2021届高考物理一轮复习-第1章-第3课时-力的合成与分解、物体的平衡练习-人教大纲版2.doc
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1、第第 3 课时课时力的合成与分解、物体的平衡力的合成与分解、物体的平衡1.如图如图 1313 所示,所示,2009 年年 10 月月 19 日山东全运会上黑龙江选日山东全运会上黑龙江选手曹磊毫无悬念地以总成绩手曹磊毫无悬念地以总成绩 275 kg,轻取金牌赛前曹磊在一次训,轻取金牌赛前曹磊在一次训练中举起练中举起 125 kg 的杠铃时,两臂成的杠铃时,两臂成 120夹角,此时曹磊沿手臂向夹角,此时曹磊沿手臂向上撑的力上撑的力 F 及曹磊对地面的压力及曹磊对地面的压力 FN的大小分别是的大小分别是(假设他的体重假设他的体重为为 75 kg,g 取取 10 m/s2)()AF1 250 NFN2
2、 000 NBF1 250 NFN3 250 NCF325 NFN2 000 NDF722 NFN2 194 N解析:解析:此题考查受力分析对杠铃受力分析如此题考查受力分析对杠铃受力分析如以下图以下图所示,可知所示,可知 Fmg1 250N,对曹磊和杠铃整体受力分析知,地面对曹磊的支持力,对曹磊和杠铃整体受力分析知,地面对曹磊的支持力 FN2 000 N,根据牛顿第三定律可知曹磊对地面的压力根据牛顿第三定律可知曹磊对地面的压力 FN2 000 N,所以此题应选,所以此题应选 A.答案:答案:A2 三段等长的、不可伸长的细线结于三段等长的、不可伸长的细线结于 O 点,点,A 端固定在水平杆上,端
3、固定在水平杆上,B 端端接在套在竖直光滑杆上的轻圆环上,接在套在竖直光滑杆上的轻圆环上,C 端挂一重物,重物质量为端挂一重物,重物质量为 m.开始时开始时轻圆环固定在紧靠轻圆环固定在紧靠 D 端的位置,端的位置,AD 等于绳长等于绳长 OA,静止时如图,静止时如图 1314所示现不再固定圆环,让圆环可以在竖直光滑杆上自由滑动,再次静止所示现不再固定圆环,让圆环可以在竖直光滑杆上自由滑动,再次静止时时 OA 绳拉力为绳拉力为 FA,OB 绳拉力为绳拉力为 FB,那么,那么()图图 1314AFAmg,FBmgBFAmg,FB0CFAmg,FBmgDFAmg,FBmg解析:解析:因为圆环是轻圆环,
4、其重力不计,轻圆环移动后,由于因为圆环是轻圆环,其重力不计,轻圆环移动后,由于 ADOAOB,因此,因此 AO 竖直向下,所以绳竖直向下,所以绳 OB 中无拉力,中无拉力,FB0,FAmg.答案:答案:B3.如图如图 1315 所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体 A、B,A 悬挂悬挂起来,起来,B 穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,绳与竖直杆间的夹角与竖直杆间的摩擦,绳与竖直杆间的夹角,那么物体,那么物体 A、B 的质的质量之比量之比 mAmB等于等于()图图 1315Acos
5、1B1cos Ctan 1D1sin 解析:解析:B 物受力如物受力如以下图以下图所示,所示,B 处于平衡状态,由图可知处于平衡状态,由图可知mBgmAgcos,所以,所以mAmB1cos,B 正确正确答案:答案:B4.如图如图 1316 所示,细绳跨过两个定滑轮,左端与斜面上质所示,细绳跨过两个定滑轮,左端与斜面上质量为量为 M 的物体相连,右端悬挂质量为的物体相连,右端悬挂质量为 m 的物体,质量为的物体,质量为 M 的的物体在位置物体在位置 1 处静止时,与其连接的一段绳垂直于斜面,处静止时,与其连接的一段绳垂直于斜面,M 与与斜面间的动摩擦因数为斜面间的动摩擦因数为,斜面倾角为,斜面倾
6、角为.假设将假设将 M 沿斜面向下缓沿斜面向下缓慢拉至位置慢拉至位置 2,它仍能保持静止状态,绳与滑轮间的摩擦不计,它仍能保持静止状态,绳与滑轮间的摩擦不计,那么以下说法正确的选项是那么以下说法正确的选项是()图图 1316AM 在位置在位置 1 时与斜面间可能无压力时与斜面间可能无压力BM 在位置在位置 1 时所受摩擦力为时所受摩擦力为mgcos CM 在位置在位置 2 时对斜面的压力比在位置时对斜面的压力比在位置 1 时大时大DM 在位置在位置 2 时所受摩擦力方向一定沿斜面向上时所受摩擦力方向一定沿斜面向上解析:解析:当物体当物体 M 在位置在位置 1 处静止时,物体处静止时,物体 M
7、受四个力作用:重力受四个力作用:重力 Mg、绳子拉力、绳子拉力 F、斜面弹力斜面弹力 FN1、斜面的摩擦力斜面的摩擦力 Ff1.在垂直斜面方向有在垂直斜面方向有:FFN1Mgcos,对物体对物体 m 有有:Fmg.同理当物体同理当物体 M 被拉到位置被拉到位置 2,处于静止状态时处于静止状态时,垂直斜面方向有垂直斜面方向有:Fsin FN2Mgcos(为物体为物体 M 被拉到斜面上位置被拉到斜面上位置 2 时绳子与斜面间的夹角时绳子与斜面间的夹角),那么有:,那么有:FN2FN1.物体物体 M 在位置在位置 2 时所受摩擦力时所受摩擦力 Ff2可能沿斜面向上、也可能沿斜面向下、也可能可能沿斜面
