【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版力的分解限时过关练（解析版）

【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版力的分解限时过关练（解析版）

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：力的分解（解析版)‎ ‎1．如图所示，物体静止在倾角为的斜面上，物体所受重力G沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F1和F2，以下说法正确的是( )‎ A．F1就是物体对斜面的压力 B．F1与斜面对物体的支持力是一对相互作用力 C．F2就是斜面作用在物体上的静摩擦力 D．F2与斜面作用在物体上的静摩擦力大小相等，方向相反 ‎2．如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为F1和F2。则分力F2的大小为 A.G B.‎ C.‎ D.‎ ‎3．株洲湘江风光带的湿地常有白鹭栖息。当一只质量为m的白鹭沿图示虚线方向匀速滑翔时，白鹭受到的空气阻力大小是(重力加速度为g) ( )‎ A．mg B．mg C．mg D．mg ‎4．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是 A．适当增大两杆之间的距离 B．适当减少两杆之间的距离 C．增多每次运送瓦的块数 D．减少每次运送瓦的块数 ‎5．如图，质量为m的物体在一恒力作用下沿水平路面做匀速直线运动。恒力与水平方向夹角为θ（0°＜θ＜90°），物体与路面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则恒力大小为（　　）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎6．如图，四个质量均为m，半径均为R的小球分别用长度均为2R的细线悬挂于天花板上同一点，则每根细线的拉力为(　　)‎ A．mg B． C． D．‎ ‎7．如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都套在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接A、B两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为 A．1：2cosθ B．2cosθ：1‎ C．tanθ：1 D．1：2sinθ ‎8．如图所示，将静止在倾角为θ的斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力，下列结论正确的是（　　）‎ A.F1是物体受到的下滑力，F2是斜面受到的压力 B.F1是使物体下滑的力，F2是使物体压紧斜面的力 C.物体对斜面的压力方向与F2相同大小为 mgcosθ D.若只减小斜面的倾角θ，两个分力F1、F2均减小 ‎9．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　)‎ A.若F一定，θ大时FN大 B.若F一定，θ小时FN大 C.若θ一定，F大时FN大 D.若θ一定，F小时FN大 ‎10．如图所示，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑．如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．则有 (　　)‎ A．F的最小值为2mgsinθ B．F的最小值为mgsin2θ C．当 α＝θ时F取最小值 D．当 α＝0°时F取最小值 ‎11．某实验小组用一支弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2.‎ ‎(1)主要实验步骤如下：‎ ‎①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点处，记下弹簧测力计的示数F；‎ ‎②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧测力计的示数F′；‎ ‎③根据力的平行四边形定则可得绳套1的拉力大小为F1′=________；‎ ‎④比较____________，即可初步验证；‎ ‎⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。‎ ‎(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________‎ A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 ‎12．如图所示，某实验小组的同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长‎0.3 m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：‎ ‎①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ ‎②对两个传感器进行调零 ‎③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两传感器的读数 ‎④取下钩码，移动传感器A改变θ角 重复上述实验步骤，得到表格.‎ F1/N ‎1.001‎ ‎0.580‎ ‎…‎ ‎1.002‎ ‎…‎ F2/N ‎－0.868‎ ‎－0.291‎ ‎…‎ ‎0.865‎ ‎…‎ θ ‎30°‎ ‎60°‎ ‎…‎ ‎150°‎ ‎…‎ ‎(1)根据表格数据，A传感器对应的是力________(选填“F‎1”‎或“F‎2”‎)，钩码质量为_______kg(保留一位有效数字)．‎ ‎(2)当θ=90°时，两个压力传感器的读数分别为F1=________，F2=__________‎ ‎(3)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是（______）‎ A．因为事先忘记调零 B．何时调零对实验结果没有影响 C．为了消除横杆自身重力对结果的影响 D．可以完全消除实验的误差 ‎13．如图所示，质量为m=‎10kg的物体放在水平传送带C上，与传送带的动摩擦因数为 ‎。由于受到相对于地面静止的导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动（图为俯视图，导槽与传送带间有空隙）。物体与导槽的动摩擦因数为.现传送带以v1=‎8m/s的速度向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以v2=‎6m/s的速度沿导槽匀速运动，求拉力F大小。‎ ‎14．如图所示，A和B的质量分别是‎3kg和‎10kg，B与地面间动摩擦因数μ=0.4，滑轮摩擦及绳重不计，整个装置处于平衡状态。（取g=‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）物体B受几个力作用，画出B的受力示意图：‎ ‎（2）求地面对B的摩擦力大小；‎ ‎（3）求B对地面的压力的大小 ‎15．有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与AB面、BC面间的动摩擦因数为，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，求木块受到摩擦力的大小和方向。‎ ‎16．如图所示，A、B两物体质量之比为1：2，A、B间及B与地面之间动摩擦因数相同。设滑轮质量及摩擦不计，用水平恒力F1向左拉A可使A向左匀速运动，若用水平恒力F2向左拉B可使B向左匀速运动，则F1：F2是多少？‎ ‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.F1不是物体对斜面的压力，而使物体紧压斜面的力，因为物体对斜面的压力的受力物体是斜面，而F1的受力体是物体。故A错误。‎ B.F1不是物体对斜面的压力，所以F1与斜面对物体的支持力也不是一对相互作用力。故B错误。