高考物理专题02相互作用备考强化训练5力的合成与分解新人教版.doc
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1、1 / 14FF2F1) OFF2F1O FFY FX OXY【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 0202 相互作用备考强化训练相互作用备考强化训练5 5 力的合成与分解新人教版力的合成与分解新人教版本套试题训练和考查的重点是:理解力的合成与分解,掌握平行四边形定则;会用作图法和公式法解决共点力的合成和力的分解问题。第 3、5 题为联系实际的新题,第 17 题为联系了电场知识。此类题的特点是解答时一般先画图后分析,着重培养学生解题时用“作图法”的习惯和能力。 一、破解依据1.同一直线上力的合成 同向: F=F1+F2 反向:F=F1-F2 (F1F2) 2.互成角
2、度力的合成 一般情形:F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2 ,(方向) )cos(sintan212FFF特殊情形: F1F2 时: F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围 |F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解 Fx=Fcos Fy=Fsin 为合力与 x 轴之间的夹角 tg=Fy/Fx注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则。(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之2 / 14也成立。(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图。(4)F1 与 F2 的值一定时,F1 与 F2 的夹角( 角)越大合力越小。(
3、5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化成代数运算。二、精选习题二、精选习题选择题(每小题选择题(每小题 5 5 分,共分,共 4040 分)分)1.1.(1313 新课标新课标)如图(见解析)如图(见解析) ,在固定斜面上的一物块受,在固定斜面上的一物块受到一外力到一外力 F F 的作用,的作用,F F 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止,止,F F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 F1F1 和和F2(F20)F2(F20)由此可求出由此可求出( ( ) )A物块的
4、质量 B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的正压力2.2.(1616 海南)如图海南)如图 1 1,在水平桌面上放置一斜面体,在水平桌面上放置一斜面体 P P,两长方,两长方体物块体物块 a a 和和 b b 叠放在叠放在 P P 的斜面上,整个系统处于静止状态。若将的斜面上,整个系统处于静止状态。若将 a a和和 b b、b b 与与 P P、P P 与桌面之间摩擦力的大小分别用与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1f1、f2f2 和和 f3f3 表示。表示。则则Af1=0,f20,f30 Bf10,f2=0,f3=0Cf10,f20,f3=0 Df10,f20,f303 /
5、14图 13.3.(1616 浙江)如图浙江)如图 2 2 所示为一种常见的身高体重测所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为量仪。测量仪顶部向下发射波速为 v v 的超声波,超声波的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为的时间间隔。质量为 M0M0 的测重台置于压力传感器上,的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为没有站人时,测量仪记录的时间间隔为 t0t0,输出电压为,输
6、出电压为U0U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为 t t,输出电压为输出电压为 U U,则该同学的身高和质量分别为,则该同学的身高和质量分别为Av(t0-t), Bv(t0-t),00MUU1 200MUUC v(t0-t) , D v(t0-t) , 4.4.4 0 0 0()MUUU1 20 0 0()MUUU4.4.(1717 天津)如图天津)如图 3 3 所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆定在竖直杆 M M、N N 上的上的 a a、b b 两点,两点, 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,悬挂
7、衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件,挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件, 当衣架静止时,当衣架静止时,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A绳的右端上移到 b,绳子拉力不变 B将杆 N 向右移一些,绳子拉力变大C绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移图 24 / 145.5. (1414 长沙模拟)运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速长沙模拟)运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为跑,设球拍和球质量分别为 M M、m m,球拍平面和水平面之间的夹角为,球拍平面和水平面之间的夹角为,球拍与
8、球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则(,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则( )A球拍对球的作用力 B运动员对球拍的作用力为cosmgcosMgC运动员的加速度为 D若运动员的加速度大于,球一定沿球拍向上运动tangsing6.6.(1717 全国)如图全国)如图 5 5,柔软轻绳,柔软轻绳 ONON 的一端的一端 O O 固定,其中间某点固定,其中间某点M M 拴一重物,用手拉住绳的另一端拴一重物,用手拉住绳的另一端 N N,初始时,初始时,OMOM 竖直且竖直且 MNMN 被拉直,被拉直,OMOM 与与 MNMN 之间的夹角为之间的夹角为 ()()现将重物向右上方缓
9、慢拉起,并保现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角持夹角 不变,在不变,在 OMOM 由竖直被拉到水平的过程中由竖直被拉到水平的过程中( ( ) )图 5AMN 上的张力逐渐增大 BMN 上的张力先增大后减小COM 上的张力逐渐增大 DOM 上的张力先增大后减小7.7.(1414 大庆铁人中学模拟)如图大庆铁人中学模拟)如图 6 6 所示,带支架的平板小车沿所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球水平面向左做直线运动,小球 A A 用细线悬挂于支架前端,质量为用细线悬挂于支架前端,质量为 m m的物块的物块 B B 始终相对于小车静止地摆放在右端。始终相对于小车静止地摆放在右端。B B
