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1、第一单元力物体的平衡第 1 讲力重力弹力体验成功1.关于重力，下列叙述正确的是() A.重力就是地球对物体的吸引力B.重力的方向总是垂直向下的C.重力的大小可以直接用天平来测量D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的解析：除在两极外，重力都不等于地球对物体的吸引力. 重力的方向垂直于当地水平面(严格地讲应是当地水平面会垂直于重力)，不能说垂直向下. 天平是用于测量质量的，重力的大小可用弹簧秤测量. 重力是地球对物体万有引力的一个分力. 故选项 D 正确 . 答案： D 2.如图所示，物体A 静置于水平桌面上，下列关于物体所受作用力的说法中，正确的是() A.桌面受到的压力就是物体的重力B.桌面
2、受到的压力是由它本身发生了微小的形变而产生的C.桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力D.物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力解析：在此，压力大小和方向都与重力相同，但不能说压力就是重力，它们的施力物体和受力物体都不同，性质也不同.桌面受到的压力是由物体下表面发生微小形变而产生的.故选项 C、 D 正确 . 答案： CD 3.如图所示， 一根弹性杆的一端固定在倾角为30 的斜面上， 杆的另一端固定一个重为2 N 的小球， 小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力() A.大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向B.大小为 1 N，方向平行于斜面向上C.大小为 2 N，
3、方向垂直于斜面向上D.大小为 2 N，方向竖直向上解析：由平衡条件可得：弹力的大小为2 N，方向竖直向上. 答案： D 4.如图所示，某一弹簧秤外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在水平面上.现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，则关于弹簧秤的示数，下列说法正确的是() A.只有 F1F2时，示数才为F1B.只有 F1F2时，示数才为F2C.不论 F1、F2关系如何，示数均为F1D.不论 F1、F2关系如何，示数均为F2解析：误认为弹簧的形变由F1、F2共同决定，误选A 或 B.弹簧秤的示数在任何情况下都等于弹簧的弹性形变与其劲度系数的乘
4、积，即等于作用于弹簧挂钩(沿轴线方向 )上的拉力 .而 F2不是直接作用在弹簧上，其实外壳对弹簧左端的拉力大小一定也为F1.在本题中，使弹簧产生形变的外力是F1，而非 F2，故弹簧秤的示数是F1，选项 C 正确 . 答案： C 5.一根长为L 的轻弹簧， 将其上端固定， 下端挂一个质量为m 的小球时， 弹簧的总长度变为1.5L.现将两根这样的弹簧按图示方式连接，A、B 两球的质量均为m，则两球平衡时，B 球距悬点O 的距离为 (不考虑小球的大小)() A.3LB.3.5LC.4LD.4.5L精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共
5、 27 页解析：弹簧的劲度系数k2mgL按图示连接后，A、B 之间弹簧的伸长量为：x1mgk 0.5LO、A 之间弹簧的伸长量x22mgk L故 B 球距悬点O 的距离 L2L0.5LL3.5L. 答案： B 6.在对重力的本质还未认清之前，我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件距今约五千年的尖底陶器，如图所示，这种陶瓶口小、腹大、底尖，有两耳在瓶腰偏下的地方.若用两根绳子系住两耳吊起瓶子，就能从井中取水，试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的. 解析：当陶瓶未装水时，其重心在两吊耳的上方，用绳悬挂放进水井的过程瓶口自然向下，待水将装满时，陶瓶及其中水的共同重心转移至两
6、吊耳的下方，悬绳上拉时瓶口向上，故能将水平稳地拉上来. 答案：略精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 27 页第 2 讲摩擦力体验成功1.如图所示，三块质量相同的木块A、B、C，叠放于水平桌面上，水平恒力F 作用于木块B 上，三木块以共同速度v 沿水平桌面匀速移动.下列说法正确的是() A.B 作用于 A 的静摩擦力为零B.B 作用于 A 的静摩擦力为13FC.B 作用于 C 的静摩擦力为23FD.B 作用于 C 的静摩擦力为F解析：由假设法可知A、B 之间没有相对滑动的趋势，故选项A 正确；分析B 的受力，由平衡条件可得 C
