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1、2011走向高考系列物理一轮复习配套练习-力的合成与分解一、选择题1 .用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是()用心 爱心 专心8答案B解析由力的合成与分解知， 合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小， 故答案B正确.2. (2009 湖北黄冈中学模拟)如图所示，在宽为 20m的小河中央有一只小船，在岸上用两根长各为26m的绳子拉船匀速行驶，若绳子的拉力均为1300N,可知小船所受的阻力为B. 1300NA. 1200NC. 2400ND. 2600N答案C解析由于小船是匀速行驶，因此两根绳子的拉力的合力与船所受阻力等大反向，设绳子与河岸的26
2、2 10212夹角为0 ,则阻力f = 2X 1300cos 0 ,由几何关系可知，cos 0 = - =,求得f =2400N. 26133. (2009 合肥十中高三阶段性考试)两倾斜的滑杆上分别套有 A、B两个圆环，两圆环上分别用细线 悬吊着一个物体，如图所示.当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与滑杆垂直，B的悬线竖直向下，则()A. A圆环与滑杆无摩擦力 B. B圆环与滑杆无摩擦力 C. A圆环做的是匀速运动 D. B圆环做的是匀速运动 答案AD解析由于A圆环与物体的连线与滑杆垂直，对物体研究，将物体的重力沿滑杆的方向和垂直于滑杆的方向分解，则沿滑杆向下的分力产生的加速度为gsin 0
3、 ,对整体研究，整体沿滑杆向下运动，整体要有沿滑杆向下的加速度必须是A圆环与滑杆的摩擦力为零，A正确；对B圆环连接的物体研究，由于连接圆环与物体的绳竖直向下，物体受到的合力如果不为零，合力必定沿竖直方向，合力在垂直于滑杆的方向 上的分力必产生加速度，这与题意矛盾，物体在垂直于滑杆的方向上速度为零，因此物体受到的合力必为 零，物体和圆环一起做匀速运动.D正确.4. （2009 湛江师范大学附中高三月考 ）如图所示，质量为 m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成0的拉力F作用下加速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为科，则下列判断正确的是（）A.物体受到的摩擦力为F cos 0B.物体受到的摩
4、擦力为mgC.物体对地面的压力为 mgD.物体受到地面的支持力为mg- F - sin 0答案D解析物体在拉力F作用下加速往前运动， 对拉力F沿水平方向和竖直方向分解，由于做加速运动，水平分力F - cos 0大于物体受到的滑动摩擦力，A错误；竖直方向合力为零，地面对物体的支持力为mg-F - sin 0 , D正确，C错误；因此物体受到的摩擦力为（1（ mg- F - sin 0 ）, B错误.5 .如图所示，小球 A和B的质量均为 m,长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P点以及与竖直墙上的 Q点之间，它们均被拉直，且 P、B间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状 态，
5、则Q A间水平细线对球的拉力大小为（）A.fgC. . 3mgC. mgan 3D. mgcot 3答案A解析以小球为研究对象，则小球受重力 mg 反向.即F与Ft的合力为G = mg如图所示，在合力 的最小值由三角形定则可知 F应垂直绳所在直线，故绳拉力Ft,施加外力F,应有F与Ft合力与mg等大 G 一定，其一分力Ft方向一定的前提下，另一分力 F= mgsin 3 .答案C解析隔离B球，由平衡条件知 A、B间绳拉力为零，故 A球受三力平衡.由力的三角形得Q A间线的拉力 Ft= mgcot30 =3mg6 .如图所示，用长为 L的轻绳悬挂一质量为 m的小球，对小球再施加一个力，使绳与竖直
6、方向成3角并绷紧，小球处于静止状态，此力最小为（）A. mgsin 37. （2010 山东省日照市调研）如图所示，倾角为 0的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过 细绳跨过光滑的定滑轮与 A相连接，连接 B的一段细绳与斜面平行，A B C都处于静止状态.则（）A. B受到C的摩擦力一定不为零B. C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案C解析以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力，所以可能
7、为0,可能沿斜面向上或向下， A项错误；利用整体法可知不论 R C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左，B项错误，C项正确；同理，在竖直方向利用整体法判断水平面对C的支持力等于B、C的总重力大小减去拉力在竖直方向上的分力，D项错误.8. （2009 天津模拟）如图所示，结点 O在三个力作用下平衡，保持0不变，将B点向上移，则 BO绳的拉力将（）GA.逐渐减小8 .逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小答案C解析结点O在三个力作用下平衡，受力如图 （甲）所示，根据平衡条件可知，这三个力必构成一个 闭合的三角形，如图（乙）所示，由题意知，OC绳的拉力F3大小和方向都不变，OA绳
