2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题.3力的合成与分解提高篇含解析.pdf
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1、三力的合成与分解(提高篇)三力的合成与分解(提高篇) 一选择题一选择题 1(2019 成都三模)1(2019 成都三模)如图,倾角为 的固定斜面上,一光滑物块在一与斜面也成 角的拉力 F 作用下保 持静止状态。若仅将 F 的方向变为水平向右,则 A物块对斜面的压力不变 B物块对斜面的压力变大 C物块将沿斜面向上做匀加速直线运动 D物块将沿斜面向下做匀加速直线运动 【参考答案】B 【命题意图】本题考查受力分析、力的分解、平衡条件及其相关知识点。 【解题思路】光滑物块在与斜面成 角的拉力作用下保持静止,物块对斜面的压力FN=mgcos-Fsin, 若仅将 F 的方向变为水平,则物块对斜面的压力为F
2、N=mgcos+Fsin,物块对斜面压力增大,选项 B 正 确 A 错误;光滑物块在与斜面成 角的拉力作用下保持静止,沿斜面方向有 mgsin=Fcos,若仅将 F 的 方向变为水平,沿斜面方向仍有 mgsin=Fcos,物块仍保持静止,选项 CD 错误。 2. (2019 名校模拟)2. (2019 名校模拟)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两 橡皮条的末端有一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数 为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为 3L(弹性限度内) ,则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为 A2kL Bk
3、L C DkL35 3 2 kL 2 15 【参考答案】.C 【命题意图】 本题考查胡克定律,力的合成及其相关的知识点。 【解题思路】发射弹丸时每根橡皮条的最大伸长为 2L,根据胡克定律,发射弹丸时每根橡皮条的最大作用 力为 F1=2kL,设两根橡皮条的最小夹角为,则 sin(/2)=0.5L/3L=1/6,发射过程中裹片对弹丸的最大 作用力为 F=2F1cos(/2) =22kL=4kL=,选项 C 正确。 2 1 1 6 kL35 3 2 3(2019 全国考试大纲调研卷 3)3(2019 全国考试大纲调研卷 3)如图所示,重为 10 N 的小球套在与水平面成 37角的硬杆上,现用一垂 直
4、于杆向上、大小为 20 N 的力F拉小球,使小球处于静止状态(已知 sin 370.6,cos 370.8)则 ( ) A 小球不一定受摩擦力的作用 B 小球受摩擦力的方向一定沿杆向上,大小为 6 N C 杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为 4.8 N D 杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为 12 N 【参考答案】B 【名师解析】 对小球受力分析,把重力沿杆方向和垂直杆方向正交分解如图,由共点力平衡可知,Ffmgsin 37 100.6 N6 N,FNFmgcos 3720 N8 N12 N、方向垂直于杆向下,故 B 正确,A、C、D 错误 4(6 分)(2019 湖南衡阳二模)4(6
5、 分)(2019 湖南衡阳二模)超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示,在锥形金属筒内放置四 颗小铁珠(其余两颗未画出),工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部,同时,小铁珠陷于钉 柱上的凹槽里,锁死防盗扣。当用强磁场吸引防资扣的顶部时,铁环和小铁珠向上移动,防盗扣松开,已 知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是 90,弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力 F,小铁珠锁死 防盗扣,每个小铁珠对钉柱产生的側向压力为(不计摩擦以及小铁珠的重力)( ) A FB FCFD F 【思路分析】以一个铁珠为研究对象,将力 F 进行分解,根据几何关系列方程求解即可。 【参考答案】C 【名师解析】以一个
6、铁珠为研究对象,将力 F 按照作用效果进行分解如图所示: 根据几何关系可得小铁珠对钉柱产生的侧向压力为: NF。 故 C 正确、ABD 错误。 故选:C。 【关键点拨】本题主要是考查力的分解,解答本题要知道力 F 的作用效果有两个,正确的将 F 进行分解是 解答此题的关键。 5. (2019 仿真模拟)5. (2019 仿真模拟) 如图所示, 物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动, 则物块受到的摩擦力Ff与拉 力F的合力方向应该是( ) A水平向右 B竖直向上 C向右偏上 D向左偏上 【参考答案】B 【名师解析】物体受向下的重力G,斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力Ff三个力的作用下处于平衡状
