发布时间： 2016年05月20日

高考物理力的合成与分解单元复习测试题

云南省新人教版物理2012届高三单元测试5：《力的合成与分解》
                         (时间:90分钟满分：100分)
一、选择题
1. 一位同学做引体向上运动时，处于如图所示的静止状态，两臂夹角为60°，已知该同学体重60 kg，取g= 10 N/kg，则每只手臂的拉力约为(    )

A.600 N       B.300 N
C.150 N      D.200 N
【答案】D
【详解】设每只手臂的拉力为F,由力的平衡2Fcos30°=mg，可以求得F= N,选项D正确.
2. F1、F2是力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是(　　)
A．F1＝10 N　F2＝10 N　　　　 B．F1＝20 N　F2＝20 N
C．F1＝2 N　F2＝6 N   D．F1＝20 N　F2＝30 N
【答案】C
【详解】本题考查合力和分力之间的关系．合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，则应选C.
3.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直，杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重量为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°，系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是(   )

A.细线BO对天花板的拉力大小是
B.a杆对滑轮的作用力大小是
C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G
D.a杆对滑轮的作用力大小是G
【答案】选D.
【详解】细线对天花板的拉力等于物体的重力G;以滑轮为研究对象,两段细线的拉力都是G,互成120°,因此合力大小是G,根据共点力的平衡条件,a杆对滑轮的作用力大小也是G，方向与竖直方向成60°角斜向右上方;a杆和细线对滑轮的合力大小为零.
4.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如右图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则(　　)

A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等
B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等
C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等
D．小孩所受的重力和弹力的合力大于小孩所受的摩擦力大小
【答案】C
【详解】小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则FN＝mgcos θ，Ff＝mgsin θ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，故C正确．

5. 如图所示，结点O在三个力作用下平衡，保持θ不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将
(　　)

A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
【答案】C
【详解】结点O在三个力作用下平衡，受力如图(甲)所示，根据平衡条件可知，这三个力必构成一个闭合的三角形，如图(乙)所示，由题意知，OC绳的拉力F3大小和方向都不变，OA绳的拉力F1方向不变，只有OB绳的拉力F2大小和方向都在变化，变化情况如图(丙)所示，则只有当OA⊥OB时，OB绳的拉力F2最小，故C项正确．

6.如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态.现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的变化是(   )

A.FN不变           B.FN增大
C.Ff增大           D.Ff不变
【答案】选A、C.
【详解】先以两环和小球组成的整体为研究对象，在竖直方向上，2FN=2mg Mg，故当铁环间距离增大时，FN不变，A正确，B错误；当铁环间距离增大时，先以小球为研究对象，设两细线夹角为2θ，则2Fcosθ=Mg，当θ增大时，F增大.再以其中一个铁环为研究对象，则Ff=Fsinθ= Mgtanθ，当θ增大时，Ff增大，故C正确，D错误.
7.缓冲装置可抽象成如右图所示的简单模型，图中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧．下列表述正确的是(　　)

A．装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关
B．垫片向右移动稳定后，两弹簧产生的弹力之比F1∶F2＝k1∶k2
C．势片向右移动稳定后，两弹簧的长度之比l1∶l2＝k2∶k1
D．垫片向右移动稳定后，两弹簧的压缩量之比x1∶x2＝k2∶k1
【答案】D
【详解】根据力的作用是相互的可知：轻质弹簧A、B中的弹力是相等的，即k1x1＝k2x2，所以两弹簧的压缩量之比x1∶x2＝k2∶k1，故D正确．
8.如右图所示，三个完全相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同．分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止．比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是(　　)

A．FN1>FN2>FN3，Ff1>Ff2>Ff3
B．FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff3 C．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3
D．FN1>FN2>FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3
【答案】B
【详解】本题考查了物体的平衡条件、受力分析和对力进行处理的能力．分别对三个物体分析受力，根据三个物体都受力平衡，第一个物体和第三个物体受到的摩擦力等于F在水平方向上的分量，而第二个物体的摩擦力等于拉力F，对于摩擦力有Ff1＝Ff3FN2>FN3，选项B对．
9. 如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(   )

A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将病人的脚向左移动远离定滑轮
D.只将两定滑轮的间距变大
【答案】选B、C.
【详解】动滑轮受三个共点力而平衡，两绳拉力大小相等，其合力与脚受到的拉力等大反向，两绳的合力随夹角的增大而减小，D错；脚向左移动时，两绳间夹角变小，合力变大，C正确；绳子长度变化不影响两绳间夹角，A错；两绳拉力均增大时，脚受到的拉力也随之增大，B正确.
10.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是(   )

A.B端移到B1位置时,绳子张力不变
B.B端移到B2位置时,绳子张力变小
C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
【答案】选A、D.
【详解】以悬挂点为研究对象，画出其受力图，则两侧绳子的拉力相等，设绳子长为L，左、右两侧绳子长为L1、L2，两杆之间的宽度为d,两绳与竖直方向的夹角为θ， L1sinθ L2sinθ=d，所以sinθ=d/L，可见θ只由d、L决定，与其他因素无关，根据G=2Fcosθ，F的大小与绳子在B、
B1、B2的位置无关，所以A正确.将杆移动到虚线位置时，d变小，θ变小，根据绳子张力变小，可见D正确.
二、非选择题
11.重500 N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？当用100 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？
【答案】　150 N　100 N
【详解】物体在水平方向上受推力F和摩擦力Ff两力作用，当F>Ffmax时为滑动摩擦力
当F Ffmax＝μFN＝0.3×500 N＝150 N.
当F＝180 N时，其摩擦力
Ff＝μFN＝150 N
当F＝100 N时，其摩擦力Ff＝100 N.
12. 有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳(或金属线)中的张力FT，可又不便到绳(或线)的自由端去测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图34中B、C为该夹子的横截面)．测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F.现测得该微小偏移量为a＝12 mm，BC间的距离为2L＝250 mm，绳对横杆的压力为F＝300 N，试求绳中的张力FT.

【答案】1.6×103 N
【详解】A点受力如图，由平衡条件根据力的合成规律得F＝2FTsinα，
当α很小时，sinα≈tanα.

由几何关系得tanα＝aL.
解得FT＝FL2a.
代入数据解得FT＝1.6×103 N.