2019版物理新教材人教必修一 巩固练习3.5 共点力的平衡 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019版物理新教材人教必修一 巩固练习3.5 共点力的平衡 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 965.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-10 09:57:27 | ||
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文档简介
第三章 5
基础夯实
一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题)
1．关于力的合成与分解，下列说法正确的是( D )
A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上
B．合力一定大于每一个分力
C．当已知合力和其中一个分力，则分解的结果可能是无数
D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的
解析：力的合成与分解是一种等效替代，根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同时作用，所以A错误；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B错误；若已知合力和一个分力，根据平行四边形法则可以知道，分解结果唯一，所以C错误；同样道理，若已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形法则，结果唯一，故D正确。
2．一个体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大( D )
解析：将重力沿两胳膊的方向分解，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小，故选项D正确。
3．(2019·海南华侨中学高一上学期期末)小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识，便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是( C )
A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大
C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
解析：小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确。
4．如图所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子最先断的是( A )
A．a绳 B．b绳
C．c绳 D．无法确定
解析：将重力分解为拉a绳和拉b绳的力，如图所示，显然a绳受力最大，所以A选项正确。
5．如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球，若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的( B )
A．1和4 B．3和4
C．2和4 D．3和2
解析：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误，故选B。
6．如图所示，重为G的小孩沿斜面匀速滑下，小孩受力如图所示，这些力之间的大小关系是( ABD )
A．N＝Gcos θ B．f＝Gsin θ
C．f＋N＝G D．G2＝N2＋f 2
解析：将重力G沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向正交分解如图所示，则N＝G2＝Gcos θ，A对；f＝G1＝Gsin θ，B正确；重力G大小等于N与f合力大小，G2＝N2＋f 2，D正确。
二、非选择题
7．如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力和B侧压力为多大？
解析：将力F沿垂直劈两侧面分解，如图所示。
则tan α＝
sin α＝
所以F1＝
F2＝
答案：
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(2019·浙江省东阳中学、东阳外国语学校高一上学期期中)如图所示，一重为120 N的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为100 N，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则杆AB对球作用力的大小为( B )
A．80 N B．100 N
C．110 N D．120 N
解析：球受三个力的作用，将T分解后再合成，可得F＝100 N，故选B。
2．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( D )
A．mg B．mg
C．mg D．mg
解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F·cos 30°＝mg，得F＝，所以D选项正确。
3．(2019·安徽省合肥一六八中学高一上学期期中)如图所示，为一高考倒计时牌，通过一根轻绳悬挂在铁钉O上，
挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知∠AOB＝90°，∠OAB＝30°，计时牌的重力为G，不计绳与钉之间的摩擦，则绳OB中的张力为多大( A )
A．G B．G
C．G D．G
解析：将重力沿OB、OA绳的方向分解，如图所示，
因不计绳与钉之间的摩擦，则FOA＝FOB，θ＝45°，则FOB＝Gsin 45°＝G，故选A。
4．小孙和小李课间休息时，看见一同学正在水平地面上以速度v匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书箱施加某方向的力F后，发现大书箱的运动状态不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力F后，发现对大书箱的运动状态也没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力F的方向可能是以下选项中的( AD )
解析：小孙施加的力斜向上方，与运动方向相反；由于力有竖直向上的分量，故摩擦力减小，如果F向后的分力与减小的摩擦力相等则物体可以做匀速运动，故A正确；小孙施加的力斜向下方，与运动方向相反；则压力增大，摩擦力增大，而F有向后的分力，故物体一定做减速运动，故B错误；小李施加的力斜向前方，与运动方向相同；则物体对地面的压力减小，摩擦力减小，而拉力有向前的分量，故物体做加速运动，故C错误；小李施加的拉力斜向下方，与运动方向相同，物体对地面的压力增大，摩擦力增大，但拉力有向前的分量，仍有可能保证物体受力平衡，故物体可能会做匀速运动，故D正确，故选A、D。
5．如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的“涂料滚”沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推“涂料滚”，设该过程中撑竿对“涂料滚”的推力为F1，“涂料滚”对墙壁的压力为F2，则( BD )
A．F1增大 B．F1减小
C．F2增大 D．F2减小
解析：“涂料滚”受三个力的作用，重力mg、墙壁对“涂料滚”水平向左的弹力F2′、撑竿对“涂料滚”的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对“涂料滚”的弹力方向确定，粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推“涂料滚”，“涂料滚”受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，则矢量变化如图所示，由图可知，撑杆与墙壁间的夹角越来越小，F1、F2′均减小，F2和F2′等大反向，因此F1、F2均减小。故选BD。
二、非选择题
6．如图是质量为m的汽车极限爬坡时的照片，若汽车要缓慢匀速地开上与水平面夹角为30°的斜坡，车胎和路面之间的动摩擦因数至少要达到 ，汽车对斜坡的压力为 mg 。
解析：要使汽车不打滑，则有：μmgcos 30°≥mgsin 30°，
解得：μ≥tan30°＝
重力垂直于斜坡的分力为：N＝mgcos 30°＝mg
所以汽车对斜坡的压力为mg
故答案为：；mg。
7．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30 kg的小孩坐在10.6 kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进。(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