7、态, 则任意两个力的合力与第三个力等大反向,故摩擦力Ff与拉力F的合力方向应和重力方向相反即竖直向上, 向下 B 正确。 6. (2019 浙江十校联盟模拟)6. (2019 浙江十校联盟模拟) 小明同学想给家里的店面房装一个门帘, 如图一是他设计的门帘悬挂示意图, 用 C 重物代替厚重的门帘,相隔一定距离的两个相同的光滑小滑轮 A、B 固定在等高的水平线上,不可伸长 的细绳套在两小滑轮上。若顾客施加水平推力 F 推门帘进入,简化为此时 C 恰好静止于 B 端的正下方,如 图二所示。已知 sin370.6,cos370.8,g10m/s2( ) A图一中,AC、BC 绳的拉力相等,都等于 C
8、重物重力的一半 B图一中,若仅增加绳子的长度,绳子有可能会断 C图二中,推力 F 与重力的合力与 AC 绳的拉力等大反向 D图二中,若 m1kg,C53,则 F5N 【参考答案】.D 【命题意图】 本题考查力的合成与分解、平衡条件及其相关的知识点。 【解题思路】 由于 AB 是两个小滑轮, 滑轮两侧细绳中的拉力相等, 所以图一中,AC、 BC细绳中拉力相等。AC、 BC 细绳中拉力合力等于重物 C 的重力,设 AC 与竖直方向的夹角为 ,则有 2Fcos=mg,即AC、BC细绳中拉 力都大于 C 重物重力的一半,选项 A 错误;图一中,若仅增加细绳的长度,AC 与竖直方向的夹角 减小, 细绳中
9、拉力减小,绳子不可能会断,选项 B 错误;根据物体平衡条件,图二中,推力 F 与重力的合力与 AC 和 BC 中细绳的拉力的合力等大反向,选项 C 错误 ; 图二中,若 mC=1kg,C=53,设细绳中拉力为FT,将 AC 中拉力FT分解,由平衡条件则有:FTsin53=F,FTcos53+FT=mg,联立解得:F=5N,选项 D 正确。 【规律总结】对于不计质量的滑轮,无论动滑轮还是动滑轮,滑轮两侧的拉力都相等。 7.(2018洛阳联考,单选)7.(2018洛阳联考,单选)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。如图是 这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于
10、纸面的轴无摩擦的转动,右端O点通过钢索挂 于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢 索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中,下列说法中正确的是 ( ) A. 钢索对O点的拉力变大 B. 硬杆对O点的弹力变小 C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大 D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小 【参考答案】.A 【名师解析】: 对 O 点受力分析,共受三个力作用:钢索的拉力,硬杆的弹力,细线的拉力(设重物的质量为 m, A F B F C F 则有) 。由硬杆始终水平可知,O 点处于始终静止,即处于平衡状态,根据“物
11、体受三个共点力而 C Fmg 处于平衡状态时,其中任意两个力的合力与第三个力等大反向”可知:钢索和硬杆对O点的作用力的合力 大小始终与细线的拉力大小相等,即保持不变,C、D 错误;沿水平和竖直方向建立直角坐标系,设钢索与 水平方向夹角为, 则有,, 联立以上两式, 并注意到可得 C Fmg sin A mg F , 。由数学知识可知:当 A 点缓慢向下移动时, 变小,和均变大,B 错误、A 正确。 tan B mg F A F B F 8. 如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴 O 安在一根轻木杆 B 上,一根轻绳 AC 绕过滑轮,A 端固 定在墙上,且绳保持水平,C 端挂一重物,BO
12、与竖直方向夹角 =45,系统保持平衡若保持滑轮的位置 不变,改变 的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( ) A只有角变小,作用力才变大 B只有角变大,作用力才变大 C不论角变大或变小,作用力都是变大 D不论角变大或变小,作用力都不变 【参考答案】.D 【名师解析】:对滑轮受力分析,受两个绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的 弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线;由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不变, 方向也不变,故两个拉力的合力为 mg,与水平方向成 45斜向右下方,选项 D 正确。2 9(2016 吉林长春市二模)9(2016 吉林长春市二模)如图
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