7、 对 B 的静摩擦力水平向左，大小为F，故 B 对 C 的静摩擦力大小也为F，故选项D 正确 . 答案： AD 2.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分别为f上和 f下，那么它们的关系是 () A.f上向上， f下向下， f上f下B.f上向下， f下向上， f上f下C.f上向上， f下向上， f上f下D.f上向上， F下向下， f上f下解析：匀速攀上时运动员受到向上的静摩擦力，匀速下滑时也受到向上的滑动摩擦力，由平衡条件可得 f上f下mg. 答案： C 3.如图甲所示，物体A、B、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于 C 物体，使A、B、C 以共同速度向右匀速运
8、动，空气阻力不计.下列关于物体受几个力的说法中，正确的是() 甲A.A 受 6个， B 受 2 个， C 受 4 个B.A 受 5 个， B 受 3 个， C 受 3 个C.A 受 5 个， B 受 2 个， C 受 4 个D.A 受 6个， B 受 3 个， C 受 4 个解析： A、B、C 的受力情况分别如图乙、丙、丁所示：故选项 A 正确 . 答案： A 甲4.如图甲所示，水平桌面上平放一叠共计54 张的扑克牌，每一张的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌， 并以一定速度向右移动手指，确保第 1 张牌与第2 张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1 张牌之间
9、的动摩擦因数为1，牌间的动摩擦因数均为2，第 54 张牌与桌面间的动摩擦因数也为2，且有 12，则下列说法正确的是() A.第 2 张牌到第53 张牌之间可能发生相对滑动B.第 2 张牌到第53 张牌之间不可能发生相对滑动C.第 1 张牌受到手指的摩擦力向左D.第 54 张牌受到水平桌面的摩擦力向左解析：设手指对牌向下的压力为F0.当第一张牌向右滑动时，第1 张牌对第2 张牌的滑动摩擦力f122(F0mg)，小于第3 张牌对第2 张牌的最大静摩擦力f32 2(F02mg)，小于以下各张之间及第54 张牌与桌面之间的最大静摩擦力. 第 2 张和第 54 张牌的受力情况分别如图乙、丙所示：故知选项
10、B、D 正确 . 答案： BD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 27 页5.匀速转动的长传送带倾斜放置，传动方向如图所示.在其顶部静止放上一物块，现研究物块受到来自传送带的摩擦力，在物块下行过程中，摩擦力的类型和方向有可能是() A.静摩擦力，沿传送带向上B.静摩擦力，沿传送带向下C.滑动摩擦力，沿传送带向上D.滑动摩擦力，沿传送带向下解析：刚开始时皮带对物块的滑动摩擦力向下；若物块能加速至速度大于皮带速度，则皮带对滑块的滑动摩擦力向上；若物块加速到与皮带同速度后与皮带相对静止，则皮带对滑块的静摩擦力沿皮带向上. 答案：
11、 ACD 6.如图甲所示，在倾角 30 的粗糙斜面上放一重力为G 的物体 .现用与斜面底边平行的力FG2推物体，物体恰能在斜面上做匀速直线运动，求物体与斜面间的动摩擦因数. 解析：在平行斜面的方向上物体的受力如图乙所示，由力的平衡条件得：fF2 (Gsin 30 )2由滑动摩擦定律得：fG cos 30 又 FG2解得： 63. 答案：63精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 27 页金典练习一力重力弹力摩擦力选择题部分共10 小题，每小题6 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确. 1
12、.下列关于重心的说法中，正确的是() A.物体的重心一定在物体上B.形状规则的几何体的重心在其几何中心C.物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关D.用线悬挂的静止物体，细线方向一定通过物体的重心解析：在理论上，用悬挂法可确定所有刚体的重心.由此可发现重心不一定在物体上，也不一定在其几何中心上 . 答案： CD 2.甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物理思想方法是(图中M 为平面镜 )() A.控制变量的思想方法B.放大的思想方法C.比较的思想方法D.猜想的思想方法解析：甲图中将桌面的微小向下弯曲放大为光线的偏转，乙图中将玻璃瓶微小的形变放大为细管中液面的
