【綠色通道】2020高考物理第二章物體間的相互作用 力的合成與分解練習 新人教版（通用）

第2章 第2課時必考內(nèi)容 12020年廣州亞運會，我國運動員陳一冰勇奪吊環(huán)冠軍，其中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()AFT增大，F(xiàn)不變BFT增大，F(xiàn)增大CFT增大，F(xiàn)減小DFT減小，F(xiàn)不變答案：A解析：由平衡條件，合力F等于人的重力，F(xiàn)恒定不變；當兩手間距離變大時，繩的拉力的夾角由零變大，由平行四邊形定則知，F(xiàn)T變大，A正確2(2020·海南)兩個大小分別為F1和F2(F2<F1)的力作用在同一質(zhì)點上，它們的合力的大小F滿足()AF2FF1 B.FCF1F2FF1F2 DF12F22F2F12F22答案：C解析：共點的兩個力合成，同向時最大，為F1F2，反向時最小，為F1F2.3(2020·南平模擬)如圖所示，水平橫桿BC的B端固定，C端有一定滑輪，跨在定滑輪上的繩子一端懸一質(zhì)量為m的物體，另一端固定在A點，當物體靜止時，ACB30°，不計定滑輪摩擦和繩子的質(zhì)量，這時，定滑輪作用于繩子的力等于()Amg B.mgC.mg D.mg答案：A解析：滑輪所受繩子的作用力是滑輪兩側(cè)繩子拉力的合力根據(jù)定滑輪的特點，兩側(cè)繩的拉力均為Fmg.由于兩側(cè)繩的夾角為120°，它們的合力也等于mg，即繩子作用于滑輪的力為mg，由牛頓第三定律可知，定滑輪作用于繩子的力也為mg，選項A正確4如圖所示，輕繩AO和BO共同吊起質(zhì)量為m的重物AO與BO垂直，BO與豎直方向的夾角為，OC連接重物，則()AAO所受的拉力大小為mgtan BAO所受的拉力大小為CBO所受的拉力大小為mgcos DBO所受的拉力大小為答案：C解析：結(jié)點O受到的繩OC的拉力FC等于重物所受重力mg，將拉力FC沿繩AO和BO所在直線進行分解，兩分力分別等于拉力FA和FB，如圖所示，由力的圖示解得：FAFAmgsin ，F(xiàn)BFBmgcos .5(2020·臨沂模擬)我國自主研發(fā)、設計和建設的晉東南南陽荊門1 000千伏特高壓交流試驗示范工程投運工程一直保持安全穩(wěn)定運動如圖為高壓輸電簡化圖，在A、B、C、D四點，電纜線與豎直方向的夾角都是60°，已知電纜線能承受的最大拉力為2 000 N，則AB或CD段電纜線質(zhì)量應不超過()A100 kg B200 kgC400 kg D800 kg答案：B解析：對AB電纜線的左半部分進行受力分析如圖所示，對拉力FT分解并利用平衡條件有：FTcos 60°，所以AB或CD段電纜線的質(zhì)量不應超過200 kg，B正確6如圖所示，能承受最大拉力為10 N的細線OA與豎直方向成45°角，能承受最大拉力為5 N的細線OB水平，細線OC能承受足夠的拉力，為使OA、OB均不被拉斷，OC下端所懸掛物體的最大重力是多少？答案：5 N解析：當OC下端所懸物重不斷增大時，細線OA、OB所受的拉力同時增大取O點為研究對象，受力分析如圖所示，假設OB不會被拉斷，且OA上的拉力先達到最大值，即F110 N，根據(jù)平衡條件有F2F1maxcos 45°10× N7.07 N，由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物重逐漸增大時，細線OB先被拉斷再假設OB線上的拉力剛好達到最大值(即F2max5 N)處于將被拉斷的臨界狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有F1·cos 45°F2max，F(xiàn)1sin 45°F3.再選重物為研究對象，根據(jù)平衡條件有F3Gmax.以上三式聯(lián)立解得懸掛最大重力為GmaxF2max5 N.7兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個圓環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細線懸吊著一個物體，如圖所示當它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下，則()AA圓環(huán)與滑桿無摩擦力BB圓環(huán)與滑桿無摩擦力CA圓環(huán)做的是勻速運動DB圓環(huán)做的是勻速運動答案：AD解析：由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsin ，對整體研究，整體沿滑桿向下運動，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，A正確；對B圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運動D正確8(2020·金華模擬)如圖所示，A、B為豎直墻面上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿(即：桿在O端所受的力沿桿OC方向)轉(zhuǎn)軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面內(nèi)，AOB90°，COD60°.