高考物理总复习 第2单元 相互作用物体的平衡 作业手册（5）力的合成与分解-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时作业(五)第5讲力的合成与分解时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,图K5-1中正确的是()图K5-12.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,图K5-2中弹力F画法正确且分解合理的是()图K5-23.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图K5-3所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是()图K5-3A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向

2、D.由题给条件无法求出合力大小4.(多选)如图K5-4所示,一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车,下列说法正确的是()图K5-4A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零5.2017石家庄模拟 如图K5-5所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的

3、最大作用力为()图K5-5A.kL B.2kLC.kL技能提升6.(多选)如图K5-6所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎,整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()图K5-6A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动7.三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图K5-7所示,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳()图K5-7A.一定是OAB.一定是OBC

4、.一定是OCD.可能是OB,也可能是OC8.如图K5-8所示,有2n个大小都为F的共点力沿着顶角为120的圆锥体的母线方向向下,相邻两个力的夹角都是相等的,则这2n个力的合力大小为()图K5-8A.2nF B.nFC.2(n-1)FD.2(n+1)F9.“L”形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板P上,另一端与置于木板P上表面的滑块Q相连,如图K5-9所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,则木板P的受力个数为()图K5-9A.3B.4C.5D.610.2017安徽六安一中二模 如图K5-10所示,两个质量均为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120

5、,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1m2为()图K5-10A.11 B.12C.1211.当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化.现将人低头时头颈部简化为如图K5-11所示的模型:重心在头部的P点,颈椎OP(轻杆)可绕O转动,人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止.假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45,PA与竖直方向的夹角为60,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(1.414,1.732)()图K5-11A.4.2倍 B.3.3倍C.2.8倍 D.2.0倍12.(多选)如图K5-12所示,

6、相同的两物块分别放置在对接的两固定斜面上,两物块处在同一水平面内,物块之间用细绳连接,在绳的中点加一竖直向上的拉力F,使两物块处于静止状态.当增大拉力F后,系统仍处于静止状态,下列说法正确的是()图K5-12A.绳受到的拉力变大B.物块与斜面间的摩擦力变小C.物块对斜面的压力变小D.物块受到的合力不变13.如图K5-13所示,轻质工件通过轻质杆与滑块B连接,作用在滑块B上的推力F=100 N,整个装置静止,此时=30,摩擦力不计,则通过连杆使工件受到向上的压力为()图K5-13A.100 N B.100 NC.50 N D.200 N挑战自我14.如图K5-14甲所示,将由两根短杆组成的一个自

7、锁定起重吊钩放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示.当钢绳向上提起时,两杆对罐壁越压越紧,当摩擦力足够大时,就能将重物提升起来,且罐越重,短杆提供的压力越大.若罐的质量为m,短杆与竖直方向的夹角=60,吊起该罐时,求短杆对罐壁的压力.(短杆的质量不计,重力加速度为g)图K5-1415.如图K5-15所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?图K5-15课时作业(五)1.ABD解析 A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力

8、G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B正确.C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2,故C错误.D项中物体的重力分解为水平向左使球压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故D正确.2.B解析 减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A、C错误;按照力的作用效果分解,可以将F分解到水平方向和竖直方向,水平方向的分力产生的效果是减慢汽车的速度,竖直方向的分力产生向上运动的作用效果,选项B正确,D错误.3.B解析 根据三力的图示,可知F1、F2在竖直方向的分力大小均为3

9、个单位,方向相反,在水平方向的分力大小分别为6个单位和2个单位,方向与F3方向相同.根据用正交分解法可得,三力的合力大小为12个单位,与F3的方向相同,即F合=3F3,选项B正确.4.CD解析 小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力的平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,选项A错误;小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力与摩擦力的合力和重力与支持力的合力平衡,重力与支持力的合力方向竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,选项D正确.5.D解析 发射弹丸瞬间,设两橡皮条间的夹角

10、为2,则sin =,cos =.发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F合=2Fcos ,因F=kx=kL,故F合=2kLkL,D正确.6.BC解析 对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mgcos ,增加mg或减小,都可以增大F,选项B、C正确.7.A解析 由于重物的重力作用使轻绳OC对O点有向下的拉力FC,其大小等于重物的重力,拉力FC有两个效果,一是产生拉轻绳OA的力FA(其大小等于OA承受的拉力),二是产生拉轻绳OB的力FB(其大小等于OB承受的拉力),作出FC的分解图如图所示.从图中可以看出,FA最大,即若逐渐增加C端所挂物体的质量,则绳OA最先断,A正确.8.B解析 根据两个共点力的合

11、成公式,当两个大小相等的力(F1=F2=F)互成120角时,这两个力的合力大小等于F.本题中共有2n个力,且均匀分布在圆锥面上,故可将这2n个力看成n对力,每一对力都大小相等、夹角为120,则每一对力的合力都大小等于F,方向竖直向下,所以这2n个力的合力大小为nF,B正确.9.C解析 P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,故滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力,木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,C正确.10.A解析 根据平行四边形定则将下面小球的重力按效果进行分解,如图所示,由几何知识得T=m2g,对支架上的小球受力分析,由平衡

12、条件,在沿杆的方向有m1gsin 30=Tsin 30,可得T=m1g,故m1m2=11,选项A正确.11.B解析 设头部的质量为m,当人体直立时,颈椎所受的压力F=mg;当低头时,设颈椎所受到的压力为F1,以P点为研究对象,受力分析如图所示,由正弦定理得,解得F13.3mg,选项B正确.12.ACD解析 拉力F增大,由于两段绳的夹角不变,故绳上的拉力增大,A正确;对物块进行受力分析,沿斜面方向上,绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力,垂直于斜面方向上,物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和,由于绳上的拉力增大,故静摩擦力变大,支持力变小,则物块对斜面的压力也变小,

13、B错误,C正确;物块仍处于平衡状态,所受合力仍为0,故D正确.13.B解析 对B进行受力分析,如图甲所示,可得F2=200 N;对连杆上部进行受力分析,如图乙所示,其中F2=F2,可得FN=F2cos 30=100 N,则工件受到的压力FN=FN=100 N,B正确.14.mg解析 从整体来看,钢绳的拉力F=G,它可以分解为沿杆方向的两个分力(均为F),如图甲所示,F通过杆作用于罐壁,又可分解为竖直向上的分力F1和垂直于罐壁的压力F2,如图乙所示,因为=60,则由平行四边形定则得F=G.由直角三角形知识可知F2=Fsin =mg.15.解析 把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解,如图甲所示,可求出杆作用于滑块斜向下的力为F1=F2=斜向下的压力F1按产生的效果分解为竖直向下压滑块的力F1和沿水平方向推滑块的力F1,如图乙所示,考虑到滑块不受摩擦力,故细线上的张力等于F1在水平方向上的分力F1,即T=F1=F1sin 解得T=.