13、升降，丙图中将金属丝的扭转形变放大成反射光线的偏转导致的光斑移动. 答案： B 3.如图所示，在室内，某球用A、B 两根轻绳悬挂起来，若A 绳竖直、 B 绳倾斜， A、B两绳的延长线都通过球心，则球受到的作用力的个数为() A.1 个B.2 个C.3 个D.无法确定解析：球受重力和A 线拉力的共同作用，B 线对球没有力的作用. 答案： B 4.图甲所示为实验室常用的弹簧秤，连接有挂钩拉杆与弹簧相连，并固定在外壳一端O 上，外壳上固定有一个圆环，可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳(重力为 G)上，弹簧和拉杆的质量忽略不计.现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上，分别以恒力F0竖直向上拉弹簧秤，如图
14、乙、丙所示，则静止时弹簧秤的读数分别为() A.图乙的读数为F0G，图丙的读数为F0GB.图乙的读数为F0G，图丙的读数为F0GC.图乙的读数为F0，图丙的读数为F0GD.图乙的读数为F0G，图丙的读数为F0解析：在图丙中弹簧两端受到的拉力为F0，而在图乙中外壳的受力情况如图丁所示. 由平衡条件知：外壳受到向下的拉力FF0 G，故选项D 正确 . 答案： D 5.如图所示， a、b 为两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka 1 103N/m、kb2 103 N/m， 原长分别为la 6 cm、 lb4 cm.在 b 的下端挂一物体A， 物体的重力G10 N，平衡时 () A.弹簧 a 下
15、端受到的拉力为4 N，b 下端受到的拉力为6 N B.弹簧 a 下端受到的拉力为10 N，b 下端受到的拉力为10 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 27 页C.弹簧 a 的长度变为7 cm，b 的长度变为4.5 cm D.弹簧 a 的长度变为6.4 cm，b 的长度变为4.3 cm 解析： 以 A 为研究对象， A 受到两个力作用处于平衡状态，弹簧 b 对 A 的拉力等于物体的重力，且有：10 Nkb(lb lb)，故 lbGkblb4.5 cm 再以弹簧b 为研究对象，重力不计，则它只受A 对它的拉力G 和弹簧 a
16、 对它的拉力Ta的作用，且二力平衡，故Ta10 N，且有： ka(lala)10 N 所以 la 7 cm. 答案： BC 6.如图所示，在高山滑雪中，一质量为m 的运动员静止在准备区O 点处，准备区山坡AB 的倾角为 ，滑板与雪地间的动摩擦因数为 ，则这时 () A.运动员受到的静摩擦力大小为 mg cos B.山坡对运动员的作用力大小为mgC.山坡对运动员的弹力大小为mgD.山坡对运动员的摩擦力大于mgsin 解析：山坡对运动员的支持力大小为mgcos ，静摩擦力大小为mgsin ，山坡对运动员的作用力为这两个力的矢量和，大小为mg. 答案： B 7.如图所示，质量分别为mA、mB的矩形物
17、体A 和 B 相对静止，以共同速度沿倾角为的斜面匀速下滑，则 () A.A、B 间无摩擦力作用B.B 受到滑动摩擦力大小为(mAmB)gsin C.B 受到静摩擦力大小为mAgsin D.取走 A 物体后， B 物体仍能在斜面上匀速下滑解析：物体A 沿斜面匀速下滑，则 A 一定受到沿斜面向上的静摩擦力，根据受力分析可知静摩擦力的大小为 mAgsin ；物体 A、B 一起匀速下滑，根据受力分析可知B 受到的滑动摩擦力为(mA mB)gsin ，且物体 B 与斜面的动摩擦因数 tan ，所以取走A 物体后， B 仍能匀速下滑 . 答案： BCD 8.如图甲所示，搬运工用砖卡搬砖时，砖卡对砖的水平作
18、用力为F，每块砖的质量为m，设所有接触面间的动摩擦因数均为 ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为() A.12mgB.15FC.FD.2mg解析：由平衡条件及对称性知，第3 块砖的受力情况如图乙所示. 静摩擦力： f23f4312mg，与压力F 及动摩擦因数均无关 . 答案： A 9.如图甲所示，两根直木棍AB 和 CD 相互平行，固定在同一水平面上.一个圆柱形工件P 架在两木棍之间，在水平向右的推力F 的作用下，恰好能向右匀速运动.若保持两木棍在同一水平面内，但将它们的距离稍微减小一些后固定，且仍将圆柱工件P 架在两木棍之间，用同样的水平推力F 向右推该工件(假设工件 P 与木棍之间的最大静
