人教版高中物理选修2-2 3.3 液压传动 同步测试（含解析）

人教版高中物理选修2-2第三章第二节 液压传动 同步测试
一、单选题（共13题；共26分）
1.如图所示，三个共点力F1、F2与F3作用在同一个质点上，其中，F1与F2共线且反向，F3与F1垂直，F1=6N、F2=2N、F3=3N。则质点所受的合力为（?? ）
A.?7N???????????????????????????????????????B.?11N???????????????????????????????????????C.?1N???????????????????????????????????????D.?5N
2.如图所示，重为10N的物体静止在水平地面上，现用大小为8N的力竖直向上拉物体，则物体受到的合力大小为（?? ）
A.?0???????????????????????????????????????B.?2N???????????????????????????????????????C.?10N???????????????????????????????????????D.?18N
3.如图所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了．则（　　）
A.?绳子对甲的拉力小于甲的重力?????????????????????????????B.?绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力
C.?乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力??????????D.?乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力
4.两个分力F1和F2间的夹角为，两分力的合力为F。以下说法正确的是(???? )
A.?若F1和F2的大小不变，角越小，合力越大
B.?合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
C.?若夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就增大
D.?若夹角不变，F1和F2同时增大，则合力F一定增大
5.如图所示，质量和的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为（???????）
A.?300N??????????????????????????????????B.?250N??????????????????????????????????C.?200N??????????????????????????????????D.?100N
6.如图所示，半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为的小滑块静止于P点．已知滑块和半球形容器间的动摩擦因数为μ ， 滑块所受支持力大小为FN ， 摩擦力大小为Ff ， 弹力OP与水平方向的夹角为θ ． 下列关系正确的是（　　）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
7.有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为120°时合力为F，则当它们间的夹角为90°时，合力的大小为（?? ）
A.?????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????D.?2F
8.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90o而保持其大小不变。其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为（???）
A.?F1；???????????????????????????????? B.?F1；???????????????????????????????? C.?2F1；???????????????????????????????? D.?无法确定
9.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力，当它们间的夹角为90°时，其合力大小为 F；当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（?? ）
A.?2F?????????????????????????????????B.?F?????????????????????????????????C.?F?????????????????????????????????D.?F
10.作用在同一物体上的两个力，大小分别为8N和18N，其合力大小可能是 （ ???）
A.?8N??????????????????????????????????????B.?20N??????????????????????????????????????C.?5N??????????????????????????????????????D.?28N
11.建造桥梁时，为了让桥下能顺利通行大型船只或车辆，要把桥造得高一些．如图所示，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是（?? ）
A.?为了减小车辆受到的摩擦力????????????????????????????????B.?为了减小车辆受到的重力
C.?为了减小车辆对引桥面的压力?????????????????????????????D.?为了减小车辆重力平行于引桥桥面向下的分力
12.如图所示，水平杆上套有两个相同的质量均为m的环，两细线等长，下端系着质量为M的物体，系统静止，现在增大两环间距而系统仍静止，则杆对环的支持力FN和细线对环的拉力F的变化情况是（?? ）
A.?都不变????????????B.?都增大????????????C.?支持力FN增大，拉力F不变????????????D.?支持力FN不变，拉力F增大
13.以下说法正确的是（　　）
A.?2N的力能够分解成6N和3N的两个分力??????????????B.?10N的力可以分解成5N和4N的两个分力
C.?6N的力能够分解成2N和3N的两个分力??????????????D.?10N的力可以分解成10N和10N的两个分力
二、填空题（共5题；共9分）
14.在一次森林探险活动中，某探险队员在两棵树之间搭建一吊床用于晚间休息，如图所示，若两根绳子间的夹角为120°，探险队员和吊床总质量为80Kg，则每根绳对树的拉力大小为________N．
15.将与水平面成37°角斜向上的拉力F=20N，沿水平方向和竖直方向分解，那么沿水平方向的分力大小为________N；沿竖直方向的分力大小为________N．
16.将一个100N的力分解成在同一平面内相互垂直的两个分力，其中一个分力的大小为60N，则另一个分力的大小为________N．
17.把竖直向下的18 N的力分解成两个力，使其中一个分力在水平方向上并等于24 N，则另一个分力的大小是________N，方向是________。
18.做“验证力的平行四边形定则”的实验时，步骤如下：
①在水平放置的木板上固定一张白纸．
②把橡皮条的一端固定在木板的A点，另一端连接两根绳套．
③通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点伸长到某一点O，并记录O点的位置．
④此时需记录下两个细绳套的________?和两个弹簧测力计的读数F1、F2 ．
⑤改用一个弹簧测力计把橡皮条与细绳套的结点拉长到________?后，再记录下________?和弹簧测力计的读数F′．
⑥用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线．选好标度，按F1、F2的大小做两个力的图示．用三角板做平行四边形，求得合力F．
⑦比较一下，力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向是否相同．
三、解答题（共1题；共5分）
19.如图所示，放在水平面上的物体受一个斜向上、与水平面成θ角的拉力F，这个力的作用效果是什么？根据作用效果将力F分解，并求出分力的大小．

四、实验探究题（共2题；共9分）
20.在“探究两个共点力的合成”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．
实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A、两根细绳必须等长
B、橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C、在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中正确的是________?．（填入相应的字母）
（2）实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．
②本实验采用的科学方法是________?