8、的拉力F1方向不变， 只有OB绳的拉力F2大小和方向都在变化，变化情况如图（丙）所示，则只有当 OALOB时，OB绳的拉力F2最小，故C项正确.二、非选择题9.用一根轻绳把一质量为0.5kg的小球悬挂在O点，用力F拉小球使悬线偏离竖直方向30。角，小球处于平衡状态，力 F与竖直方向的夹角为若使力 F取最小值，则 0等于时绳的拉力为N. (g 取 10N/kg)答案解析Ft及拉力F,60。2 . 3由题意可知小球始终在 O点静止，合外力为零. 这三个力的合力为零.如图所示，重力是恒力，小球共受三个力作用：重力、绳向上的拉力Ft的方向不变，F的大小方向都改变.因此可知：F与Ft垂直时有最小值，即
9、0 =60 ,绳上拉力 Ft= mg- cos30 = 5/3N.10.如图所示，光滑斜面的倾角为0 ,有两个相同的小球 1和2,分别用光滑挡板 A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板 B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为 ,斜面受到两个小球的压 力大小之比为.答案y cos 0 cos 0解析本题是典型的根据重力的作用效果进行力的分解的应用，挡板在斜面上的方向不同，重力的作用效果就不同.球 1重力分解如图（a）所示，Fl = Gtan 0 , E = G-;球2重力分解如图（b）所示，F1 cos 0=Gsin 0 , F2 = Geos 0 .所以挡板A B所受压力大小之比:FiGa
10、n 01FiGsin 0cos 0G一F2cos 01斜面受两/1、球压力大/、之比：三丁 = k 屋= 丁.F2Gcos 0 cos 911 .如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m= 30kg的箱子匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数为 科=0.5 ,拉力F1与水平面的夹角为0 =45 , g= 10m/s2.求：(1)绳子的拉力Fi为多少？(2)该同学能否用比 Fi小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值；若不能，请说明理 由.答案100，2n (2)能 60，5n解析(1)箱子匀速前进，属于平衡状态，合外力为零.以箱子为研究对象，进行受力分析，其受 重力、地面支持力、地面
11、摩擦力、外界拉力，以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系，利用正交分 解法可得Ficos45(mk“母。),-345。；：；所45。=100山叱(2)设拉力F与水平方向的夹角为0 ,利用正交分解法，将水平、竖直两个方向的平衡方程整理有艮mgFcos 0 =(mg- Fsin 0 ), F=-:.ccos 0 +sin 0当0 = arctan科时，F有最小值，其值为 Fmin = -mg 2= 60g5n.y i +12 .登山运动员有时需要使用在两竖直岩石墙间爬上去的技术，如图所示.假定鞋与岩石间的动摩擦 因数为0.9 ,运动员腿长为 0.9m.(1)求运动员可以像图中所示那样站立的两端之
12、间的距离.(2)如果遇到的是两竖直岩石间距离较小的情况，应怎样应付，请提出建议.答案(1)1.3m & d1.8m (2)采取的方法如图乙所示解析设运动员腿长为a,墙间距离为d.(1)运动员在两墙之间“挂”着时，墙的反作用力的方向一定是沿着运动员的腿，受力的几何图如下 图甲所示.给出下列关系式，科为动摩擦因数，有：Fn_ _d_2a# . Fn) 2+ fN 2a，.1 + a 2因为科的最大可能值为 0.9 ,故1.3mwd1.8m.(2)当d较小时，图乙给出了可采取的方法(乙图可取，丙图否定).13 .在医院里常用如图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量, 绳
13、子下端所挂重物的质量是5kg,问：(1)病人的脚所受水平方向的牵引力是多大？(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大？(g取10N/kg)答案(1)93.3N(2)75N解析因绳子中各处与其他物体没结点，所以绳子中各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力，即T= mg= 50N.将ab段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示.F 水平= Tcos30 = 43.3N , F 竖直=Tsin30 = 25N.(1)由图知，病人的脚所受水平方向的牵引力:F 牵=T+ F水平=50N 43.3N = 93.3N.(2)由图知，病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力:F 牵=T+ F 竖直
14、=50N+ 25N 75N.14.如图所示，质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱为37。.质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,234的支持力和摩擦力各为多少？(g=10m/s , sin37 = cos37 = 5)答案30N 7.5N解析选取A和B整体为研究对象，它受到重力 (加n)g,地面支持力 Fn,墙壁的弹力 F和地面的 摩擦力Ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态.根据平衡条件有：乙甲Fn(出 n)g= 0,F= Ff可得 Fn= (M+ n)g=30NFnb,墙壁对它的弹力F的作用(如图乙所示).而再以B为研究对象，它受到重力mg三棱柱对它的支持力处于平衡状态，根据平衡条件有：Fnb - cos 0 = mgFnb , sin 0 = F解得 F= mgan 0所以 Ff=F= mgan 0 = 7.5N用心 爱心 专心