19、摩擦力等于滑动摩擦力)，则下列说法正确的是() 甲A.工件 P 仍能向右匀速运动B.若初始时工件P 静止，则它一定向右做加速运动C.若工件 P 有一向右的初速度，则它将一定做减速运动D.工件 P 可能静止不动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 27 页解析：工件P 不受推力F 作用时的受力情况如图乙所示，由平衡条件得：2FN cos G当两木棍的间距减小以后，变小、 FN变小，工件P 受推力运动时受到的摩擦力f2FN减小，故选项 B 正确 . 答案： B 10.如图甲所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 的作用下， A、B
20、保持静止 .按力的性质分析，物体B的受力个数为() A.2 B.3 C.4 D.5 解析： A、B 的受力情况分别如图乙、丙所示. 答案： C 非选择题部分共3 小题，共40 分 . 11.(13 分)如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A 和 B，物体 A 放在倾角为的斜面上 .已知物体 A 的质量为m，物体 A 与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的 倍( tan )，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA 段平行于斜面，OB 段竖直，要使物体A 静止在斜面上，则物体B 质量的取值范围为多少？解析：设绳中张力为FT，先以 B 为研究对象，因为B 静止，所以有：FTmBg再以 A 为研究对象
21、，若A 处于不上滑的临界状态时，则有：FTfmmgsin 而 fmFN，FNmgcos 解得： mBm(sin cos ) 同理，若A 处于将不下滑的临界状态时，则有：FTfmmgsin 可得： mBm(sin cos ) 故 mB应满足的条件为：m(sin cos )mBm(sin cos ). 答案： m(sin cos )mBm(sin cos ) 12.(13 分)如图甲所示，在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N 的球 A、B，在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10 N/m，用两条等长的线将球C 与 A、B 相连，此时弹簧被压短10 cm， 两条线的夹角为60 ，问：(1)杆对 A 球
22、的支持力为多大？(2)C 球的重力为多大？解析： (1)A(或 B)、C 球的受力情况分别如图乙、丙所示.其中 Fkx1 N 对于 A 球，由平衡条件得：FFT sin 30FNGAFTcos 30 解得：杆对A 球的支持力FN(23) N. (2)由(1)可得：两线的张力FT 2 N 对于 C 球，由平衡条件得：2Tcos 30 GC解得： C 球的重力GC2 3 N. 答案： (1)(23) N(2)23 N 13.(14 分)如图甲所示， 两块完全相同的重力大小均为G 的铁块放置在水平地面上，它们与水平地面间的动摩擦力因数都为且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现有一根轻绳的两端拴接在两铁
23、块上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为 .问：当轻绳的张力至少为多大时，两铁块才会发生滑动？解析：设张力为F0时两铁块将要发生滑动，取其中一铁块为研究对象，其受力情况如图乙所示 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 27 页由平衡条件得：FNF0cos 2G又 fFNF0sin 2解得： F0Gsin 2 cos2. 答案：张力大小至少为Gsin 2 cos2. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 27 页第 3 讲力的
24、合成和分解体验成功1.关于两个力的合力与这两个力的关系，下列说法正确的是() A.合力比这两个力都大B.合力至少比这两个力中较小的力要大C.合力可能比这两个力都小D.合力可能比这两个力都大解析： |F1F2|F合F1F2. 答案： CD 2.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示.其中OB 是水平的， A 端、 B 端固定，若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳() A.必定是 OAB.必定是 OBC.必定是 OCD. 可能是 OC，也可能是OB解析： 取 O 点为研究对象， TOCG，由平行四边形定则或正交分解法都可得到TOAGcos ，
