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高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解精品当堂检测题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解精品当堂检测题,共10页。
3.4.2专题 力的效果分解法和力的正交分解法课后练1. 图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角为。AO的拉力F1 和BO的拉力F2的大小是( )A. F1=mgcosθ B. F1=mgcotθC. F2=mgsinθ D. F2= 2. 如图,静止在斜面上的重物的重力可以分解为沿斜面方向向下的分力F1和垂直于斜面方向的分力F2,关于这两个分力,下列说法正确的是( )A. F1作用在物体上,F2作用在斜面上B. F2的性质是弹力C. F2就是物体对斜面的正压力D. F1和F2是与物体的重力等效的力,实际存在的就是重力 3. 和的合力方向竖直向下,若保持的大小和方向都不变,保持F2的大小不变,而将的方向在竖直平面内转过600角,合力的方向仍竖直向下,下例说法中正确的是( )A. F1一定大于B. 可能小于C. 的方向与水平面成300角D. 的方向和的方向成60°角 4. 如图所示为斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背,AB、AC边为斧头的刃面.要使斧头容易劈开木柴,需要( )A. BC边短些,AB边也短些 B. BC边长一些,AB边短一些C. BC边短一些,AB边长一些 D. BC边长一些,AB边也长一些 5. 如图所示,物块m静止于一斜面上,斜面固定。若将斜面的倾角θ稍微增大一些,物块m仍静止在斜面上,则( )A. 斜面对物块的摩擦力变小B. 斜面对物块的摩擦力变大C. 斜面对物块的支持力变大D. 物块所受的合外力变大 6. 如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下保持静止,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,下列判断正确的是( )A. 物体对地面的压力为mgB. 物体受到地面的支持力为mg-FsinθC. 物体受到的摩擦力为FD. 物体受到的摩擦力为Fcosθ 7. 如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是( )A. F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg B. F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,F2≤mgC. F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ,F2≤mg D. F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ,F2≤mg 8. 将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),则错误的( )A. 当F1<Fsinθ时,无解 B. 当F1=Fsinθ时,一解C. 当F<F1时,有一解 D. 当F1>Fsinθ时,有两解 9. 如图所示,轻杆OB左端用铰链与墙连接,与竖直方向的夹角为θ,右端用轻绳与墙连接,轻绳OA水平,质量为m的物体悬挂在O点,设轻绳OA和轻杆OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是( )A. F1=mgsinθ B. F1=C. F2=mgcosθ D. F2= 10. 如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m。用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )A. 1 500 N B. 6 000 N C. 300 N D. 1 500 N 11. 所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为θ=的斜面上,如图所示。试求:(1)木块与斜面间的摩擦力;(2)木块所受斜面的弹力。 12. 如图所示是扩张机的原理示意图,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处作用一水平力F,滑块就以比F大得多的压力向上顶物体D,已知图中2l=1.0m,b=0.05m,F=400N,滑块与左壁接触,接触面光滑,则D受到向上顶的力为(滑块和杆的重力不计)( )A. 3000N B. 2000N C. 1000N D. 500N 13. 如图所示是一旅行箱,它既可以在地面上推着行走,也可以在地面上拉着行走。已知该旅行箱的总质量为15 kg,一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动,若拉力的最小值为90 N,此时拉力与水平方向间的夹角为θ,重力加速度大小为g=10 m/s2,sin 37°=0.6,旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比,比值为μ,取g=10 m/s2,则μ是多少?
参考答案1.【答案】BD【详解】以结点为研究对象,分析受力情况:三根细线的拉力。重物对O点的拉力等于mg。根据平衡条件得知,mg与F1的合力与F2大小相等、方向相反,作出力的合成图如图。则有F1=mgcotθF2=故选BD。2.【答案】D【详解】AD.物体受重力、支持力与摩擦力。而F1、F2是重力的两个分力,实际不存在,物体实际受到的就是重力,作用在物体上,故A错误;D正确;BC.F2是使物体紧压斜面的分力,不是物体对斜面的正压力,根据平衡条件,F2与斜面对物体的支持力相等。故BC错误。故选D。3.【答案】AC【详解】由于合力始终向下,可知与的水平分力相同.故与关于水平方向对称.所以与水平方向成30°,设与竖直方向成α,如图所示.对各力进行分解可得:…①…②,由①2+②2得:,即,故AC正确;4.【答案】C【详解】如图所示:斧头的重力形成对木柴两端的挤压力,两力与斧头的AB、BC边相互垂直; 则可知当BC边短一些,AB边长一些时两力之间的夹角更大,则两分力更大。故选C。5.【答案】B【详解】物块m静止不动,受力平衡,可对物块受力分析:重力mg、支持力FN和摩擦力f,将重力G沿平行斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件得知FN=mgcosθf=mgsinθ则知,θ稍微增大一些,FN变小,f变大。由于物块m始终静止在斜面上,则合力始终为零。故选B。6.【答案】BD【详解】AB.对物体受力分析,如图所示物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力,而支持力故A错误,B正确;CD.物体受到的摩擦力为故C错误,D正确。故选BD。7.【答案】B【详解】以物体为研究对象,当时分析受力如图.建立如图所示的坐标每系,根据平衡条件得故选B8.【答案】D【详解】A.时,分力和合力不能构成三角形,无解,故A正确;B.当时,两分力和合力恰好构成三角形,有唯一解,故B正确;CD.当时,根据平行四边形定则,如图,有两组解,若,只有一组解,故C正确,D错误;本题选错误的,故选D。9.【答案】D【详解】mg可分解为沿绳向外的分力和沿杆斜向下的分力,如图所示则故选D。10.【答案】A【详解】由题意可知绳子与水平方向夹角的正弦值为sin α==0.1所以绳子的作用力为F绳==1 500 N故A正确;BCD错误。故选A。11.【答案】(1);(2)【详解】(1)(2)对结点P受力分析如图所示,由平衡条件得在竖直方向在水平方向联立并代入数据解得在对G2物体受力分析如图所示由平衡条件得,沿斜面方向沿垂直斜面方向以上联立并代入数据解得,12.【答案】B【详解】将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,作出力的分解图如图甲所示,则有2F1cosα=F得F1=F2=再将F1按作用效果分解为FN和FN′,作出力的分解图如图乙所示,则有FN=F1sinα联立得FN=根据几何知识得tanα==10得FN=5F=2000N故选项ACD错误,B正确。故选B。13. 【答案】0.75【详解】对旅行箱受力分析,如图所示根据平衡条件,水平方向有竖直方向上有又故令则当时,F有最小值,即代入数据联立解得
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