若在O點處懸掛一個質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受的拉力為()Amg B.mgC.mg D.mg答案：D解析：如圖甲，對O點，繩AO、BO對O點的拉力的合力為T2，則T2mg；如圖乙，則繩AO所受的拉力為mg.甲乙92020年4月14日，玉樹發(fā)生7.1級地震，千斤頂在救災中發(fā)揮了重要作用，如圖所示是剪式千斤頂，當啟動液壓裝置時，中間螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將重物頂起如果當某重物被頂起時，重物對千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時千斤頂兩壁間的夾角為120°，則下列判斷正確的是()A此時兩臂受到的壓力大小均為1.0×105 NB此時千斤頂對重物的支持力為1.0×105 NC若兩臂繼續(xù)靠攏，兩臂受到的壓力將增大D若兩臂繼續(xù)靠攏，兩臂受到的壓力將減小答案：ABD解析：根據(jù)力的平行四邊形定則可知千斤頂所受的壓力與兩臂的分力相等，A、B正確；若兩臂繼續(xù)靠攏，則兩臂所受的分力在合力不變的情況下將減小，故C不正確，D正確10如圖所示，一個重為G的木箱放在水平地面上，木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為，用一個與水平方向成角的推力F推動木箱沿地面做勻速直線運動，則推力的水平分力等于()AFcos BG/(cos sin )C. DFsin 答案：AC解析：F1F·cos ，A正確 做勻速運動，由平衡條件得：F·cos FN(F2G)(F·sin G) F Fcos ，C正確11如圖所示，一直角斜槽(兩槽面夾角為90°，兩槽面跟豎直面的夾角為45°)，對水平面的傾角為30°，一個截面為正方形的物塊恰能沿此斜面勻速下滑，假定兩槽面的材料和截面的情況相同，求物塊和槽面之間的動摩擦因數(shù)甲乙答案：/6解析：如圖甲所示，根據(jù)受力平衡的原理，有：fGsin mg(30°)物塊接觸直角斜槽的兩個面分別受到一半的摩擦力，每個面所受摩擦力為f1mg，又FNGcos mg，分解到兩個直角斜槽面，如圖乙所示，每個面對物塊的支持力為：FN1FN2FNmg，所以.12電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測金屬繩中的張力，但不能到繩的自由端去直接測量某公司制造出一種能測量繩中張力的儀器，工作原理如圖所示，將相距為L的兩根固定支柱A、B(圖中小圓圈表示支柱的橫截面)垂直于金屬繩水平放置，在AB的中點用一可動支柱C向上推動金屬繩，使繩在垂直于AB的方向豎直向上發(fā)生一個偏移量d(dL)，這時儀器測得繩對支柱C豎直向下的作用力為F.(1)試用L、d、F表示這時繩中的張力FT.(2)如果偏移量d10 mm，作用力F400 N，L250 mm，計算繩中張力的大小答案：(1)FT(2)繩中的張力為2.5×103 N解析：(1)設C點兩邊繩的張力為FT1和FT2，AB與BC的夾角為，如圖所示依對稱性有：FT1FT2FT，由力的合成有：F2FTsin ，根據(jù)幾何關(guān)系有：tan ，聯(lián)立解得：FT.因dL，故FT.(2)將d10 mm、F400 N、L250 mm代入FT，解得：FT2.5×103 N.13(2020·廣東理綜)圖為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()AFA一定小于GBFA與FB大小相等CFA與FB是一對平衡力DFA與FB大小之和等于G答案：B解析：由題意知，A、B兩點等高，且兩繩等長，故FA與FB大小相等，B選項正確若兩繩夾角大于120°，則FAFB>G；若夾角小于120°，則FAFB<G；若夾角等于120°，則FAFBG，故選項A、D錯夾角為180°時，F(xiàn)A與FB才能成為一對平衡力，但這一情況不可能實現(xiàn)，故C項錯14(2020·江蘇單科)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為()A.mg B.mgC.mg D.mg答案：D解析：如圖每根支架承受的壓力為N，則N的豎直分力大小為，所以Nmg，D正確15(2020·江蘇單科)用一根長1 m的輕質(zhì)細繩將一幅質(zhì)量為1 kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上已知繩能承受的最大張力為10 N為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(g取10 m/s2)()A. m B. mC. m D. m答案：A解析：當兩個掛釘間距最大時繩中的張力達到最大值10 N設此時繩與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得mg10cos ，則有60°，再由幾何關(guān)系可得掛釘間距最大為 m，選項A對