25、TOBGtan ( 为 AO 与竖直方向的夹角).故 OA 的张力始终最大，最容易断. 答案： A 3.如图甲所示，水平地面上固定着一竖直立柱，某人通过柱顶的定滑轮拉着绳的一端将200 N 的重物拉住不动 .已知绳与水平地面的夹角为30 ，则定滑轮所受绳的压力大小为() A.400 NB.2003 N C.300 N D.200 N 解析：定滑轮受到与其接触的绳子的弹力，取这段绳子为研究对象，其受力情况如图乙所示由平衡条件得：FN 2FT cos 30 2003 N 又由牛顿第三定律得：绳对滑轮的压力FNFN2003 N. 答案： B 4.如图甲所示， 用轻弹簧竖直悬挂一质量为m 的物体， 静
26、止时该弹簧的伸长量为L0.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为3m 的物体，静止时弹簧的伸长量也为L0，已知斜面的倾角为30 ，则物体所受到的摩擦力()A.等于零B.大小为12mg，方向沿斜面向下C.大小为12mg，方向沿斜面向上D.大小为 mg，方向沿斜面向上解析：弹簧沿斜面拉物体时，弹力的大小FkL0 mg， 故物体的受力情况如图乙所示.物体受到摩擦力的大小为：f3mgsin 30F12mg，方向沿斜面向上. 答案： C 5.如图甲所示， AOB 为水平放置的光滑杆，AOB60 ，AO、BO 杆上套有两个质量不计的小环，两环间连有可伸缩的弹性绳.今从绳的中点处以沿AOB 的角平分线且水平向右的力
27、F 缓慢地拉绳，待两环达到稳定状态时，求绳对环的拉力FT的大小 . 解析：小环受到重力G、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 27 页绳的拉力FT和杆的弹力FN的作用，其中重力和弹力都与杆垂直，当绳的拉力也与杆垂直时小环才能平衡，故小环平衡时绳的中点处的受力情况如图乙所示.由绳的张力的特点可知，绳对环的拉力FT的大小为 F. 答案： F精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 27 页第 4 讲共点力平衡受力分析体验成功1.如图甲所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有
28、一固定的质点A，Q 正上方的 P 点处固定一细线，细线另一端悬挂质点B， A、B 两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角.由于漏电使A、B 两质点的带电荷量逐渐减小，在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力大小将() A.保持不变B.先变大后变小C.逐渐减小D.逐渐增大解析：小球B 的受力情况如图乙所示，三个力构成的矢量三角形与BPA 相似，根据相似比有：TPBGPA故 T 保持不变 . 答案： A 2.如图甲所示，一个半球形碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口都是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和 m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小
29、球与 O 点的连线与水平方向的夹角 60 ，则两个小球的质量之比m2m1为() A.33B.23C.32D.22解析：方法一分解法将球 m1的重力分解，作出力的示意图，如图乙所示，由题意知，作出的平行四边形为一菱形，则绳中张力为：F2m1g2sin 60对球 m2，绳中张力F1m2g解得：m2m133. 方法二正交分解法将 m1所受的绳的拉力F1和碗的支持力F2正交分解，如图丙所示. 在 x 轴上： F1cos F2cos 在 y 轴上： F1sin F2sin m1g又 F1m2g， 60联立解得：m2m133. 答案： A 3.如图甲所示，轻杆插入墙中，轻绳绕过杆末端的定滑轮悬挂一重物，另
30、一端由墙上A 点逐渐上移 .下列关于绳上的张力和轻杆对滑轮的弹力的叙述中，正确的是() A.绳的张力与杆的弹力均减小B.绳的张力先减小后增大，杆的弹力一直减小C.绳的张力先增大后减小，杆的弹力一直增大D.绳的张力保持不变，杆的弹力一直减小解析：绕过滑轮的轻绳张力处处相等，大小等于重物的重力，故A 点上移时绳的张力不变. 再取滑轮及与其接触的轻绳为研究对象，其受力情况如图乙所示. 由平衡条件知，轻杆对滑轮的弹力与两侧绳的拉力的合力大小相等、方向相反，故A点上移时，两侧绳拉力的夹角增大，轻杆的弹力减小，选项D 正确 . 答案： D 4.如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P
