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高一物理力的合成与分解专题训练含答案

高一物理力的合成与分解专题课堂检测51.2008年北京奥运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为()A.F T增大,F不变B.F T增大,F增大C.F T增大,F减小D.F T减小,F不变2.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于()A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.4∶912级物理课堂检测61.如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是()A.质点所受摩擦力大小为μmg sin θB.质点对半球体的压力大小为mg cos θC.质点所受摩擦力大小为mg sin θD.质点所受摩擦力大小为mg cos θ2. 重150 N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的重力为1 500 N,且静止在水平地板上,如图所示,则()A.墙所受压力的大小为150 3 NB.木块A对木块B压力的大小为150 NC.水平地板所受的压力为1 500 N D.木块B所受摩擦力大小为150 3 N12级物理课堂检测71.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是()A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右2.如图0所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是()A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用D.无论传送带向上或向下运动,传送带对物体A的作用力均相同12级物理课堂检测81.如图所示,A、B两物体的质量分别为m A、m B,且m A>m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是()A.物体A的高度升高,θ角变大B.物体A的高度降低,θ角变小C.物体A的高度升高,θ角不变D.物体A的高度不变,θ角变小2.一个质量为3 kg的物体,被放置在倾角为α=30°的固定光滑斜面上,在如图2-3-23所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是(g=10 m/s2)()图2-3-23A.仅甲图B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图12级物理课堂检测91.如图物体A重400N,A与桌面间的最大静摩擦力为120N,AC绳水平,OC绳与竖直方向的夹角为30°,求:⑴当物体B重100N时,A所受的摩擦力为多少?⑵如OC绳能够承受的最大拉力为300N,A静止不动,问所挂物体B的最大质量为多少?(g=10m/s2)(1) 1003/3 (2) 1232.如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5N的组线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,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?(5N )12级物理课堂检测51.解析:由平衡条件,合力F等于人的重力,F恒定不变;当两手间距离变大时,绳的拉力的夹角由零变大,由平行四边形定则知,FT变大,A正确.答案:A2.解析:系统最终将处于平衡状态,两个轻质小环P、Q分别受到两个力作用,一是框架对它们的支持力,垂直AC、BC边向外,二是细绳拉力,这两个力是平衡力.根据等腰三角形知识可知两细绳与水平方向的夹角相等,对结点O受力分析,其水平方向的合力为零,可得出两细绳受到的拉力相等,即F1∶F2等于1∶1,本题选A.注意题目中提到的“轻质小环”可以不计重力,绳子的长短并不能代表力的大小,要与力的平行四边形定则中的边长区别开来,力的平行四边形定则中边长的长与短代表着力的大小.答案:A12级物理课堂检测61. 解析:分析质点受力如图所示,因质点静止在半球体上,所以有FN=mgsinθ,Ff=mgcos θ.故有D正确,B、C错误;因质点受静摩擦力作用,其大小不能用Ff=μFN=μmgsin θ来计算,故A错误.答案:D2. 解析:小球A和木块B受力分析如图所示,对A:FN1cos 60°=GA,FN1sin 60°=FN2,可得:FN1=300 N,FN2=150 3 N,可知选项A正确、B错误;对B:由FN1′=FN1,FN1′cos 60°+GB=FN3及FN1′sin 60°=Ff可得:FN3=1 650 N,Ff=150 3 N,所以选项C错误、D正确.答案:AD12级物理课堂检测71解析:物体M受四个力作用,支持力和重力都在竖直方向上,故推力F与摩擦力的合力一定在竖直方向上,由于推力F的方向斜向下,由此可断定力F与摩擦力的合力一定竖直向下.答案:A2解析:由于物体A做匀速运动,故物体A受力平衡,所以无论传送带向上运动还是向下运动,传送带对物体A的作用力相同,均等于物体A的重力沿斜面的分力,故D对.答案:D12级物理课堂检测8 1.解析:最终平衡时,绳的拉力F大小仍为mAg,由二力平衡可得2Fsin θ=mBg,故θ角不变,但因悬点由Q到P,左侧部分绳子变长,故A应升高,所以C正确.答案:C2解析:本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15 N,故只有乙图中能保持平衡.选项B正确.本题较易.答案:B2.光滑斜面上,放有质量为M的木板,木板上表面粗糙,为使木板能在斜面上静止不动,今有一质量为m的猫在上面奔跑,求猫的运动方向和加速度大小。