答案：10 N
解析：
对小孩和雪橇整体受力分析如图所示，雪橇匀速运动时有
竖直方向：(M＋m)g＝F N＋Fsin 37° ①
水平方向：Fcos 37°＝f ②
又f＝μF N ③
由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为
F＝＝10 N
基础夯实
一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题)
1．关于力的合成与分解，下列说法正确的是( D )
A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上
B．合力一定大于每一个分力
C．当已知合力和其中一个分力，则分解的结果可能是无数
D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的
解析：力的合成与分解是一种等效替代，根据需要可以将一个力分解为两个分力或用一个力代替两个分力叫做力的分解或力的合成，既然替代，就不能同时作用，所以A错误；合力可以大于分力也可能等于或小于分力，所以B错误；若已知合力和一个分力，根据平行四边形法则可以知道，分解结果唯一，所以C错误；同样道理，若已知合力和两个分力的方向，根据平行四边形法则，结果唯一，故D正确。
2．一个体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大( D )
解析：将重力沿两胳膊的方向分解，合力一定时夹角越大分力越大，夹角越小时分力越小，故选项D正确。
3．(2019·海南华侨中学高一上学期期末)小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识，便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是( C )
A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大
C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
解析：小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确。
4．如图所示，a、b、c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。若使重物加重，则这三根绳子最先断的是( A )
A．a绳 B．b绳
C．c绳 D．无法确定
解析：将重力分解为拉a绳和拉b绳的力，如图所示，显然a绳受力最大，所以A选项正确。
5．如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球，若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的( B )
A．1和4 B．3和4
C．2和4 D．3和2
解析：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误，故选B。
6．如图所示，重为G的小孩沿斜面匀速滑下，小孩受力如图所示，这些力之间的大小关系是( ABD )
A．N＝Gcos θ B．f＝Gsin θ
C．f＋N＝G D．G2＝N2＋f 2
解析：将重力G沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向正交分解如图所示，则N＝G2＝Gcos θ，A对；f＝G1＝Gsin θ，B正确；重力G大小等于N与f合力大小，G2＝N2＋f 2，D正确。
二、非选择题
7．如图所示，表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，则尖壁对A侧压力和B侧压力为多大？
解析：将力F沿垂直劈两侧面分解，如图所示。
则tan α＝
sin α＝
所以F1＝
F2＝
答案：
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(2019·浙江省东阳中学、东阳外国语学校高一上学期期中)如图所示，一重为120 N的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为100 N，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则杆AB对球作用力的大小为( B )
A．80 N B．100 N
C．110 N D．120 N
解析：球受三个力的作用，将T分解后再合成，可得F＝100 N，故选B。
2．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( D )
A．mg B．mg
C．mg D．mg
解析：照相机受力平衡，在竖直方向上有：3F·cos 30°＝mg，得F＝，所以D选项正确。
3．(2019·安徽省合肥一六八中学高一上学期期中)如图所示，为一高考倒计时牌，通过一根轻绳悬挂在铁钉O上，
挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知∠AOB＝90°，∠OAB＝30°，计时牌的重力为G，不计绳与钉之间的摩擦，则绳OB中的张力为多大( A )
A．G B．G
C．G D．G
解析：将重力沿OB、OA绳的方向分解，如图所示，
因不计绳与钉之间的摩擦，则FOA＝FOB，θ＝45°，则FOB＝Gsin 45°＝G，故选A。
4．小孙和小李课间休息时，看见一同学正在水平地面上以速度v匀速推动一个大书箱搬运书籍，爱搞恶作剧的小孙就上前“帮倒忙”，可是当小孙对大书箱施加某方向的力F后，发现大书箱的运动状态不受影响，热心的小李上前“帮正忙”，可是当小李对大书箱施加另一方向的力F后，发现对大书箱的运动状态也没有造成影响，试问小孙和小李同学施加的力F的方向可能是以下选项中的( AD )
解析：小孙施加的力斜向上方，与运动方向相反；由于力有竖直向上的分量，故摩擦力减小，如果F向后的分力与减小的摩擦力相等则物体可以做匀速运动，故A正确；小孙施加的力斜向下方，与运动方向相反；则压力增大，摩擦力增大，而F有向后的分力，故物体一定做减速运动，故B错误；小李施加的力斜向前方，与运动方向相同；则物体对地面的压力减小，摩擦力减小，而拉力有向前的分量，故物体做加速运动，故C错误；小李施加的拉力斜向下方，与运动方向相同，物体对地面的压力增大，摩擦力增大，但拉力有向前的分量，仍有可能保证物体受力平衡，故物体可能会做匀速运动，故D正确，故选A、D。
5．如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的“涂料滚”沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推“涂料滚”，设该过程中撑竿对“涂料滚”的推力为F1，“涂料滚”对墙壁的压力为F2，则( BD )
A．F1增大 B．F1减小
C．F2增大 D．F2减小
解析：“涂料滚”受三个力的作用，重力mg、墙壁对“涂料滚”水平向左的弹力F2′、撑竿对“涂料滚”的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对“涂料滚”的弹力方向确定，粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推“涂料滚”，“涂料滚”受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，则矢量变化如图所示，由图可知，撑杆与墙壁间的夹角越来越小，F1、F2′均减小，F2和F2′等大反向，因此F1、F2均减小。故选BD。
二、非选择题
6．如图是质量为m的汽车极限爬坡时的照片，若汽车要缓慢匀速地开上与水平面夹角为30°的斜坡，车胎和路面之间的动摩擦因数至少要达到 ，汽车对斜坡的压力为 mg 。
解析：要使汽车不打滑，则有：μmgcos 30°≥mgsin 30°，
解得：μ≥tan30°＝
重力垂直于斜坡的分力为：N＝mgcos 30°＝mg
所以汽车对斜坡的压力为mg
故答案为：；mg。
7．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30 kg的小孩坐在10.6 kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进。(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
答案：10 N
解析：
对小孩和雪橇整体受力分析如图所示，雪橇匀速运动时有
竖直方向：(M＋m)g＝F N＋Fsin 37° ①
水平方向：Fcos 37°＝f ②
又f＝μF N ③
由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为
F＝＝10 N