高三物理力的合成与分解单元检测题及答案

　　在复习的时候，同学们应该认真做好每一份试卷。下面是学习啦小编带来的高三物理力的合成与分解单元检测题目及其参考答案以供大家学习。

　　高三物理力的合成与分解单元检测题及答案

　　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.