31、 连接， P 与斜放的固定挡板MN 接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P 此刻受到外力的个数可能为() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 27 页A.2B.3C.4D.5 解析：当弹簧的弹力大小等于斜块的重力时，P 受 2 个力的作用；当弹簧弹力大于P 受的重力时，受4 个力作用，受力示意图分别如图乙所示.答案： AC 5.如图甲所示，重为G 的均匀链条，两端用等长的轻绳连接挂在等高的地方，绳与水平方向成 角.试求：(1)绳子的张力 . (2)链条最低点的张力. 解析：在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质
32、点处理，由于两边具有对称性，两端点的拉力大小相等，受力情况如图乙所示. 取链条整体为研究对象. (1)由平衡条件知，在竖直方向：2Fsin G得：绳对链条两端的拉力FG2sin . (2)在求链条最低点的张力时，可将链条一分为二，取一半研究.受力情况如丙所示.由平衡条件知，在水平方向：F Fcos G2cot . 答案： (1)G2sin (2)G2cot 6.如图甲所示，用光滑的金属杆做的直角三角形框ABC 的 AB 边和 AC 边上各有一完全相同的小环E和 F，用一根细线把E、F 连接起来，细线比BC 边短，使三角形竖直放置，BC 边水平 .若已知 AB 边与 BC边的夹角 60 ，求两环
33、平衡时细线与AB 边的夹角 . 解析： 平衡时每个小环都受重力、金属杆的弹力和细线拉力的作用.如图乙所示， 若 ，容易判断 F不可能平衡；若 2，则容易判断E 不能平衡，故的大小应大于60 而小于 90 .现分别画出E、F 的受力示意图如图丙所示. 对于 E，由平衡条件可得：mgcos 30 Tcos 对于 F，由平衡条件可得：mgTcos (150 ) 解得： tan 733即平衡时细线与AB 边的夹角 arctan733. 答案： arctan733精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 27 页金典练习二力的合成和分解共
34、点力平衡受力分析选择题部分共10 小题，每小题6 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确. 1.如图所示， A、B 两物体的重力分别是GA2 N、GB4 N，A、 B 之间用轻直杆连接，A 用轻弹簧悬挂在顶板上.已知弹簧的弹力大小F3 N，则轻杆内部的弹力以及B 对地面的压力的可能值分别是() A.5 N 和 9 NB.2 N 和 5 N C.1 N 和 6 N D.2 N 和 3 N 解析：当弹簧处于压缩状态时，有：FTFGA5 N，FNF GAGB 9 N 当弹簧处于伸长状态时，有：FT FGA1 N， FNGAGBF3 N. 答案： A 2.如图所
35、示，一个直角支架AOB 的 AO 部分水平放置，表面粗糙；OB 部分竖直向下，表面光滑.AO上套有小环P，OB 上套有小环Q，两环的质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡.现将 P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡.那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较， AO 杆对 P 环的支持力FN和摩擦力f 的变化情况是() A.FN不变， f 变大B.FN不变， f 变小C.FN变大， f 变大D.FN变大， f 变小解析：用隔离法分析Q，因 OB 杆光滑，所以绳拉力F 的竖直分力等于Q 环的重力，即 Fcos mg， 式中 表示绳与OB 的夹角 .当 P 向左
36、平移一段距离后， 变小， 由 Fmgcos 知，拉力 F 变小 .对 P 环有 f Fsin ，可知 f 变小 . 用整体法分析P、Q，其所受的外力有：重力2mg、OB 杆对 Q 环的水平向左的弹力FB、OA 杆对 P 环竖直向上的支持力FN和水平向右的摩擦力f.根据竖直方向平衡知，FN恒等于 2mg.所以，正确选项为B. 答案： B 3.如图甲、乙、丙所示，弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，摩擦力不计，物体的重都是G.在甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的示数分别是F1、F2、F3，则 () A.F3F1F2B.F3F1F2C.F1F2F3D.F1F2F3解析：由图可知：F1G，F2G cos 30
