高中物理 第三章相互作用4力的合成课后跟踪训练 新人教版必修1.docx
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高中物理 第三章相互作用4力的合成课后跟踪训练 新人教版必修1.docx
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高中物理第三章相互作用4力的合成课后跟踪训练新人教版必修1
2019-2020年高中物理第三章相互作用4力的合成课后跟踪训练新人教版必修1
1.(成都航天中学09-10xx高一上学期期中)用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,逐渐增大两绳之间的夹角,则在增大夹角的过程中,两绳对重物拉力的合力将( )
A.不变 B.减小
C.增大D.先减小后增大
答案:
A
2.物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F1=6N,F2=10N,则无论这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是( )
A.5N B.10N
C.16N D.18N
答案:
D
解析:
∵F2-F1≤F≤F2+F1,即4N≤F≤16N
∴A、B、C可能,D不可能.
3.两个共点力F1、F2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F,在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况为( )
A.从最小逐渐增加到最大
B.从最大逐渐减小到零
C.从最大逐渐减小到最小
D.先增大后减小
答案:
C
解析:
作出平行四边形,由此可知当平行四边形的两个邻边长度一定时,两邻边夹角越小,两邻边之间的对角线越长,反之,当夹角越大时对角线越短,故C正确.
4.(福建泉州市xx年高一模块水平测试)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是________.
A.使用测力计前应校对零点
B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行
C.两细绳套必须等长
D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计量程
E.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
F.实验中两次拉细绳套须使结点达同一位置
G.把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个测力计之间夹角应取90°,以便算出合力大小
答案:
ABDF
5.如图所示,表示合力F的大小与两分力夹角θ的关系图线,则这两个分力的大小分别为________和________.
答案:
10N 8N
解析:
设两个分力分别为F1和F2,由图象可知:
当θ=0°时F1+F2=18N
当θ=180°时,F1-F2=2N联立两式
解得F1=10N F2=8N
6.如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.其中一人用了450N的拉力,另一人用了600N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力.
答案:
750N 方向竖直向上
解析:
力的示意图如图,则F1、F2的合力应和牌匾的重力平衡.
F合=
=
N
=750N,方向竖直向上.
7.两个共点力,当它们同方向时合力的大小为7N,当它们反方向时合力的大小为1N,问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛?
答案:
5N
解析:
设这两个共点力的大小分别为F1和F2,且F1>F2,由题意当二力同向时有:
F1+F2=7N
当二力反向时有:
F1-F2=1N
解得:
F1=4N F2=3N
当F1和F2互相垂直时(如图)有
F=
=
N=5N.
即当二力互相垂直时合力的大小为5N
能力提升
1.运动员在单杠上处于如下图所示的平衡状态,两只手臂的夹角为60°,已知该运动员体重为600N,则手臂的支持力约为( )
A.300NB.200
N
C.400ND.600N
答案:
B
解析:
F=
=200
N.
2.质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( )
A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向上
C.沿斜面向上D.竖直向上
答案:
D
解析:
如图所示,用一个力F合替代支持力FN与摩擦力F,则物体相当于只受两个力的作用.由于物体静止,由二力平衡条件知,F合必竖直向上.
3.如图所示,一根细绳能承受最大拉力G,将一重为G的画框挂在竖直墙壁上,若想绳子不断,两绳间的夹角不能超过( )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
答案:
C
4.(四川绵阳市09-10xx高一期末)如图,物体A和B的重力分别为11N和7N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数为( )
A.0N,7NB.4N,7N
C.0N,18ND.4N,18N
答案:
A
5.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳(如下图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平行.
其中正确的是________.(填入相应的字母)
答案:
C
解析:
在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;二力合成时,其合力方向不一定在两分力的角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上,实验时弹簧测力计应与木板平面平行,使其读数与绳的作用力相等.则C项正确.
点评:
细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力合成时,其合力方向不一定在两分力的角平分线上.
6.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,两根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如下图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力大小分别是________N和________N.(只需读到0.1N)
(2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
答案:
(1)由图读出水平测力计示数为4.0N,竖直测力计示数为2.5N
(2)作图如下图所示
7.如图所示,两根相同的橡皮条,OA、OB开始夹角为0,在O点处打结吊一重50N的物体后,结点O刚好位于圆心.今将A、B分别沿圆周向两边移到A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°.欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?
答案:
25N
解析:
根据在原位置时物体静止,求出橡皮条的拉力,由于变化后结点位置不变,因此每根橡皮条的拉力大小不变,方向变化,合力已变.
(1)设OA、OB并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F,则它们产生的合力为2F与G1平衡,所以F=
=
N=25N.
(2)当A′O、B′O夹角为120°时,橡皮条伸长不变,故F仍为25N.它们互成120°角,所以合力的大小为25N.即应挂的重物重25N.
2019-2020年高中物理第三章相互作用5力的分解课后跟踪训练新人教版必修1
1.将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是( )
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2不是物体实际受到的力
C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用
D.F1和F2共同作用的效果与F相同
答案:
C
解析:
合力与分力的作用效果相同,但分力不是物体实际受到的力,在分析物体受力时,不能将分力也当做物体所受的力.