解:木板不动,其受力平衡。

设斜面夹角为α则木板受到猫给的沿着斜面向上的力大小为Mgsinα。

则猫受到沿着斜面向下的力总共是(m+M)gsinα其加速度为 a = (m+M)gsinα/m3.在倾斜角α=30°的光滑斜面上,通过定滑轮连接着质量mA=mB=1kg的两个物体,开始使用手拖住A,其离地高h=5m,B位于斜面底端撤去手后,求(1)A即将着地时A的动能(2)物体B离低端的最远距离(斜面足够长)解:1,将AB看作整体,用动能地理,设A的动能为E,则B的动能也为E。

有2E = mgh - mgh/2,带入数据求的E = 12.52,机械能守恒,B的动能完全转化为重力势能,设上升高度为H,则mgH = E ,对应的斜面长度L = 2H = 2.5m所以,物体B离低端的最远距离为 5+L = 7.5m4.质量为一千克的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的摩擦因素为0.1,在木板左端放置一块质量为一千克,大小不算的铁块,铁块与动摩擦因素为0.4,取g等于10。

求,当木板长为1m,在铁块上加一个水平向右的恒力8N,多少时间铁块运动到木板右端?解:已知μ=0.1,μ′=0.4 对铁块分析,设铁块的加速度为a ma=F拉-μ′mg 解得a=4m/s²对木板分析,设木板加速度为a′ ma′=μ′mg-μ(m+m)g 解得a′=2m/s² 根据S= 1/2 (a-a′)t² 已知S=1m 将a ,a′ 解得t=1s铁块对地的加速度a1 = (8 - 0.4*1*g)/1 = 4木板对地的加速度a2 = (0.4*1*g - 0.1*2*g)/1 = 2则铁块对木板的相对加速度a = a1 - a2 = 2 ,铁块对木板的初速度为0有 0.5*at^2 = 1 ,得t = 1s5.如图所示。

已知斜面倾角30°,物体A质量mA=0.4㎏,物体B质量mB=0.7㎏,H=0.5m。

B从静止开始和A一起运动,B落地时速度为ν=2m/s。

若g取10m/s²,绳的质量及绳的摩擦不计,求:【1】:物体与斜面间的动摩擦因素【2】:物体沿足够长的斜面滑动的最大距离解:1,设摩擦因数为u 根据动能定理0.5(mA+mB)V^2 = mB*gH - mA*g*H/2 -umA*g*H*cos30 ,带入数据球u=(跟3)/10 = 0.1732,2,设B落地后,A继续上滑,加速度为a = gsin30 + ugcos30 = 6.5继续上滑距离s = V^2/(2a)= 4/13所以最大距离L = 4/13 + 0.5 = 8/26 + 13/26 =21/266. 一个质量为0.1kg的小球,用细线吊在倾角为37度的斜面顶端。

系统静止是绳子与斜面平行,不计一切摩擦,系统向有加速运动,当其加速度分别为5米每平方秒,10米每平方秒,24米每平方秒时,绳子受到的拉力分别为多少?解:先要讨论小球是否脱离斜面了。

当小球与斜面正压力N = 0时,物体恰好脱离。

设此时小球加速度为a‘ ,则有mg/(ma’)= tan37 = 4/3 ,求得a‘ = 7.5当a = 5时,小球没脱离斜面,设此时绳子拉力为T, 小球和斜面正压力为N有Tcos37 - Nsin37 = ma ,Tsin37 + Ncos37 = mg ,联立求得T = 1N当加速度超过7.5,那么拉力T ,重力G ,与合外力ma构成直角三角形有T = sqr[G^2 + (ma)^2] ,当a = 10时,求得T = mg*跟2 = 跟2当a = 24时,T = 2.6N7. 质量为m初速度为10m/s的木块沿倾角为37°的斜面从低端上滑,摩擦因素为0.5求经过多长时间到达距底端3.2m处解:u =0.5 ,tan37 = 0.75 。

u< tan37 .所以物块上升到最高点后,还能下滑。

上升时加速度a1 = gsin37 + ugcos37 = 10 ,下降的加速度a2 = gsin37 - ugcos37 = 2 上升的位移L = V^2/2*a1 = 5m > 3.2所以物体第一次到达3.2 的时间t1 满足10*t1 - 0.5*a1*t1^2 = 3.2 ,求得t1 = 0.4 s ,或t1 = 8 (舍去)物块上升到最高点的时间t = 10/10 = 1s到最高点再下滑1.8m正好又处在3.2m出,从最高点下滑1.8米用时间t2 = 跟(2*1.8/a2)= 跟(1.8)。

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