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1、高中物理考题精选（ 6）力的分解 1、在倾角 =30斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间放有 一个重为 G=20N的光滑圆球，如图，试求这个球对斜面的压力和对档板的压力 答案分析： 将小球的重力按作用效果进行分解，作出力图，根据数学知识求出球对斜面 的压力和对档板的压力 解答：解：球受到竖直向下重力作用，这个重力总是欲使球向下运动，但是 由于挡板和斜面的支持， 球才保持静止状态， 因此，球的重力产生两个作用效果， 如图所示，两个分力：使球垂直压紧档板的力F1；使球垂直压紧斜面的力 F2，将重力 G分解为 F1和 F2，由几何知识可得 F1=Gtan=20tan30=N，F2=N F1和
2、 F2分别等于球对挡板和斜面的压力 答：这个球对斜面的压力和对档板的压力分别为N和N 2、如图，物块 A放在直角三角形斜面体B上面， B放在弹簧上面并紧挨着 竖直墙壁，初始时 A、B静止；现用力 F 沿斜面向上推 A，但 AB并未运动。下列 说法正确的是（） AA、B之间的摩擦力可能大小不变 BA、B之间的摩擦力一定变小 CB与墙之间可能没有摩擦力 D弹簧弹力一定不变 答案【答案解析】 AD 解析解： A、对 A，开始受重力、 B对 A的支持力 和静摩擦力平衡，当施加F 后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为 mAgsin ，若 F=2mAgsin ，则 A、B之间的摩擦力大小可能不变故
3、A正确， B 错误 C、对整体分析，由于 AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹 簧的弹力等于 A、B的总重力，施加 F 后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据 平衡知，则 B与墙之间一定有摩擦力故C错误， D正确 故选 AD ： 3、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，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( 图中小圆圈表示支柱的横截面)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
4、金属绳对支柱C竖直向 下的作用力为 F. (1) 试用 L、d、F 表示这时金属绳中的张力FT； (2) 如果偏移量 d10 mm ，作用力 F400 N，L250 mm ，计算金属绳张力 的大小 答案 4、如图所示，光滑斜面的AC BC ，且 AC =24cm,BC =18cm ，斜面上一个质量 为 5kg 的物体 , 请你按力产生的作用效果分解。（g取 10m/s 2） （1）在图上画出重力分解示意图； （2）求重力两个分力的大小. 答案解：（1）力的分解示意图，如图4分 （2）如图， 5、如图所示为剪式千斤顶，是用顶起汽车的装置。当摇动把手时，螺纹轴 就迫使千斤顶的左右两臂靠拢， 同时抬
5、起重物。 汽车对千斤顶的压力为1.010 5 N。则当千斤顶两臂间的夹角为120时，其两臂受到的压力各是多大；若继续 摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将怎样变化( ) A1.010 5 N，变 小 B1.010 5 N，变大 C2.010 5 N，变大 D0.5 10 5 N，变小 答案A 6、如图所示，细绳 AO和 BO在 O点挂有一重物， AO与竖直方向成 60，今 保持 O点位置不变，缓慢移动绳子B端至到达 O点正上方之前的过程中，绳OB 所受拉力的变化情况是 （A）逐渐增大；（B）逐渐减小； （C ）先增大后减小；（D ）先减小后增大。 答案 D 7、如图 614所示，ACB是一光
6、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. 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 L223，则两绳受到的拉力之比 F1 F 2 等于( ) 图 614 A23B11 C49 D32 答案B 解析：对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡 条件，这两个力是一对平衡力， 支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是 垂直于杆子的 则由几何关系可知，
7、 两绳与竖直方向的夹角相等，两绳的拉力相 等，故 F1F211. 8、如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m 30 kg 的箱子匀速前进， 已知箱子与地面间的动摩擦因数为 0.5 ，拉力F1与水平面的夹角为 45，g10 m/s 2. 求： (1) 绳子的拉力 F1为多少？ (2) 该同学能否用比 F1小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最 小值；若不能，请说明理由 答案解析：(1) 箱子匀速前进，属于平衡状态，合外力为零以箱子 为研究对象，进行受力分析，其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉 力，以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系，利用正交分解法可得 F1cos45( mg
8、 F1sin45 )， F1100 N. (2) 设拉力与水平方向的夹角为，利用正交分解法，将水平、竖直两个 方向的平衡方程整理有 Fcos(mg Fsin ) ，F. 当 arctan 时，F有最小值，其值为Fmin60 N. 所以该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进，最小拉力为60 N. 答案： (1)100 N (2) 能，60 N 9、半圆柱体 P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN ，延长线总是过半圆柱体 的轴心 O ， 但挡板与半圆柱不接触， 在 P和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q ， 整个装置处于静止状态，如图610 是这个装置的截面图，若用外力使 MN 绕 O点缓慢地
9、顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现 P始终保持静 止，在此过程中，下列说法中正确的是( ) AMN对Q的弹力逐渐增大 BMN对Q的弹力先增大后减小 CP、Q间的弹力先减小后增大 DQ所受的合力逐渐增大 答案A 解析：由三角形定则可判断A正确 10、 在秋收的打谷场上，脱粒后的谷粒用传送带送到平地上堆积起来形成 圆锥体，随着堆积谷粒越来越多， 圆锥体体积越来越大， 简化如图 57 所示用 力学知识分析得出圆锥体底角的变化情况应该是( ) A不断增大 B保持不变 C不断减小 D先增大后减 小 答案解析：以一粒谷粒为研究对象，刚好处于静止状态时有mg sin mg cos，则 tan ，故应选择
