人教版高一第三章相互作用——力课时4力的合成和分解天天练(word版含答案)

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名称 人教版高一第三章相互作用——力课时4力的合成和分解天天练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 293.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-17 15:16:41

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文档简介

人教版高一第三章相互作用——力课时4力的合成和分解天天练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.物体在三个共点力作用下保持静止状态,已知其中两个力的大小分别是F1=4N, F2=7N,则第3个力F3的大小可能是( )
A.3N B.7N C.11N D.15N
2.有一个直角支架 AOB , AO 水平放置,表面粗糙, OB 竖直向下,表面光滑. AO 上套有小环 P , OB 上套有小环 Q ,两环质量均为 m ,两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一 位置平衡(如图所示).现将 P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对 P 环的支持力 FN ,摩擦力 f 和轻绳的弹力 F 的变化情况是( )
A.FN 不变, f 变大 B.FN 不变, f 变小 C.F 变大, f 变大 D.F 变小, f 变小
3.甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶.如图所示,设当重物提升到一定高度后,两工人保持位置不动,甲通过缓慢释放手中的绳子,使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动,最后工件运送至乙所在位置,完成工件的运送,设两绳端始终在同一水平面上,绳的重力及滑轮的摩擦不计,滑轮大小忽略不计,则在工件向左移动过程中( )
A.甲手中绳子上的拉力不断减小
B.楼顶对甲的支持力不断增大
C.楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力
D.乙手中绍子上的拉力不斯增大
4.如图所示,物体 A 置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下 列关于物体 A 在上述两种情况下的受力描述,正确的是( )
A.物体 A 随传送带一起向上运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向上
B.物体 A 随传送带一起向下运动时,A 所受的摩擦力沿斜面向下
C.物体 A 随传送带一起向下运动时,A 不受摩擦力作用
D.无论 A 随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体 A 的作用力均相同
5.如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据图像判断,下列结论正确的是(  )
A.该弹簧原长为6cm
B.弹簧的劲度系数为1N/m
C.当弹簧弹力为5N时,弹簧的长度一定为11cm
D.弹簧长度为2cm时,弹簧的弹力为4N
二、单选题
6.F1、F2是两个共点力,两力的夹角是90°,其中F1=3N、F2=4N.这两个力的合力大小是(  )
A.1N B.5N C.6N D.7N
7.如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin 37°=0.6),则等于
A. B.
C. D.
8.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同.下列说法正确的有(  )
A.杆对地面的压力大于自身重力
B.三条绳中的张力都相等
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力一定不为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力一定是一对平衡力
9.用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示。若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过(g取10m/s2)(  )
A.10kg B.20kg
C.30kg D.kg
10.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用方向始终与水平面成斜向上30°的力F作用于绳上的O点,用T表示AO段绳上拉力的大小,在AO绳由竖直缓慢变为水平过程中(  )
A.F逐渐变大,T先变小后变大 B.F逐渐变大,T先变大后变小
C.F逐渐变小,先变小后变大 D.F逐渐变小,T先变大后变小
12.作用于同一点的两个力,大小分别为F1=10N,F2=6N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为()
A. B. C. D.
13.某物体在n个共点力的作用下合力为零,若把其中一个力的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( )
A. B. C. D.0
14.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为,石块间的摩擦力可以忽略不计。则第1块对第2块的弹力F1和第1块对第3块的弹力F2的大小之比为(  )
A. B. C. D.
15.如图所示,细而轻的绳两端,分别系有质量为mA、mB的球,mA静止在光滑半球形表面P点,已知过P点的半径与水平面夹角为60°,则mA和mB的关系是( )
A.mA = mB B.mA = mB
C.mA=2mB D.mB =mA
16.下面关于合力与分力的叙述中正确的是(  )
A.一个物体受到几个力的作用,同时也受到这几个力的合力的作用
B.合力可能小于它的任何一个分力
C.合力的大小一定等于两个分力的代数和
D.合力的大小随两分力夹角增大而增大
17.如图所示,用三根轻绳将质量均为 m 的 A、B 两小球以及水平天花板上的固定点 O 之间两两连接,然后用一水平方向的力 F 作用于 A 球上,此时三根轻绳 均处于直线状态,且 OB 绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,三根轻绳的长度之比为 OA:AB:OB=3:4:5,则下列说法正确的是( )
A.OB 绳中的拉力小于 mg
B.OA 绳中的拉力大小为 mg
C.拉力F大小为
D.拉力F大小为
三、解答题
18.如图所示,P、Q为两个固定的滑轮,A、B、C三个物体用不可伸长的轻绳(不计轻绳与滑轮间的摩擦)跨过P、Q相连于O点,初始时O、P间轻绳与水平方向夹角为60°,O、Q间轻绳水平,A、B、C三个物体恰好能保持静止,已知B物体的质量为2kg.(重力加速度g取10m/s2)
(1)求A、C两物体的质量;
(2)若在O点施加一外力F,缓慢移动O点到使O、P间的轻绳水平,O、Q间轻绳处于与水平方向夹角为60°的位置,求此时外力F的大小、与水平方向夹角θ.