A．理想实验法??? B．等效替代法?? ??C．控制变量法??? D．建立物理模型法．
21.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：
（1）采用的科学方法是? ????。
A.?理想实验法????????????????????B.?等效替代法????????????????????C.?控制变量法????????????????????D.?建立物理模型法
（2）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中错误的是 ?????（填相应的字母）。
A.?拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行??????????B.?拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.?拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小??????????D.?实验中，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上
E.?实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
（3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为绳线。O为橡皮筋与绳线的结点，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________（填“F”或“F′”）。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】先看F1与F2的合力，由于二者方向相反，所以其合力大小为6N－2N=4N，再与F3运用平行四边形法则合成，则其合力的大小为 ，方向沿右上方，故D是正确的。
【分析】本题考查了力的合成
2.【答案】A
【解析】【解答】因为向上的拉力为8N，小于物体的重力，故物体仍静止，故物体受到的合力大小为0，选项A正确．
【分析】本题考查了物体的平衡
3.【答案】D
【解析】【解答】解：A、甲悬在空中静止，甲受到平衡力作用，绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力，甲受到绳子的拉力等于甲的重力．故A错误
B、绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，故B错误
C、甲乙质量相等，重力相等，绳子相同．
甲悬在空中绳子未拉断，绳子的拉力等于甲的重力．
乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，绳子对乙的拉力大于绳子对甲的拉力，甲乙重力相等，所以乙拉断绳子前瞬间，绳受到的拉力一定大于乙受到的重力．故C错误，D正确
故选D．
【分析】绳子对乙的拉力是通过绳子对甲拉力的比较得出的，这是解决本题的关键．
4.【答案】A
【解析】【分析】A、由平行四边形定则可知，分力大小一定，夹角越小合力越大；正确
B、合力的取值范围；错误
C、当时，大小不变，只要增大，合力F就减小；错误
D、当时，和同时增大，则合力F不一定增大；错误
故选A。
【点评】中等难度。合力和分力只是等效替代关系，而不是同时作用在物体上的力．其大小关系由平行四边形定则决定．合力可以大于分力，也可以小于分力。
5.【答案】A
【解析】【分析】缓慢地向墙壁一侧移动，说明两者受力平衡，合力为零，将两者看做一个整体，所以在0.40m时，整体水平方向上受到F，滑动摩擦力，弹簧的弹力，三力合力为零，故,A正确。
【点评】整体法在解决力学问题时，是一种比较简便的方法，也是高考常考的方法之一
6.【答案】D
【解析】【分析】A选项：此题为静摩擦，不能用滑动摩擦力的公式。A错
BC选项：对m受力分析（重力、弹力、静摩擦力)，把重力按照作用效果进行分解。得出，。BC选项错
D选项：对m受力分析（重力、弹力、静摩擦力)，建立水平竖直的直角坐标系把不在坐标系上的两个力进行分解得出竖直方向。
7.【答案】C
【解析】【解答】两个等大的力成120°角时，合力等于分力大小，即 ；而成90°角时， ，故C正确。故选C。
【分析】本题考查了力的合成
8.【答案】B
【解析】【分析】力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除F1外的两个力的合力大小等于F1 ， 方向与F1反向，故等效成物体受两个互成90°的大小等于F1的力作用；根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成90°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为,B正确，
【点评】本题关键在于三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；当用到两个大小相等且互成120°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，且大小等于两分力．
9.【答案】B
【解析】【解答】解：当两个力之间的夹角为90°时合力大小为 F，根据勾股定理，知：F1=F2=F．
当两个力夹角为120°时，根据平行四边形定则知：F合=F1=F．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
【分析】两个大小相等的共点力F1、F2 ， 当它们间夹角为90°时可以根据勾股定理计算出力的大小，在夹角为120°时，合力与分力的大小时相等，从而求出合力的大小．
10.【答案】B
【解析】【分析】根据|F1-F2|≤F≤(F1+F2)，得10 N≤F≤26 N，故B对
【点评】难度较小,由平行四边形定则可知两个力的合力在两力之和到两力之差取值
11.【答案】D
【解析】【解答】解：A、高大的桥梁要造很长的引桥，则θ变小，压力变大，故摩擦力变大，故A错误；
B、对车受力分析，受重力、支持力和阻力，物体重力不变，B错误；