‎ C.F2不是物体受到的静摩力，而使物体下滑的力，根据平衡条件得知：F2的大小等于物体受到的静摩擦力的大小。故C错误。‎ D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力作用，根据平衡条件可知：F2与斜面作用在物体上的静摩擦力大小相等，方向相反。故D正确。‎ ‎2．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题目图。‎ 根据数学知识可知：‎ F1=Gsinθ,F2=Gcosθ A. G与分析不符，A错误 B. 与分析不符，B错误 C. 与分析相符，C正确 D. 与分析不符，D错误 ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 白鹭受重力、垂直于速度方向的空气浮力、空气阻力三个力的作用，受力图如图所示，‎ 由于白鹭做匀速运动，故其合力为零，根据平衡条件可得空气阻力为f=mgsin30°=mg。‎ A. mg，与结论不相符，选项A错误；‎ B. mg，与结论不相符，选项B错误；‎ C. mg，与结论相符，选项C正确；‎ D. mg，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎4．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ CD.由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力. 由可知，可以通过增大FN来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故C、D错误；‎ AB.而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故A正确，B错误.‎ ‎5．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 对物体受力分析如图：‎ 水平方向由平衡条件得：Fcosθ﹣f＝0，竖直方向由平衡得：Fsinθ+mg＝FN，又f＝μFN，‎ 联立解得：F＝；‎ A．此选择正确；‎ BCD.此三项错误。‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由几何关系可知，每根绳子与竖直方向夹角的余弦值为：，则对每一个球：，解得，故选C.‎ ‎7．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设绳子的拉力为T，则对小球A：Tsinθ=mAg；对B：Tsin2θ=mBg；联立解得mA：mB=1：2cosθ，故选A.‎ ‎8．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，要注意对两个分力正确的理解为F1是使物体下滑的力，F2是使物体压紧斜面的力，故A项与题意不相符，B项与题意相符；‎ C.物体对斜面的压力方向与F2相同大小等于F2，为mgcosθ．故C项与题意相符；‎ D.根据力的作用效果可知，F1＝mgsinθ，F2＝mgcosθ；若只减小斜面得倾角θ，则F1减小，F2增大，故D项与题意不相符。‎ ‎9．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 如图所示，把力F分解在垂直于木楔两侧的方向上，根据力的作用效果可知，F1＝F2＝FN＝ ‎ A.由上述分析可知， 若F一定，θ大时FN小，故A错误；‎ B. 由上述分析可知，若F一定，θ小时FN大，故B正确；‎ C. 由上述分析可知，若θ一定，F大时FN大 ，故C正确；‎ D. 由上述分析可知，若θ一定，F小时FN小，故D错误 ‎10．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ，此时平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ  ① 当加上外力F时，对木块受力分析如下图： 则有：f=μN② 平行于斜面方向：f+mgsinθ=Fcosα③ 垂直于斜面方向：N+Fsinα=mgcosθ④ 由①②③④解得，‎ ‎ ⑤ 联立①⑤得： 故当α=θ时，分母最大，F有最小值，最小值为：Fmin=mgsin2θ   ⑥，故选BC.‎ ‎11． F1′和F′ A ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)[1]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力；‎ ‎[2]比较理论合力F1′和实际合力F′的大小和方向，即可初步验证；‎ ‎(3)[3]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图像，如图所示：‎ 根据图像可知，绳套1的拉力大小逐渐增大；故A正确.‎ ‎12． 0.05; 0.5N ‎0 C ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）绳子只能提供拉力，即可知道A传感器对应的是表中力．可以对结点O进行受力分析，由竖直方向平衡条件解出m；（2）本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由表格数据可知，F1都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1．对结点O受力分析有：，解得：m=‎0.05kg；‎ ‎（2）当θ=90°时，A处于竖直状态，A的拉力等于物体的重力即为：F1=0.5N，F2=0N；‎ ‎（3）本实验中多次对传感器进行调零，为了消除横杆自身重力对结果的影响，故选C．‎ ‎【点睛】‎ 解题的关键是首先根据题意灵活选取研究对象，然后再进行受力分析，列出方程求解即可。‎ ‎13．F=30.4N ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体有相对于传送带水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故物体相对于传送带的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有：，即θ=53°； 则F=fcosθ+f＇= fcosθ+μ2fsinθ=μ1mg(cosθ+μ2sinθ)=0.4×100(0.6+0.2×0.8)N=30.4N ‎14．（1）物体B受4个力作用，B的受力示意图如图所示；‎ ‎ （2）24N；（3）82N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）物体B受到重力、支持力、摩擦力和绳子拉力4个力的作用，如图所示；‎ ‎（2）根据题意可得绳子拉力为：F=mAg=30N，对B水平方向根据平衡条件可得：f=Fcos37°解得：f=24N；‎ ‎（3）对B根据竖直方向受力平衡可得：FN=mBg-Fsin37°解得：FN ‎=82N，根据牛顿第三定律可得B对地面的压力的大小为82N。‎ ‎15．，方向垂直纸面向外.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 将重力按照实际作用效果正交分解，如图，故有：‎ ‎ ；‎ ‎；‎ 滑动摩擦力为：；‎ 所以木块受到摩擦力的大小：，方向垂直纸面向外。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键将重力按照作用效果正交分解，然后根据滑动摩擦定律求解出滑动摩擦力，注意两个面都有摩擦力。‎ ‎16．1:1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设A的质量为m，则B的质量为‎2m，摩擦因数为μ,当拉力作用在A上时，A向左运动，B向右匀速运动，‎ 对B受力分析根据共点力平衡可知T-μmg-μ•3mg=0‎ 对A分析F1-μmg-T=0，联立解得F1=5μmg 当F作用在B上时，对A分析T′-μmg=0，‎ 对B受力分析F2-T′-μmg-3μmg=0，‎ 解得F2=5μmg 故F1：F2=1：1‎ ‎【点睛】‎ 本题主要考查了共点力平衡，利用隔离法正确的受力分析是解题的关键。‎