=f.故选B.]‎ ‎12.(多选)如图所示,小球a的质量为小球b质量的一半,分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态.轻弹簧A与竖直方向夹角为60°,轻弹簧A、B伸长量刚好相同,则下列说法正确的是(  )‎ A.轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1‎ B.轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1‎ C.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2∶1‎ D.轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为∶2‎ 解析:AD [设轻弹簧A、B伸长量都为x,小球a的质量为m,则小球b的质量为2m.对小球b,由平衡条件,弹簧B中弹力为kBx=2mg;对小球a,由平衡条件,在竖直方向kBx+mg=kAxcos 60°,联立解得:kA=3kB,选项A正确,B错误;在水平方向F=kAxsin 60°,选项C错误,D正确.]‎ ‎13.如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态.轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A和B的质量分别为mA=5 kg,mB=1.5 kg,弹簧的劲度系数k=500 N/m,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),求:‎ ‎(1)弹簧的伸长量x.‎ ‎(2)物块A受到的摩擦力.‎ 解析:(1)对结点O受力分析如图所示:‎ 根据平衡条件,有:‎ FTcos θ-mBg=0,‎ FTsin θ-F=0,‎ 且:F=kx,解得:x=4 cm;‎ ‎(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下,对物块A受力分析如图所示:‎ 根据平衡条件,有:FT-Ff-mAgsin α=0,解得:Ff=-5 N,即物体A所受摩擦力大小为5 N,方向沿斜面向上.‎ 答案:(1)4 cm ‎(2)5 N,方向沿斜面向上 ‎14.随着我国新农村建设不断深入,越来越多的农民住进了楼房,大家在喜迁新居的时候遇到了搬运大件家具的困难.如图为一农户正在用自己设计的方案搬运家具到二楼,他用一悬挂于房檐A点的小电机通过轻绳1拉动家具缓慢上升,为避免家具与墙壁碰撞,需要一人站在地面上用轻绳2向外侧拖拽,绳1与绳2始终在同一竖直面内,某时刻绳1与竖直方向夹角30°,绳2与竖直方向夹角60°,已知家具质量为50 kg,人的质量为80 kg(g取10 m/s2).此时:‎ ‎(1)绳1与绳2的拉力大小.‎ ‎(2)该人受到地面的支持力和摩擦力大小.‎ 解析:(1)对家具受力分析,如图甲,由平衡条件得:‎ FT1sin 30°=FT2sin 60°,‎ FT1cos 30°=FT2cos 60°+mg,‎ 解得:FT1=500 N,FT2=500 N ‎(2)对人受力分析,如图乙,由平衡条件得:‎ Ff=FT2′sin 60°,‎ FN+FT2′cos 60°=Mg,‎ FT2′=FT2‎ 解得:Ff=250 N,FN=550 N.‎ 答案:(1)500 N 500 N ‎(2)550 N 250 N
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