10、 与小车平板间的动与小车平板间的动摩擦因数为摩擦因数为 。若某时刻观察到细线偏离竖直方向。若某时刻观察到细线偏离竖直方向 角,则此刻角,则此刻小车对物块小车对物块 B B 产生的作用力的大小和方向为(产生的作用力的大小和方向为( )5 / 14Amg,竖直向上 Bmg,斜向左上方21Cmgtan,水平向右 Dmg,斜向右上方21tan8. (17 全国)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终
11、处于弹性限度内)( )A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm填空题(每小题填空题(每小题 6 6 分,共分,共 2424 分)分)9.9. (13(13 上海上海) )如图如图 7,7,倾角为倾角为 37,37,质量不计的支架质量不计的支架 ABCDABCD 的的 D D 端端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮,A,A 点处有一固定转轴点处有一固定转轴, ,CAAB,CAAB, DC=CA=0.3mDC=CA=0.3m。质量。质量 m=1kgm=1kg 的物体置于支架的的物体置于支架的 B B 端端, ,并与跨过并与跨过定滑轮的轻绳相连定滑轮
12、的轻绳相连, ,绳另一端作用一竖直向下的拉力绳另一端作用一竖直向下的拉力 F,F,物体在拉力物体在拉力作用下沿作用下沿 BDBD 做匀速直线运动做匀速直线运动, ,已知物体与已知物体与 BDBD 间的动摩擦因数间的动摩擦因数=0.3=0.3。为保证支架不绕。为保证支架不绕 A A 点转动点转动, ,物体向上滑行的最大距离物体向上滑行的最大距离 s=s= m m。若增大。若增大 F F 后后, ,支架仍不绕支架仍不绕 A A 点转动点转动, ,物体能向上滑行的最大距离物体能向上滑行的最大距离ss s s。( (选填选填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)(”)(取取 sin37sin3
13、7=0.6,cos37=0.8,g=0.6,cos37=0.8,g 取取 10m/s2)10m/s2)10.10. (14(14 上海上海) )如图如图 8,8,光滑的四分之一圆弧轨道光滑的四分之一圆弧轨道 ABAB 固定在竖直固定在竖直平面内平面内,A,A 端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力 F F 作用下作用下, ,缓缓慢地由慢地由 A A 向向 B B 运动运动,F,F 始终沿轨道的切线方向始终沿轨道的切线方向, ,轨道对球的弹力为轨道对球的弹力为 N N。在运动过程中,在运动过程中,F F 将将_,N N 将将_(_(两空填两空填“增大增大”或
14、或“减小减小”6 / 14) ) 源:ZOO;OO段水平段水平, ,长长度为度为 L;L;绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码, ,平衡平衡后后, ,物体上升物体上升 L L。则钩码的质量为。则钩码的质量为_._.12. (13 安徽)如图 10 所示,质量为 M、倾角为 的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为 ,斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为 L 的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块压缩弹簧使其长度为 L时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态重力加速
15、度为 g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度_;(4)为使斜面体始终处于静止状态,动摩擦因数 应满足什么条件_。(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?计算题(共计算题(共 3636 分)分)13.13.(1414 陕西西工大附中)如图陕西西工大附中)如图 1111 所示,将两个质量均为所示,将两个质量均为 m m 的的小球小球 a a、b b 用细线相连悬挂于用细线相连悬挂于 O O 点,用力点,用力 F F 拉小球拉小球 a a,使整个装置处,使整个装置处于平衡状态,且悬线于平衡状态,且悬线 OaOa 与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为 3030,试求,试求 F F 的的最小值多大?最小值
16、多大?14.14.(1717 北京)北京) 如图如图 1212 所示,长所示,长 l l1 1 m m 的轻质细绳上端固定,的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强7 / 14电场中,绳与竖直方向的夹角电场中,绳与竖直方向的夹角 37.37.已知小球所带电荷量已知小球所带电荷量q q1.0101.0106 6 C C,匀强电场的场强,匀强电场的场强 E E3.01033.0103 N/CN/C,取重力加速,取重力加速度度 g g1010 m/s2m/s2,sinsin 37370.60.6,cosc
17、os 37370.8.0.8.求:求:(1)小球所受电场力 F 的大小;(2)小球的质量 m;(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度 v 的大小1515 (1717 江苏)江苏) 如图如图 1313 所示,两个半圆柱所示,两个半圆柱 A A、B B 紧靠着静置于紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱水平地面上,其上有一光滑圆柱 C C,三者半径均为,三者半径均为 R.CR.C 的质量为的质量为m m,A A、B B 的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为 .现用水平向右现用水平向右的力拉的力拉 A A,使,使 A A 缓慢移动,直至缓慢移动,直至 C C 恰
18、好降到地面整个过程中恰好降到地面整个过程中 B B 保保持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为持静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g.g.求:求:(1)未拉 A 时,C 受到 B 作用力的大小 F;(2)动摩擦因数的最小值 min;(3)A 移动的整个过程中,拉力做的功 W.( (选做题选做题) )16.16.(1414 江西师大附中)如图江西师大附中)如图 1414 所示,物块在力所示,物块在力 F F 作用下向右作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力 FfFf 与拉力与拉力 F F 的合力方向的合力方向应该是(应该是(
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