19.如图所示,在光滑竖直墙壁上用网兜把足球挂在A点,已知足球的质量m = 0.6kg,网兜的悬绳与墙壁的夹角α = 30°,网兜的质量不计,取g = 10m/s2,求:
(1)悬绳的拉力的大小;
(2)足球对墙壁的的压力大小。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.ABC
【解析】
【分析】
【详解】
两个力的合力的最大值为F1+F2,最小值为|F1-F2|,第三个力只要在这两个力范围内,三个力的合力就可能为零,已知其中两个力的大小分别是F1=4N,F2=7N,所以F1和F2合力范围是3N≥F≥11N,故ABC可能,D不可能。
故选ABC。
2.BD
【解析】
【分析】
先对小环Q受力分析,受到重力、支持力和拉力,跟三力平衡条件,求出拉力的表达式;在对P、Q两个小环的整体受力分析,根据平衡条件再次列式分析即可.
【详解】
对小环Q受力分析,受到重力mg、支持力N和拉力F,如图:
根据共点力平衡条件得:,;再对P、Q整体受力分析,受到总重力2mg、OA杆支持力、向右的静摩擦力f、BO杆的支持力N,如图:
根据共点力平衡条件,有:,,当P环向左移一小段距离,角度变小,根据,可知N变小,故静摩擦力f变小,支持力不变;根据,可知F变小,故BD正确,AC错误;故选BD.
【点睛】
本题关键先对Q环受力分析后,根据平衡条件求出细线拉力和OB杆的支持力;再对整体受力分析,得出OA杆对P环的支持力和静摩擦力进行分析讨论.
3.CD
【解析】
【详解】
A、B、开始的时候绳子上的拉力大小是物体重力,后来就是重力和拉力的合力大小,如图所示,由于三角形斜边大于任意直角边,所以绳子上的拉力增大了,对甲的拉力也增大了,A、B错误;
C、可用极端法,先分析乙在图上位置,再分析乙在甲位置,所以在移动的过程中,楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩振力,C正确;
D、绳子与滑轮夹角为θ,则有,当θ角减小,则f增大,根据平衡条件可知乙手中绳子上的拉力不断增大,D正确;
故选CD.
4.AD
【解析】
【详解】
物体相对皮带静止,随传送带一起向上或向下做匀速运动,所以物体受力平衡,在沿斜面方向有:mgsinθ=f,所以无论传送带向上或向下运动,A所受的摩擦力沿斜面向上;故A正确,BC错误;由于A一直处于匀速直线运动状态,所以A受力平衡,故传送带对A的作用力与物体的重力等大反向,即传送带对物体 A 的作用力均相同,故D正确.故选AD.
【点睛】
物体相对皮带静止,随传送带一起向上或向下做匀速运动,所以物体受力平衡,根据平衡条件来确定物体的受到摩擦力情况.
5.AD
【解析】
【详解】
A.由图可知,当弹簧长度为6cm时,弹力等于零,则6cm是弹簧原长,故A正确;
B.根据
带入图中数据解得
故B错误;
C.当弹簧弹力为5N时,根据
解得
则弹簧长度可能是1cm或11cm,故C错误;
D.弹簧长度为2cm时,根据
代入数据解得
故D正确。
故选AD。
6.B
【解析】
【详解】
根据平行四边形定则:,所以B正确,ACD错误.
7.B
【解析】
【详解】
试题分析:每个小球都受到一个重力,两个弹簧弹力处于平衡状态,假设弹簧和竖直方向夹角为,则弹簧长度为,弹簧的伸长量为,两个弹力的合力和重力大小相等方向相反,即即为和联立可得
考点:本题考查了对弹力公式,静力学平衡以及平行四边形定则求合力的知识.
