《2011届高考一轮复习随堂练习：力的合成与分解物体的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考一轮复习随堂练习：力的合成与分解物体的平衡（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3 讲 力的合成与分解 物体的平衡1.2008 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 2315 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 FT(两个拉力大小相等)及它们的合力 F 的大小变化情况为( ) AFT增大，F 不变 BFT增大，F 增大CFT增大，F 减小 DFT减小，F 不变 图 2315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.如图 2316 所示，ACB 是一光滑
2、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 l1l223，则两绳受到的拉力之比 F1F2等于( )A11 B23 C32 D49 图 2316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
3、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 F1F2等于 11，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：A3.图 2317(2010郑州模拟)如图 2317 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 ，质点与球心连线与水平地面的夹角为 ，则下列说 法正确的是( )A质点所受摩擦力大小为 mgsin B质点对半球体的压力大小为 mgcos C质点所受摩擦力大小为 mgs
4、in D质点所受摩擦力大小为 mgcos 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 FNmgsin ，Ffmgcos .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 FfFNmgsin 来 计算，故 A 错误答案：D4.图 2318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 2318 所示，则( )A墙所受压力的大小为 150 N3B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 ND木块 B 所受摩擦力大小为 150 N3解析：小球 A 和木块
5、B 受力分析如图所示，对 A：FN1cos 60GA，FN1sin 60FN2，可得： FN1300 N，FN2150 N，可知选项 A 正确、B 错误；对 B：由 FN1FN1，FN1cos 360GBFN3及 FN1sin 60Ff可得：FN31 650 N，Ff150 N，所以选项 C 错误、3D 正确答案：AD1.图 2319如图 2319 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
6、 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.图 2320如图 2320 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
7、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：D3.图 2321(2010山西省实验中学模拟)如图 2321 所示，A、B 两物体的质量分别为 mA、mB， 且 mAmB，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 变化情况是( )A物体 A 的高度升高， 角变大 B物体 A 的高度降低， 角变小C物体 A 的高度升高， 角不变 D物体 A 的高度不变， 角变小解析：最终平衡时，绳的拉力 F 大小仍为 mAg，由二力平衡可得
8、 2Fsin mBg，故 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：C4.图 2322如图 2322 所示，水平横杆上套有两个质量均为 m 的铁环，在铁环上系有等长的细 绳，共同拴着质量为 M 的小球两铁环与小球均保持静止，现使两铁环间距离增大少 许，系统仍保持静止，则水平横杆对铁环的支持力 FN和摩擦力 Ff将( )AFN增大 BFf增大CFN不变 DFf减小解析：本题考查受力分析及整体法和隔离体法以两环和小球整体为研究对象，在竖直 方向始终有 FNMg2mg，选项 C 对 A 错；设绳子与水平横杆间的夹角为 ，设绳子拉 力为 T，以小球为研究对
9、象，竖直方向有，2Tsin Mg，以小环为研究对象，水平方向有，FfTcos ，由以上两式联立解得 Ff Mgcot ，当两环间距离增大时， 角变小，则 Ff12 增大，选项 B 对 D 错答案：BC5一个质量为 3 kg 的物体，被放置在倾角为 30的固定光滑斜面上，在如图 2323 所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是(g10 m/s2)( )图 2323A仅甲图 B仅乙图 C仅丙图 D甲、乙、丙图解析：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：B6.图 2324用轻弹
