2019年高考物理一轮复习第2章相互作用练案5力的合成与分解新人教版

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1 练案[5] 力的合成与分解 一、选择题(本题共12小题,1~8题为单选,9~12题为多选) 1.(2018·河北省衡水第一中学高三上学期分科综合考试)我们在中学阶段的物理知识中,接触并学习了很多思想方法,这些方法对于提高解决实际问题的能力具有很重要的意义。下列关于思想方法的叙述正确的是导学号 21992970( B ) A.理想化模型是对实际问题的理想化处理,即突出主要因素,忽略次要因素——物理学学习中懂得忽略什么跟懂得重视什么同等重要,质点、点电荷、位移等均是理想化模型 B.分力、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想 C.用两个(或多个)物理量通过比值的方法去定义一个新的物理量,即为比值定义法。

电动势E=W非静电力q,电容C=QU,匀强电场的场强E=Ud等都是采用比值法定义的

D.根据加速度定义式a=ΔvΔt,当Δt非常小时,ΔvΔt就可以表本物体在时刻的瞬时加速度,该定义应用了赋值的思想方法 [解析] 理想化模型是抓主要因素,忽略次要因素得到的,质点和点电荷是理想化模型,但是位移不是,A错误;重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想,B正确;用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电动势E=W非静电力q,电容C=QU,场强E=Ud不是采用比值法定义的,C错误;根据速度定义式a=ΔvΔt,

当Δt非常小时,ΔvΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度,该定义应用了数学极限思想,D错误;故选B。 2.(2018·安徽省亳州市高三上学期期末)一物块用轻绳AB悬挂于天花板上,用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O(圆环质量忽略不计),系统在图示位置处于静止状态,此时细绳OA与竖直方向的夹角为α,力F与竖直方向的夹角为β,当缓慢拉动圆环使α(0

A. F变大,β变小 B. F变小,β变小 C. F变大,β变大 D. F变小,β变大 2

[解析] 由于圆环O是光滑的,所以绳子各处张力大小相等,等于物块的重力,当α增大时,AO与OB间的夹角减小,根据平行四边形定则可知,绳AO和OB的拉力的合力变大,由平衡条件可知,F与绳AO和OB的拉力的合力等大反向,所以F变大,α+β变小,则β变小。故选A。 3.(2018·江西省新余市四中高三上学期第三次段考)如图,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F∝Sv2,其中v为风速,S为物块迎风面积。当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为导学号 21992972( D )

A.4m B.8m C.32m D.64m [解析] 滑块被匀速推动,根据平衡条件,有: F=f;N=mg 其中:F=kSv2=ka2v2 f=μN=μmg=μρa3g

解得:a=kv2μρg;现在风速v变为2倍,故能推动的滑块边长为原来的4倍,故体积为原来的64倍,质量为原来的64倍;故选D。 4.(2018·山东省日照市高三上学期11月期中试题)如图所示,倾角θ=37°的斜面

上有一木箱,木箱与斜面之间的动摩擦因数μ=33。现对木箱施加一拉力F,使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动。设F的方向与斜面的夹角为α,在α从0逐渐增大到60°的过程中,木箱的速度保持不变,则导学号 21992973( A )

A. F先减小后增大 B. F先增大后减小 C. F一直增大 D.F一直减小 [解析] 对物体受力分析如图 3

据正交分解得: N+Fsinα=mgcosθ、Fcosα=mgsinθ+f、F=μN 联立解得:

F=mgsinθ+μmgcosθcosα+μsinα,

cosα+μsinα=cosα+33sinα=233(cos30°cosα+sin30°sinα)=233cos(30°-α) 在α从0逐渐增大到60°的过程中,当α=30°时,cosα+μsinα最大,F最小。 则在α从0逐渐增大到60°的过程中,F先减小后增大。故选A。 5.(2018·山东省枣庄八中高三上学期期中试题)如图所示,小球A、B通过一细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上。当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ,假设装置中各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为导学号 21992974( A )

