2011年高考物理总复习第三课时《力的合成和分解》勤演练3(含详细讲解)新人教版

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1、第三课时 力的合成与分解 勤演练•真检实践 1 .如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另 一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使 OA水平，然后在 外端挂上一些不太重的物品，这时针脚 A、B对手指和手掌 均有作用力，对这两个作用力方向的判断， 下列各图中大致 正确的是 分析O点的受力情况可知, 手对两个针脚AB的作用力分别沿 CH A 和 B— O 方向，所以由牛顿第三定律得出两个针脚对手的作用力应如选项 C所示. 【答案】 C 2.两个共点力Fi和F2若Fi= 10 N,保持Fi的大小方向都不变，改变 F2的大小方向， 发现合力F总等于10 N,则下列F2的取值可能的

2、是 ( ) A. 20 N B. 10 N C. 5 N D. 25 N 【解析】 据合力大小范围知, D不正确.其余均正确. 【答案】 ABC D项与F1的合力范围为[15 N,35 N],不包含10 N.故 3.同一平面内两个大小相等的力 R、F2和Ox轴的夹角分别为 a和3 ,如图所示，为了使它们在 Ox轴上的分力之和取最大值， Ox轴应在该平面内以 O为轴逆时针转过。角，0角应为 ( ) A.万 B. C. D. a

3、 3 【解析】 要Ox轴上的分力之和最大，必须使 Ox轴沿F1、F2的合力方向，因 E、F2 等大，故该方向必在 F1、F2夹角平分线上. 4.大小分别为 E、 F2、F3的三个力恰好围成的一个闭合的三角形，且三个力的大小关 系是F1VF2VF3,则如图所示的四个图中，这三个力的合力最大的是 【解析】 由矢量作图知，在图中 A B C、D四种情况下的合力分别是： 2F1、0、2F3、 2F2,再根据已知条件知 C图合力最大. 【答案】 C Fi方向水平向右, A. F1sin 0 + F2cos 0 = mgsin

4、0 , F2< mg B. F1COS 0 + Fzsin 0 = mgin 0 , F2< mg C. F1sin 0 — F2cos 0 = mgsin 0 , F2< mg D. F1COS 0 — Fzsin 0 = mgin 0 , F2< mg 【解析】 由选择项的比较内容可以看到， 题目关键是确定 m^in 0的数学表达式.对 物体进行受力分析，物体受重力 斜面、沿斜面为两个坐标轴的方向, 正确答案. 【答案】 B mg外力Fi和F2、斜面的支持力 N四个力的作用，以垂直 利用正交分解，写出沿斜面方向的平衡方

5、程, 即可得到 6.水平横梁的一端 A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量 B, 一 m= 10 kg的重物，/ CBA= 30。，如右图所示，则滑轮受到绳子的作用力 为（g 取 10 m/s 2） ( A. C. ) 50 N 100 N 30 B. 50 3 N D . 100 " N 滑轮受到绳子的作用力应为右图本两段绳中拉力 FT1和Ft2的合力.因同一根 5.如图所示，在倾角为 0的固定光滑斜面上，质量为 m的物体受外力F1和E的作用, F2方向竖直向上.若物体静止在斜面上，则下列关系正

6、确的是 绳张力处处相等，都等于物体的重力，即 Ft1= Ft2= mg= 100 N.用平行四边形定则作图，可 知合力F=100 N,所以滑轮受绳的作用力为 100 N,方向与水平方向成 30°斜向下. 【答案】 C 7. 承 ( ) 一运动员举起 受 的 367.5 kg的杠铃，如图所示 （1）所示，杠铃静止时，运动员每个手臂 10 m/s2) A. C. 1 837 2/2 1837.5 N 取 ( D. 3675 2 N 压 力 为 【解析】 运动员每个手臂承受的压力与手臂对杠铃的支持力是作用力与反作用力, 铃处于平衡状态，其所受力

7、的合成如图 （2）所示.由几何关系得 2Fcos 45。= G,解得F= 3 675 2/2 N. 8.如图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所 示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为 Ti、丁2、 轴心对定滑轮的支持力分别为 N、N2、N.滑轮的摩擦、质量均不计, T3.  A. Ti=F = T3, N>Na>N3 B. Ti>T2>T3, N=N=N C. Ti=T2 = T3, Ni=N2=N3 D. T1VT2VT3, NvNzVN 【解析】 由于定滑轮只改变力的方向， 不改变力的大小，所以Tl=T2=T3.