10、簧竖直悬挂质量为 m 的物体，静止时弹簧伸长量为 L.现用该弹簧沿斜面方向拉 住质量为 2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 L.斜面倾角为 30，如图 2324 所示则物体所受摩擦力( )A等于零 B大小为 mg，方向沿斜面向下12C大小为mg，方向沿斜面向上 D大小为 mg，方向沿斜面向上32解析：以 m 为研究对象，受力情况如右图所示，则 kLmg以 2m 为研究对象，受力情况如右图所示FkLmg2mgsin 30mg即 F2mgsin 30，故正确选项为 A.答案：A7.图 2325如图 2325 所示，放在斜面上的物体处于静止状态，斜面倾角为 30，物体质量为 m，若想使物体沿斜面
11、从静止开始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力 F0.2mg，则( )A若 F 变为大小 0.1mg，沿斜面向下的推力，则物体与斜面的摩擦力是 0.1mgB若 F 变为大小 0.1mg 沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是 0.2mgC若想使物体沿斜面从静止开始上滑，F 至少应变为大小 1.2mg 沿斜面向上的推力D若 F 变为大小 0.8mg 沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是 0.7mg解析：由题意可知，物体和斜面间的最大静摩擦力 Ff m0.7mg，故若物体上滑，其最小 推力 F0.5mg0.7mg1.2mg，C 正确；若 F0.8mg 上推时， Ff0.8mg0.5mg0.3
12、mg，D 错误；当 F0.1mg 向下时，Ff0.5mg0.1mg0.6mg，A 错；当 F0.1mg 向上时，Ff0.5mg0.1mg0.4mg，B 错答案：C8.图 2326如图 2326 所示，物体 A、B 用细绳连接后跨过定滑轮A 静止在倾角为 30的斜面 上，B 被悬挂着已知质量 mA2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 30增大到 50， 但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是( )A绳子的张力将增大B物体 A 对斜面的压力将减小C物体 A 受到的静摩擦力将先增大后减小D滑轮受到的绳的作用力不变解析：由于 B 物体的质量保持不变，且 B 物体静止，所以绳的张力保持不变，A 项错误
13、； 以 A 物体为研究对象，在垂直于斜面的方向上有 mAgcos N，沿斜面方向有 2mBgsin mBgFf，当斜面的倾角为 30时，摩擦力恰好为 0，当斜面的倾角增大时，支持力减 小，静摩擦力增大，B 项正确，C 项错误；在斜面倾角增大的过程中，绳子的张力不变，但 是夹角减小，所以合力增大，因此 D 项错误答案：B9.图 2327完全相同的直角三角形滑块 A、B，按如图 2327 所示叠放，设 A、B 接触的斜面光 滑，A 与桌面间的动摩擦因数为 ，现在 B 上作用一水平推力 F，恰好使 A、B 一起在 桌面上匀速运动，且 A、B 保持相对静止则 A 与桌面间的动摩擦因数 与斜面倾角 的关
14、系为( )Atan B tan 12C2tan D 与 无关解析：利用整体法对 AB 受力分析如图甲，则 FFf2mg对物体 B 受力分析如图乙则 Fcos mgsin 由得 tan ，故选 B.12答案：B10.图 2328如图 2328 所示，光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体 A，A 与墙面之间放14 一光滑的圆柱形物体 B，对 A 施加一水平向左的力 F，整个装置保持静止若将 A 的 位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( )A水平外力 F 增大 B墙对 B 的作用力减小C地面对 A 的支持力减小 DB 对 A 的作用力减小解析：受力分析如图所示，A 的位置左移， 角减小，F
15、N1Gtan ，FN1减小，B 项正确； FNG/cos ，FN减小，D 项正确；以 AB 为一个整体受力分析，FN1F，所以水平外力减 小，A 项错误；地面对 A 的作用力等于两个物体的重力，所以该力不变，C 项错误本题 难度中等答案：BD11图 2329(2010烟台模拟)如图 2329 所示，半径为 R 的半球支撑面顶部有一小孔质量分别 为 m1和 m2的两只小球(视为质点)，通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有 摩擦请你分析：(1)m2小球静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为 ， 则 m1、m2、 和 R 之间应满足什么关系；(2)若 m2小球静止于 45处，现将其沿半球面稍稍向下移动一些，则释放后 m2能否 回到原来位置？解析：(1)根据平衡条件有 m2gcos m1g，所以 m1m2cos (或 cos )，与