C、D、重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解，如图：
由几何关系可得：
平行斜面分量为G1=mgsinθ，由于引桥越长，坡角θ越小，G1越小，故C错误，D正确；
故答案为：D．
【分析】高大的桥梁要造很长的引桥，其实就是增加斜面的长度，从而减小斜面的坡度，将重力按力的实际效果分解即可。
12.【答案】D
【解析】【解答】解：因物体处于平衡状态，故两力的合力与重力大小相等方向相反，因两细线的夹角增大，由力的合成规律可知两细线上的拉力增大，故细线对环的拉力增大；
对整体受力分析，可知整体受重力、两环的支持力及摩擦力而处于平衡，竖直方向上受两支持力及重力且平衡，故两支持力的合力应等于重力，故支持力保持不变．所以选项ABC错误，D正确；
故ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D．
【分析】根据题意可得，物体始终处于平衡状态，则由共点力的平衡条件可知细线对环的两个拉力的变化，对整体分析就可以得出支持力的变化情况。
13.【答案】D
【解析】【解答】解：A、6N和3N的合力范围是3N≤F≤9N，所以不可能是大小为2N分解得两个力，故A错误； B、5N、4N的合力范围是1N≤F≤9N，所以不可能是大小为10N分解得两个力，故B错误；
C、2N、3N的合力范围是1N≤F≤5N，所以不可能是大小为6N分解得两个力，故C错误；
D、10N、10N的合力范围是0N≤F≤20N，所以可能是大小为10N分解得两个力，故D正确；
故选：D．
【分析】根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，分析两个力的大小可能值．
二、填空题
14.【答案】800
【解析】当夹角为为120°时，根据平行四边形定则，知合力与分力相等，所以 ，
故答案为：800
【分析】根据平行四边形定则，结合合力的大小，可求出夹角为120°时分力的大小．
15.【答案】16；12
【解析】【解答】解：将拉力F分别沿水平方向和竖直方向分解，则 ， ． 故答案为：16，12
【分析】将拉力F分别沿水平方向和竖直方向分解，利用平行四边形定则求解分力的大小．
16.【答案】80
【解析】【解答】解：同一平面内相互垂直的两个分力，合力为100N，一个分力的大小为60N， 根据力的平行四边形定则，则有：100= ；
解得：F1=80N；
故答案为：80．
【分析】根据力的平行四边形定则，结合三角知识，即可求解．
17.【答案】30；与合力成53°斜向下
【解析】【解答】根据平行四边形定则，作图如下：
据勾股定理可知
F2= = N=30 N，方向与合力成53°斜向下。
【分析】力的分解和合成一样都遵守平行四边形定则，据平行四边形定则，作图即可求得分力的大小。
18.【答案】方向；；O点的位置；；?F′的方向
【解析】【解答】解：进行实验时在明确实验原理以及实验目的基础上，要先进行实验设备的安装，即先在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在木板的 某点，然后进行实验和有关数据的测量，最后进行数据处理和仪器的整理．
所以第四步需记录下两个细绳套的 方向和两个弹簧测力计的读数F1、F2 ．
第五步改用一个弹簧测力计，需要把橡皮条与细绳套的结点拉长到 O点的位置，与开始时的效果相同，然后再记录下F′的方向 和弹簧测力计的读数F′．
故答案为：④方向；⑤O点的位置； F′的方向．
【分析】实验步骤要符合逻辑，符合事物发展规律，一般都是先安装设备，然后进行实验、测量，最近整理仪器，进行数据处理的顺序进行实验．
三、解答题
19.【答案】解：将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则，水平拉物体的效果和竖直向上提物体的效果； 则分力为：F1=Fconθ，F2=Fsinθ
答：水平方向上分力Fcosθ；竖直方向上分力Fsinθ．
【解析】【分析】将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则求出水平分力的大小．
四、实验探究题
20.【答案】（1）C
（2）F′；B
【解析】【解答】解：A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长．故A错误；
B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B错误；
C、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小．故C正确；
故选：C．（2）①F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
②合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．
故选：B
故答案为：（1）C（2）①F′②B
【分析】在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤能测出力的大小．因此细线的长度没有限制，弹簧秤的示数也没有要求，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行．
21.【答案】（1）B
（2）C,D,E
（3）F′
【解析】【解答】（1）该实验中采用的科学方法是等效替代法，故B正确，ACD错误。（2）根据实验目的和实验要求知A B正确；两个拉力的夹角不一定取90度，故C错误；实验中，两弹簧秤的拉力的角平分线不一定与橡皮筋在同一条直线上，故D错误；在实验中，拉力不需太大，也不要太小，故E错误。（3）F1与F2的合力的实际值测量值的方向一定沿AO，故为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向F′。【分析】（1、3）该实验采用了“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确了“理论值”和“实验值”的区别．
（2）明确实验原理，了解实验误差的存在以及具体的实验操作细节，从减小实验误差的角度进行分析即可解答。