2.重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么( )
A.F2就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的正压力方向与F2方向相同
C.F1就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
答案:
B
3.如下图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果演员和独轮车的总质量为80kg,两侧的钢索互成120°夹角,则每根钢索所受拉力大小为( )
A.400N B.600N
C.800N D.1600N
答案:
C
解析:
两根钢索的合力与重力大小相等方向相反,因两钢索互成120°角,所以每根钢索的拉力大小为800N.
4.(辽宁沈阳二中09-10xx高一上学期期中)春天有许多游客放风筝,会放风筝的人可使风筝静止在空中.如图所示,AB代表风筝截面,OL代表风筝线.已知风向水平,则风筝可能静止的是下列各图中的( )
答案:
B
5.如下图所示,已知力F和一个分力F1的方向的夹角为θ,则另一个分力F2的最小值为____________.
答案:
F·sinθ
6.如下图所示,表面光滑、质量不计的尖劈,插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,则尖劈对A侧压力为________.对B侧压力为________.
答案:
,Fcotα
解析:
将F沿垂直劈两侧面分解,如图所示,则
tanα=
,sinα=
.
所以F1=
=F·cotα,F2=
.
7.(浙江绍兴一中09-10xx高一上学期期中)用细绳AC和BC吊起一重为10kg的重物,两绳与水平方向的夹角如图所示.
(1)求AC绳和BC绳受到的拉力大小.
(2)如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为100N和150N,试分析若逐渐增大重物的质量,哪一根绳将先断,并求出此时的重物的质量为多大.
答案:
(1)50N;50
N
(2)BC先断;10
kg
解析:
(1)TAC=mg·sin30°=50N,
TBC=mgcos30°=50
N
(2)若TBC=150N,则TAC=50
N(未断),
故BC绳先断.
此时的重物重力G=TBC/cos30°=100
N,
质量为m=10
kg.
8.(江苏如皋海安08-09xx高一上学期期末)质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面作匀速运
动,(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)雪橇对地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小.
答案:
(1)340N
(2)0.24
解析:
(1)经对小孩和雪橇整体受力分析得:
竖直方向:
Fsinθ+FN=mg
解得FN=mg-Fsinθ=340N
雪橇对地面压力F′N是地面对雪橇支持力FN的反作用力,所以雪橇对地面压力:
FN′=FN=340N
(2)水平方向:
Fcosθ-Ff=0
Ff=μFN
由上式解得:
μ=4/17=0.24
能力提升
1.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容易地拉开,关于其中的物理原理以下说法中正确的是( )
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.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.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
答案:
A
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的被三角形物体分开,因此应选A.
2.如图所示,小船用绳牵引靠岸,设水的阻力不变,在小船匀速靠岸的过程中,有( )
A.绳子的拉力不断增大
B.绳子的拉力不变
C.船受的浮力减小
D.船受的浮力不变
答案:
AC
解析:
小船在牵引力的作用下匀速靠岸时,受到四个力的作用,绳子的拉力FT,船自身重力mg,水的阻力F阻,水对船的浮力F浮.如图所示,绳子的拉力有两个效果:
即一个分力FT1,使船靠岸,另一个分力FT2竖直向上,由于船匀速,所以总有FT1=F阻,而F阻不变,所以FT1不变,但在船靠岸过程中,角θ增大,故拉力FT增大,而F浮减小,正确选项为A、C.
3.(山东东营胜利一中09-10xx高一下学期期中)重为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体受力如图所示,这些力之间的大小关系是( )
A.N=Gcosθ B.f=Gsinθ
C.f+N=GD.G2=N2+f2
答案:
ABD
4.如下图所示,质量为m的物体用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的端点上(轻杆B端与墙用铰链相接),C点由轻绳AC系住.已知AC与BC的夹角为θ,则轻绳AC上的拉力大小为______,轻杆BC上的压力大小为________.
答案:
mg/sinθ,mgcotθ
解析:
可将G沿AC和CB方向进行分解,由三角形知识得:
tanθ=
,sinθ=
,故轻绳AC上的拉力大小为mg/sinθ,轻杆BC上的压力大小为mgcotθ.分解力时,根据解题需要进行分解,可使问题更简便.
5.如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为________.
答案:
mg+Fsinα
解析:
本题考查用正交分解法处理平衡问题,对物块受力分析如下图所示,竖直方向受力平衡:
mg+Fsinα=Ff.
故摩擦力大小为Ff=mg+Fsinα.
6.如图所示为一攀崖运动员,正在竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行装,重心上移至肩部的O点,总质量为75kg,此时手臂与身体垂直.手臂与崖壁夹角θ为60°,求此时手受到的拉力和脚受到的作用力.(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2).
答案:
375N 375
N
解析:
对运动员进行受力分析如图所示,根据平衡条件正交分解得:
Fsin60°=FNsin30°
Fcos60°+FNcos30°=mg.
解得F=
mg=375N
FN=375
N
7.(上海《拓展型课程·应用》)如图所示,用传送带在空地上堆小钢片,允许堆放的场地直径是20m,问堆起的最大高度是多少?
(钢与钢之间动摩擦因数0.1~0.25)
答案:
2.5m
解析:
建立小钢片在钢片形成的斜面上刚要滑动的情景.
此时小钢片受到最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
设小钢片的质量为m,由平衡条件,
则有mgsinθ=μmgcosθ①
堆起的最大高度为H
有tanθ=
=
②
由①②得H=
μ③
已知0.1≤μ≤0.25
所以H≤2.5(m)
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