8、向上、也可能沿斜面向下、也可能不受摩擦力作用应选项不受摩擦力作用应选项 C 正确正确答案:答案:C5.如图如图 1317 所示,横截面为直角三角形的斜劈所示,横截面为直角三角形的斜劈 A,放在粗糙的,放在粗糙的 水平水平地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球 B,系统处于静止状态在球,系统处于静止状态在球B 上施一通过球心的力上施一通过球心的力 F,系统仍保持静止,以下说法正确的选项是,系统仍保持静止,以下说法正确的选项是()图图 1317AB 所受合外力增大所受合外力增大BB 对竖直墙壁的压力增大对竖直墙壁的压力增大C地面对地面对 A 的摩擦力减小的摩擦
9、力减小DA 对地面的摩擦力将小于对地面的摩擦力将小于 B 对墙壁的压力对墙壁的压力解析:解析:对对 B 球进行受力分析,其受重力、力球进行受力分析,其受重力、力 F、斜劈、斜劈 A 的支持力和墙壁对的支持力和墙壁对 B 的弹力,的弹力,这四个力平衡,斜劈这四个力平衡,斜劈 A 的支持力和墙壁对的支持力和墙壁对 B 的弹力比施加力的弹力比施加力 F 前大,所以前大,所以 B 项正确项正确;由于由于 B 球是静止的,所以球是静止的,所以 B 球所受合力为零,球所受合力为零,A 项错误;运用整体法分析,地面对项错误;运用整体法分析,地面对 A的摩擦力和墙壁对的摩擦力和墙壁对 B 的弹力平衡,所以地面
10、对的弹力平衡,所以地面对 A 的摩擦力增大,的摩擦力增大,C、D 错误错误答案:答案:B1.100 个大小相同、质量均为个大小相同、质量均为 m 且无摩擦的球体如图且无摩擦的球体如图 1318 所所示静止放置于两相互垂直且光滑的平面上,平面示静止放置于两相互垂直且光滑的平面上,平面 AB 与水平面与水平面夹角为夹角为 30,那么第二个球对第三个球的作用力大小为,那么第二个球对第三个球的作用力大小为()图图 1318A.12mgB49mgC48mgD98mg答案:答案:B2 一个质量为一个质量为 3 kg 的物体的物体,被放置在倾角为被放置在倾角为30的固定光滑斜面上的固定光滑斜面上,在如图在如
11、图 1319所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是(g10 m/s2)()图图 1319A仅甲图仅甲图B仅乙图仅乙图C仅丙图仅丙图D甲、乙、丙图甲、乙、丙图解析:解析:此题考查共点力的平衡条件物体受三个力的作用,重力、支持力、拉力重此题考查共点力的平衡条件物体受三个力的作用,重力、支持力、拉力重力沿斜面向下的分力大小为力沿斜面向下的分力大小为 15 N,故只有乙图中能保持平衡故只有乙图中能保持平衡选项选项 B 正确正确此题较易此题较易答案:答案:B3 如图如图 1320 所示是骨折病人的牵引装置示意图,所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳
12、的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法竖直平面内为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是是()图图 1320A只增加绳的长度只增加绳的长度B只增加重物的质量只增加重物的质量C只将病人的脚向左移动只将病人的脚向左移动D只将两定滑轮的间距增大只将两定滑轮的间距增大解析:解析:假设只增加重物的质量,那么绳子拉力增大,脚所受的拉力增大,假设只增加重物的质量,那么绳子拉力增大,脚所受的拉力增大,B 选项正确选项
13、正确;假设只将病人的脚向左移动假设只将病人的脚向左移动,那么夹角那么夹角会减小会减小,绳子拉力的合力增大绳子拉力的合力增大,脚所受的拉力脚所受的拉力增大,增大,C 选项正确;假设只增加绳的长度,拉力不变,选项正确;假设只增加绳的长度,拉力不变,A 选项错误;只将两只滑轮的选项错误;只将两只滑轮的距离增大距离增大,那么夹角那么夹角会增大会增大,绳子拉力的合力减小绳子拉力的合力减小,脚所受的拉力减小脚所受的拉力减小,D 选项错误选项错误答案:答案:BC4(2021海南单科,海南单科,3)两刚性球两刚性球 a 和和 b 的质量分别为的质量分别为 ma和和 mb、直径分别、直径分别为为 da和和 db
14、(dadb)将将 a、b 球依次放入一竖直放置、内径为球依次放入一竖直放置、内径为 d(daddadb)的平底圆筒内,如图的平底圆筒内,如图 1321 所示设所示设 a、b 两球静止时对圆筒侧两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为面的压力大小分别为 f1和和 f2,筒底所受的压力大小为,筒底所受的压力大小为 F.重力加速度重力加速度大小为大小为 g.假设所有接触都是光滑的,那么假设所有接触都是光滑的,那么()图图 1321AF(mamb)g,f1f2BF(mamb)g,f1f2CmagF(mamb)g,f1f2DmagF(mamb)g,f1f2解析:解析:对两刚性球对两刚性球 a 和和 b 整体
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