8、又轴心对定 滑轮的支持力等于绳对其的合作用力.而已知两个分力的大小、其合力与两分的夹角 9满 足关系式：F=yR + F2+2FiF2cos 。, 0越大，F越小，故Ni>N2>N3,只有选项A正确. 【答案】 A 9 .生活中的物理知识无处不在， 如图所示是我们衣服上的拉 链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形 的东西在两链中间运动， 使很难直接分开的拉链很容易地被拉开， 关于其中的物理原理以下说法正确的是 （ ） A.在拉开拉链的时候， 三角形的物体增大了分开两拉链的力 B.在拉开拉链的时候， 三角形的物体只是为了将拉链分开并 没有增大拉力 C

9、.拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上 拉链时减小了合上的力 D.以上说法都不正确 【解析】 此题结合生活的实际问题考查力的分解， 在 拉开拉链的时候，三角形的物体在两链间和拉链一起运动， 手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力， 如图所示，分 力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链很容易地被三角 形物体分开，因此应选 A . 【答案】 A 10 .如图甲所示，装置中 OA OB是两根车5绳，AB是轻杆，它们构成一个正三角形.在 A、B两处分别固定质量均为 m的小球，此装置悬挂在 O点，开始时装置自然下垂.现对小 球B施加一个水平力 F,使装置静止在图乙所示的位置，此

10、时 OA竖直.设在图甲所示的状 态下0国寸小球B的作用力大小为Ft,在图乙所示的状态下 OB寸小球B的作用力大小Ft', 下列判断正确的是 （ ） A. Ft' =2Ft B. Ft' >2Ft C. Ft' < 2Ft D.条件不足，无法比较 Ft和Ft'的大小关系 【解析】 在两种情况下对 B进行受力分析，如图所示, 解得Ft = T-， cos 30 Ft' cos器一,所以 FT，2FT. mg 图乙 (T 图甲 【答案】 C 11.如图所示，能承受最大拉力为 方向成45

11、6;角，能承受最大拉力为 10 N 的细线OA与竖直 5 N的细线OB水平，细线 OC能承受足够的拉力，为使 OA OB均不被拉断，OC下端所悬 挂物体的最大重力是多少？ 【解析】 当OC下端所悬物重不断增大时，细线 OA OB 所受的拉力同时增大.取 O点为研究对象，受力分析如图所示， 假设OB不会被拉断，且 OA上的拉力先达到最大值，即 Fi = N,根据平衡条件有 10 2 F2= FimaCOS 45 ° = 10X ^-N= 7.07 N , 由于F2大于OB^承受的最大拉力， 所以在物重逐渐增大 时，细线O吼被拉断. 再假设OB线上的拉力刚好达到最

12、大值 (即Emax= 5 N) 处于将被拉断的临界状态，根据平衡条件有 F1COS 45 ° = F2max, FiSin 45 ° = F3. 再选重物为研究对象，根据平衡条件有 F3= Gax. 以上三式联立解得悬挂最大重力为 Gax= F?max= 5 N. 【答案】 5 N 12.电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力， Fi 0 但不能到绳的自由端去直接 测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器， 工作原理如图所示，将相距为L的两根固 定支柱A、B(图中小圆框表示支柱的横截面 )垂直于金属绳水平放置，在 A、B的中点用一可 动支柱

13、C向上推动金属绳，使绳在垂直于 A、B的方向竖直向上发生一个偏移量 d(d? L), 这时仪器测得绳对支柱 C竖直向下的作用力为 F. C1 一。二一 .一；4 支柱 8 _ ' O 可动支柱C (1)试用L、d、F表示这时绳中的张力 Ft； (2)如果偏移量d= 10 mm,作用力F= 400 N, L= 250 mm,计算绳张力的大小. 【解析】 (1) 示，依对称性有： 设C'点受两边绳的张力为 Fti和Ft2, BC与BC 的夹角为0 ,如图所 Ft1 = Ft2= Ft, .4 R 由力的合成有：F= 2FTSin 0

14、 7 根据几何关系有sin 联立上述二式解得 F 因 d? L,故 Ft= j-j. 4d (2)将 d=10 mm, F= 解得 Ft= 2.5 X103 N 【答案】 (1) Ft=F d , 2d 9 — 1__p(或 tan 9 - L) /2+4 “、 FL = 400 N, L=250 mm代入 Ft=n ,即绳中的张力为 2.5 X 103 N. L (2)2.5 X10 3 N