37、32GF3G. 答案： B 4.如图甲所示， 斜面体 b 的质量为M，放在粗糙的水平地面上.质量为 m 的滑块 a 以一定的初速度沿粗糙的斜面向上滑，然后又返回，此过程中b 没有相对地面移动.由此可知 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 27 页A.地面对 b 一直有向右的摩擦力B.地面对 b 一直有向左的摩擦力C.地面对 b 的摩擦力方向先向左后向右D.地面对 b 的支持力一直小于(Mm)g解析：在a 向上滑的过程中，a、 b的受力情况分别如图乙、丙所示.则有：f2FN1 sin f1 cos mgcos sin
38、mg cos2 ，方向向左FN2MgFN1 cos f1 sin Mgmgcos2 mg cos sin mg cos 可得摩擦力的水平分力小于正压力的水平分力.故知斜面体有向右滑行的趋势，地面对它的静摩擦力向左. 答案： BD 5.如图甲所示，一光滑球夹在竖直墙与水平面上的楔形木块间，处于静止.现对光滑球施一个竖直向下的力 F，整个装置仍处于静止，则施加F 前后 () A.水平面对楔形木块的弹力增大B.水平面对楔形木块的静摩擦力不变C.墙对光滑球的弹力增大D.楔形木块对球的弹力增大解析：球和木块的受力情况分别如图乙、丙所示. 施加压力F 前，有：FN3(mM)gFN1mgcos FN2fFN
39、1 sin mgtan 施加压力F 后，有：FN3(mM)gFFN1mgFcos FN2fFN1sin (mgF)tan . 答案： ACD 6.如图甲所示，把球夹在竖直墙AC 和木板 BC 之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为 FN2.在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是() A.FN1和 FN2都增大B.FN1和 FN2都减小C.FN1增大， FN2减小D.FN1减小， FN2增大解析：球的受力情况如图乙所示，板 BC 逐渐放至水平的过程时增大， FN1和 FN2都减小 . 答案： B 7.如图甲所示，在用力F 拉小船匀速靠岸的过程中，若水的阻力保持不变，下
40、列说法正确的是() A.小船所受到的合外力保持不变B.绳子的拉力F 不断增大C.绳子的拉力F 保持不变D.船所受到的浮力不断减小解析：小船的受力情况如图乙所示. 由平衡条件得：Fcos fF浮mgFsin 可知随着增大， Ffcos 增大，浮力F浮不断减小 . 答案： ABD 8.如图所示，跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落，其中跳伞运动员受到的空精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 27 页气阻力不计 .已知运动员和他身上的装备总重为G1，圆顶形降落伞伞面重为G2，有 8 条相同的拉线一端与飞行员相连 (
41、拉线的重量不计)，另一端均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成30 角.那么每根拉线上的张力大小为() A.3G112B.3(G1G2)12C.G1G28D.G14解析：由8Tcos 30 G1，解得： T312G1. 答案： A 9.如图甲所示，质量为m 的物体悬挂在轻质支架上，轻杆OA、OB 与墙， AO 与 BO 之间都通过可自由转动的铰链连接.斜梁 OB 与竖直方向的夹角为 ，设水平横梁OA 和斜梁 OB 作用于 O 点的弹力分别为F1和 F2，则以下结果正确的是() A.F1mgsin B.F1mgsin C.F2mgcos D.F2mgcos 解析：
42、取O 点为研究对象，乙BO、 AO 对 O 点的弹力都沿杆的方向，O 点的受力情况如图乙所示.由平衡条件可得：F2Tcos mgcos F1Ttan mgtan . 答案： D 10.如图甲所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B 两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态.如果保持两杆不动，绳子B 端在杆上的位置不变，将A 端上移少许，稳定后衣服仍处于静止状态.则 () A.绳子的弹力增大B.绳子的弹力不变C.绳对挂钩弹力的合力减小D.绳对挂钩弹力的合力不变解析：由平衡条件知，乙绳对挂钩的弹力的合力方向向上，大小等于衣服及衣架的总重力，故选项D 正确 .