8.A
【解析】
【详解】
A、D由于三力在竖直方向有拉力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力,平衡力指的是等大反向作用在同一物体上的一对力;故A正确;D错误;
B、C由于三力长度不同,故说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止,故在水平方向三力水平分力的合力应为零;故说明三力的大小不可能相等;故B错误,C错误;
【点睛】
本题考查共点力的平衡条件及应用,要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果.
9.A
【解析】
【详解】
设重物的质量最大为m,此时C点处于平衡状态,对C点受力分析如图所示
水平方向上
设AC绳先达到最大拉力150N,即
联立解得
说明此时BC绳子还未达到拉力的最大值,但AC绳子已经达到拉力最大值。在竖直方向
带入数据解得
故选A。
10.C
【解析】
【详解】
试题分析:根据平行四边形定则可知,A图中三个力的合力为,B图中三个力的合力为0,C图中三个力的合力为,D图中三个力的合力为,三个力的大小关系是,所以C图合力最大.故C正确,ABD错误.
故选C.
考点: 考查了力的合成.平行四边形法则是矢量的合成发展,要熟练掌握,正确应用,在平时训练中不断加强练习.
11.A
【解析】
【详解】
ABCD.缓慢移动过程中,O点始终处于平衡状态,所受合力始终为零,三个力将组成一个闭合的矢量三角形,设AO绳与竖直方向的夹角为,如下图所示:
随着增大,可知F逐渐变大,T先变小后变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.B
【解析】
【详解】
运用三角定则作出两个力F1和F2合力F,如图
根据几何知识得到,当F2与合力F垂直时,θ最大,设θ的最大值为θm,则有
解得
故选B。
13.B
【解析】
【详解】
物体在n个力作用下合力为零,则除以外的其他力的合力的大小也为,且与反向,故当转过90°,大小不变时,合力应为.
A. 与计算结果不符,故A错误.
B. 与计算结果相符,故B正确.
C. 与计算结果不符,故C错误.
D. 0与计算结果不符,故D错误.
14.A
【解析】
【详解】
如图对第一个石块进行受力分析
由几何关系知
θ=60°
所以有
F1 :F2=sin60°=
故选A。
15.C
【解析】
【详解】
试题分析:以质量为mB的球为研究对象,根据平衡条件得,绳子的拉力F=mBg,
再以质量为mA的球为研究对象,分析受力,绳子的拉力方向近似沿着球面的切线方向.根据平衡条件得:mAgcos60°=F,联立得:mA=2mB,故C正确.
考点:共点力平衡的条件及其应用
16.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.合力和分力是等效替代的关系,不是同时作用在物体上。A错误;
B.如两个等大反向的力,其合力为零。所以合力可能小于它的任何一个分力。B正确;
C.只有在两分力同向时,合力才等于分力的代数和,其他情况都不是。C错误;
D.根据余弦定理可知,合力的大小随两分力夹角增大而减小。D错误。
故选B。
17.D
【解析】
【详解】
A:对B球受力分析,球受重力、绳OB对球的拉力(假设AB有拉力,则球不能平衡,故AB绳中力为零).OB 绳中的拉力等于 mg,故A项错误.
BCD:对A球受力分析如图:
、 、解得:、
故BC两项错误,D项正确.
18.(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)对于O受力分析,由受力平衡可知OP的拉力mAg,OQ的拉力mCg.
对于O点,根据平衡条件得:mAgsin60°=mBg ,mAgcos60°=mCg
联立代入数据解得:
(2)缓慢移动后的O点受外力F、mAg、mBg、mCg,且处于平衡状态,则F的大小等于mAg、mBg、mCg的合力.
对O点,根据平衡条件得:x轴:Fx=mAg-mCgcos60 ,y轴:Fy=mBg+mCgsin60
又有:
联立并代入数据解得:
19.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)对足球受力分析如图所示,则由三力平衡条件可得
F2 = mg= 0.6×10×N = 4N
则悬绳的拉力的大小为4N。
(2)对足球受力分析如图所示,则由三力平衡条件可得
F1 = mgtan30°= 0.6×10×N = 2N
根据牛顿第三定律,则足球对墙壁的的压力大小为 2N。
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