A.1︰2cosθ B.2cosθ︰1 C.tanθ︰1 D.1︰2sinθ [解析] 分别对AB两球分析,运用合成法,如图: 4

由几何知识得:Tsinθ=mAg,Tsin2θ=mBg 故mAmB=sinθsin2θ=12cosθ 故选A。 6.(2018·河北省邯郸市鸡泽县第一中学高三上学期期中试题)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态.现缓慢减小木板的倾角θ过程中,下列说法正确的是导学号 21992975( A )

A. A受到的压力逐渐变大 B.A受到的摩擦力逐渐变大 C.C对B的压力逐渐变大 D.C受到三个力的作用 [解析] 取B、C为一整体,由平衡条件可得:fBA=(mB+mC)gsin θ,FNBA=(mB+mC)gcos θ,随θ减小,FNBA增大,fBA减小,故A正确,B错误。缓慢减小木板的倾角θ的过程中,球C只受重力和支持力作用,且二者等大反向,故CD错误;故选A。 7.(2018·山东省日照市高三上学期11月期中试题)如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A点,为了测量这个铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,若tanα︰tanβ=1︰3,则铁链的质量为导学号21992976( B ) 5

A.m B.2m C.3m D.4m

[解析] 对小球进行受力分析,受重力、拉力和细线的拉力,由平衡条件得:tanβ=Fmg,对铁链和小球整体进行受力分析,受重力、细线的拉力T、已知力F,由平衡条件得:tanα=FM+mg,联立解得:M=2m,故选项B正确。 8.(2018·福建省高三上学期龙岩市六校期中联考试题)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上,物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则导学号21992977( C )

A.将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑 B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑 C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ [解析] 若μ>tanθ,则mgsinθ-μmgcosθ<0,所以滑块不会下滑。故A错误。若μ<tanθ,mgsinθ-μmgcosθ>0,则合力大于0,所以滑块会受到向下的力,将加速下滑,故B错误;如果μ=tanθ,则合力等于0。当滑块向上运动的时候,摩擦力方向与运动相反,即向下,所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ,因为μ=tanθ,所以mgsinθ=μmgcosθ,所以F=2mgsinθ,故C正确。如果μ=tanθ,mgsinθ-μmgcosθ

=0,则合力等于零。则无需拉力拉动,滑块只需要有给它一个速度即可以匀速向下滑动了,故D错误;故选C。 9.(2018·河北省唐山市丰南区高三上学期期中试题)如图所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑滑轮悬挂起来,B物体放在水平地面上,A、B两物体均静止。现将B物体稍向左移一点,A、B两物体仍静止,则此时与原来相比导学号 21992978( BC )

A.绳子拉力变大 6

B.地面对物体B的支持力变大 C.地面对物体B的摩擦力变大 D.物体B受到的合力变大 [解析] 绳子拉力总与物体A的重力大小相等,A错误;A、B两物体仍静止,物体B受到的合力为零,D错误;设绳与水平方向的夹角为α,则有TAcosα=f,TAsinα+N=mBg,将B物体稍向左移一点,则角度变小,摩擦力变小,支持力变大,BC正确。 10.(2018·山东省师大附中高三上学期第三次模拟)倾角为θ=37°的斜面上有一重为G的物体A,A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现给A施加一水平力F,如图所示。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8),物体A在斜面上静止,则水平推力F与G的比值可能是导学号 21992979( ABC )

A.2 B.1 C.0.5 D.0.1 [解析] 设物体刚好不下滑时F=F1 ,则 F1 ·cosθ+μFN =G·sinθ

FN =F1 ·sinθ+G·cosθ

得F1G=sin37°-0.5×cos37°cos37°+0.5×sin37°=211 设物体刚好不上滑时F=F2 ,则 F2·cosθ=μFN+G·sinθ

FN=F2·sinθ+G·cosθ

得F2G=sin37°+0.5×cos37°cos37°-0.5×sin37°=2

即211≤FG≤2,故ABC正确,D错误;故选ABC。 11.(2018·重庆市巴蜀中学高三上学期期中理综物理试题)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。∠AOB

=60°,∠DOC=30°,衣服质量为m。则导学号 21992980( BD )