10、 B项 11、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来，驾驶员常按图（ a）所示办法用钢 索和大树相连并拉紧钢索，然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F 拉钢 索，从而使汽车移动。图（b）是某时刻的俯视图，力F 大小为 400N ，钢索 的中点被拉过 0.4m，钢索总长 L=16m 。问： （1）汽车在图（ b）所示时刻受到的拉力大小为多少？ （2）如果力 F恒定不变，且钢索的伸长忽略不计，那么，从图（a）所示时 刻拉至图（ b）所示时刻，汽车受到的拉力大小如何变化？为什么？ 答案（1）T=10F=4000N （4 分） （2）变小（ 2 分） 理由是：，d变大，则 F变小。（ 2 分） 12、如图所示是
11、一种常用的“千斤顶”示意图，摇动手柄能使螺旋杆转动并 保持水平，而 A、B间距离发生变化，重物就能被顶起或下降。若物重为G ，杆 AB与 AC之间的夹角为 ，不计“千斤顶”本身的重量，则“千斤顶”螺旋杆 AB的拉力大小为 AGsinBGcos CGtan D G/tan 答案D 13、暑期中，一位同学在厨房帮妈妈做菜，对菜刀产生了兴趣。他发现 菜刀刀刃前端和后端的厚薄及形状都不一样，如图所示。菜刀横截面为等腰 三角形，刀刃前端的横截面顶角较小，后端的顶角较大。对此他做出如下猜 想，较合理的是 A.前端和后端厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关 B.在刀背上施加压力时，前端分开其他物体的力
12、较大 C.在刀背上施加压力时，后端分开其他物体的力较大 D.在刀背上施加压力时，前端和后端分开其他物体的力一样大 答案【知识点】力的合成 B3 B4 【答案解析】 B 解析： 把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角 劈，设顶角为 2，背宽为 d，侧面长为 l ，如图乙所示 当在劈背施加压力F 后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着 这两个分力分开被加工的其他物体 由对称性知，这两个分力大小相等 （F1=F2 ） ， 因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示 在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟 半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式， 得 F1
13、=F2由此可见， 刀背上加上一 定的压力 F 时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin 的 值越小， F1和 F2越大但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较 硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要， 所以做成前部较薄，后部较厚使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬 菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指 的就是这个意思故B正确故选： B 14、小明想推动家里的衣橱， 但使出了吃奶的力气也推不动，他便想了个妙 招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央 一站，衣橱被推动了下列
14、说法中正确的是（） A这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱 B这有可能， A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 C A、B板的夹角应该尽可能小，才能推动衣橱 D这不可能， A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 答案B解析：首选开始小明是推不动衣橱的，但是小明的推力与他自 身的重力没什么关系如图. 小明的重力可以分解成沿A，B俩个方向的力，由于底角较小，所以 A，B方向的力会很大 A对衣橱的力可以分解成水平方向和垂直方向的力，而水平方向的力有可 能大于小明重力， 故选： B 15、体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只 篮球的质量为 m 、直径为 D ，不计球与球架
15、之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的 压力大小为 Amg B C D 答案【答案】 C 【解析】 以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N 与竖直方向的夹角为 由几何知识得： 根据平衡条件得： 解得： 则得篮球对球架的压力大小为：。 故选 C。 16、下图为农村小水库大坝的几种设计方案图( 俯视图) ，若从安全牢固的角 度考虑，应该选择的一种方案是( ) 答案D 17、如下图所示，绳子上端固定于A，下端挂一重 120 N 的重物， B是光滑 的木栓，则 F1和 F2的大小为 _，木栓 B所受的绳子对它的压力为 _方向和竖直面成 _ 答案120 N 120 N 60 18、国家
16、大剧院外部呈椭球型。 假设国家大剧院的屋顶为半球形, 一保洁 人员为执行保洁任务 , 必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行( 如图), 他在向上爬 的过程中 ( ) A.屋顶对他的摩擦力不变 B. 屋顶对他的摩擦力变大 C.屋顶对他的支持力不变 D.屋顶 对他的支持力变大 答案【解析】选 D。对保洁人员进行受力分析如图, 将重力分解 , 结合二 力平衡可知 ,Ff=Gsin,FN=Gcos , 向上爬行时 , 角变小 ,Ff变小,FN变大, 选 项 D正确。 19、如图所示 , 某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。 A、B为两个相同的双向力传感器, 该型号传感器在受到拉力时读数为正, 受到 压力时读数为负。 A连接质量不计的细绳 , 可沿固定的板做圆弧形移动。B固 定不动 , 通过光滑铰链连接长0.3 m的杆。 将细绳连接在杆右端O点构成支架。 保持杆在水平方向 , 按如下步骤操作 : 测量绳子与水平杆的夹