43、 设绳子与水平方向的夹角为 ，有 FNG2sin ，延长 BO 与左竖杆交于A点，可知OA OA(如图乙所示). 再设绳的总长为L，两竖杆的间距为x，有 Lsin L2x2.可见绳子与水平方向的夹角与 A、B 两点的高度差无关，故选项C 错误、 D 正确 . 答案： BD 非选择题部分共3 小题，共40 分 . 11.(13 分)有些人如电梯修理员、牵引专家和赛艇运动员，常需要知道绳或金属线中的张力，可又不能到那些绳、 线的自由端去测量.英国一家公司现在制造出了一种夹在绳上的仪表，用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量，如图甲所示.仪表很容易测出垂直于绳的恢复力.试推导一个能计算绳中张力的公式
44、.如果偏移量d12 mm，恢复力为300 N，请估算绳中的张力. 解析：如图乙所示，设绳中的张力为FT，取垂直力的作用点为研究对象，由平衡条件有：F2FTsin 2 FTtan 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 27 页2FTds所以 FTF s2d已知 F300 N，s0.125 m，d0.012 m 所以 FTF s2d300 0.1252 0.012N1.56 103 N. 答案： 1.56 103 N 12.(13 分)举重运动员在抓举比赛中，为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大距离.图甲为 20
45、XX 年 8 月 13 日著名举重运动员刘春红在北京奥运会上69 公斤级决赛中举起128 公斤杠铃的现场照片 .从图可看出刘春红两手臂间的夹角约为120 ，求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小.(取 g10 m/s2) 解析：手臂对杠铃的作用力方向为手臂的方向，设大小为F，则杠铃的受力如图乙所示. 由平衡条件得：2F cos 60 mg解得： F1280 N. 答案： 1280 N 13.(14 分)如图甲所示，有两个质量均为0.4 kg 的光滑球，半径均为r3 cm，静止在半径R8 cm 的光滑半球形碗底，求两球之间相互作用力的大小 .(取 g10 m/s2) 解析：由几何关系知，两球受碗底
46、弹力的方向为球心与碗底球面的球心的连线方向，两球之间的作用力在两球切点与球心的连线方向上(且为水平方向)，故其中一球的受力情况如图乙所示. 其中 cos rRr35故 53由平衡条件得：F1 sin mg，F1 cos F2解得：两球之间的作用力大小F2mgcot 3 N. 答案： 3 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 27 页第 5 讲实验：误差和有效数字长度的测量体验成功1.用最小刻度为1 mm 的某刻度尺测量，下列读数正确的是() A.3.10 cmB.3.1 cmC.3.100 cmD.0.31 cm 答案：
47、 AD 2.以 km 为单位记录的某次测量结果为5.4 km，若以 m 为单位记录这一结果可写为() A.5.400 m B.5.4 103 m C.5.4 103 m D.5.400 103 m 答案： B 3.图示为转柄式电阻箱示意图，下述正确的是() A.电阻箱的最大阻值为99999.9 B.除“ 0”外，电阻箱的最小值为0.1 C.若面板旋钮如图所示，这个电阻箱A、B 间的阻值为20463.9 D.若面板旋钮位置如图所示，这个电阻箱A、B 间的阻值为204639 答案： ABC 4.在测定金属丝直径时，螺旋测微器的示数如图所示，可知该金属丝直径d 103 m. 答案： 0.900 5.
48、用一 10 分度的游标卡尺测量一长度为6.8 mm 的物体，则游标尺的哪个刻度线与主尺的哪个刻度线对齐？解析：如图所示，测量长度就是主尺的零刻度到游标尺的零刻度之间的距离，故读数为x y. x读数 y6.8 mm8 0.9 mm14 mm. 答案：游标尺的第8 条刻度线与主尺的14 mm 刻度线对齐6.如图所示，角游标尺上有30 分格，对应于圆盘刻度盘上29 个分格，角游标尺每一格与刻度盘的每一格的差是分，此时角度为. 解析：将圆盘刻度盘类比为游标卡尺的主尺，角游标尺类比为游标卡尺的游标尺，该角游标尺的精度为130度，所以其读数为：16115130161.50 . 答案： 2161.50精选学
49、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 27 页第 6 讲实验：验证力的平行四边形定则探究弹力与弹簧伸长的关系1.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，假设F1的大小及方向固定不变，为了使橡皮条仍然伸长到 O 点.对 F2来说，下列说法正确的是() A.F2可以有多个方向B.F2的方向和大小可以有多个值C.F2的方向和大小是唯一确定的D.F2的方向唯一确定，大小可有多个值答案： C 2.图示为描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间关系的图象，下列关于这根弹簧的说法中，正确的是() A.弹簧的劲度系数是2 N/m B.弹簧的劲度系数是2
50、 103 N/m C.当受 800 N 的拉力作用时，弹簧的长度是40 m D.当弹簧伸长为20 cm 时，弹簧产生的拉力是200 N 答案： B 3.一根劲度系数是100 N/m 的弹簧原长是10 cm，当它的长度是12 cm 时，弹簧的弹力大小是N；若使弹簧长度再增加2 cm，对弹簧施加的拉力需增大N. 答案： 22 4.在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，下列主要步骤的合理顺序是. A.把木板平放在桌上，再用图钉把白纸钉在木板上B.只用一只弹簧秤通过线把橡皮条拉到O 点，记下弹簧秤的示数和线套的方向，按相同的标度作出此力 F的图示C.记下两个弹簧秤的示数，描下两个线套和橡皮条的方向以