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浙江新高考備戰(zhàn)2020年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)05 力的合成與分解 受力分析(含解析)

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1、力的合成與分解 受力分析 專題 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 必考 加試 相互作用 力的合成 c c 力的分解 c c 一、力的合成 1.合力與分力 (1)定義:如果一個(gè)力的作用效果跟幾個(gè)力共同作用的效果相同,這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力。 (2)邏輯關(guān)系:合力和分力是一種等效替代關(guān)系。 2.共點(diǎn)力:作用在物體上的力的作用線或作用線的反向延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)的力。 3.力的合成的運(yùn)算法則 (1)平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形,平行四邊形的對(duì)角線(在兩個(gè)有向線段F1、F2之

2、間)就表示合力的大小和方向,如圖甲所示。 (2)三角形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的線段首尾順次相接地畫出,把F1、F2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力的大小和方向,如圖乙所示。 4.力的合成方法及合力范圍的確定 (1)共點(diǎn)力合成的方法 ①作圖法 ②計(jì)算法:根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后利用解三角形的方法求出合力。 (2)合力范圍的確定 ①兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍:|F1–F2|≤F≤F1+F2,即兩個(gè)力的大小不變時(shí),其合力隨夾角的增大而減小。當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí),合力最小,為|F1–F2|;當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí),合力最大,為F1+F2。 ②

3、三個(gè)共點(diǎn)力的合成范圍 A.最大值:三個(gè)力同向時(shí),其合力最大,為Fmax=F1+F2+F3。 B.最小值:以這三個(gè)力的大小為邊,如果能組成封閉的三角形,則其合力的最小值為零,即Fmin=0;如果不能,則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值,即Fmin=F1–|F2+F3|(F1為三個(gè)力中最大的力)。 (3)解答共點(diǎn)力的合成問題時(shí)的兩點(diǎn)注意 ①合成力時(shí),要正確理解合力與分力的大小關(guān)系。合力與分力的大小關(guān)系要視情況而定,不能形成合力總大于分力的思維定勢(shì)。 ②三個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí),其合力的最小值不一定等于兩個(gè)較小力的和與第三個(gè)較大的力之差。 二、力的分解 1.概念:求一

4、個(gè)力的分力的過程。 2.遵循的原則:平行四邊形定則或三角形定則。 3.力的分解方法 (1)力的效果分解法 ①根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向; ②再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫出平行四邊形; ③最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)求出兩個(gè)力的大小。 (2)按問題的需要進(jìn)行分解 ①已知合力F和兩個(gè)分力的方向,可以唯一地作出力的平行四邊形,對(duì)力F進(jìn)行分解,其解是唯一的。 ②已知合力F和一個(gè)分力的大小與方向,力F的分解也是唯一的。 ③已知一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小,對(duì)力F進(jìn)行分解,則有三種可能(F1與F的夾角為θ)。如圖所示: A.F2

5、.F2=Fsin θ或F2≥F時(shí)有一組解。 C.Fsin θ

6、為拉伸AB的分力F1=Ftan α和壓縮BC的分力F2= 5.正交分解法 (1)定義:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法。 (2)建立坐標(biāo)軸的原則:一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),在靜力學(xué)中,以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上);在動(dòng)力學(xué)中,以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系。 (3)分解方法:物體受到多個(gè)作用力F1、F2、F3···,求合力F時(shí),可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解,如圖所示。 x軸上的合力:Fx=Fx1+Fx2+Fx3+··· y軸上的合力:Fy=Fy1+Fy2+Fy3+··· 合力大?。? 合力方向:與x軸夾角為θ,則

7、 6.力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常見的解題方法 一般情況下,物體只受三個(gè)力的情形下,力的效果分解法、合成法解題較為簡(jiǎn)單,在三角形中找?guī)缀侮P(guān)系,利用幾何關(guān)系或三角形相似求解;而物體受三個(gè)以上力的情況多用正交分解法,但也要視題目具體情況而定。 (1)力的正交分解是在物體受三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力作用下求合力的一種方法,分解的目的是為了更方便地求合力,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。 (2)一般情況下,應(yīng)用正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí),應(yīng)盡量使所求量(或未知量)“落”在坐標(biāo)軸上,這樣解方程較簡(jiǎn)單。 三、矢量和標(biāo)量 (1)矢量:既有大小又有方向的量。相加時(shí)遵循平行四邊形定則。 (2)標(biāo)量:只

8、有大小沒有方向的量。求和時(shí)按算術(shù)法則相加。 四、受力分析 1.基本步驟:(1)確定研究對(duì)象——點(diǎn)、單個(gè)物體或系統(tǒng);(2)隔離物體分析——先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力),再分析接觸力(先彈力后摩擦力),最后分析其他力;(3)畫受力示意圖。 2.關(guān)鍵條件:光滑——不計(jì)摩擦;輕——重力不計(jì);忽略空氣阻力等。 作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力,一個(gè)力的大小是3 N,另一個(gè)力的大小是8 N,它們合力的大小可能是 A.2 N B.6 N C.14 N D.16 N 【參考答案】B 【詳細(xì)解析】?jī)闪铣蓵r(shí),合力范圍為:|F1–F2|≤F≤F1+F2;故3 N≤F≤

9、13 N;則2 N、14 N、16 N在合力的范圍之外是不可能的,6 N在范圍之內(nèi),是可能的;故選B。 1.(2019·浙江省嘉興市期末)某物體同時(shí)受到2個(gè)共點(diǎn)力作用,在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長(zhǎng)均表示1N大小的力),物體所受合外力最大的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】將F1與F2進(jìn)行合成,求得合力的大小為,如圖1所示: 故A錯(cuò)誤;將F1與F2進(jìn)行合成,求得合力的大小為,如圖2所示,故B錯(cuò)誤;將F1與F2進(jìn)行合成,求得合力的大小為,如圖3所示,合力最大,故C正確;將F1與F2進(jìn)行合成,求得合力的大小為,如圖4所示,故D錯(cuò)誤。 已知

10、兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F為10 N,分力F1的大小為5 N。則另一個(gè)分力F2 A.F2的大小是唯一的 B.F2的大小可以是任意值 C.F2的方向與合力F的方向一定成30°角 D.F2的方向與合力F的方向的最大夾角為30°角 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】有兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為10 N,若其中一個(gè)分為大小為5 N,另一個(gè)分力的大小應(yīng)在5 N≤F≤15 N范圍, 由圖可得F2的方向與合力F的方向的最大夾角為,,即F2的方向與合力F的方向的最大夾角為30°角,故D正確,ABC錯(cuò)誤。 1.(2019·浙江省麗水地區(qū)四校月考)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊受到與水平面夾角為θ的力F的作用,在

11、水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為 A. B. C. D.tanθ 【答案】A 【解析】將F分解為水平和豎直兩個(gè)方向上的力,則有水平方向:Fcosθ=f,豎直方向:mg+Fsinθ=FN;由摩擦力公式可知:f=μFN=μ(mg+Fsinθ),解得:;故選A。 關(guān)于矢量和標(biāo)量,下列說法中正確的是 A.標(biāo)量只有正值,矢量可以取負(fù)值 B.標(biāo)量和矢量無根本區(qū)別 C.標(biāo)量和矢量,一個(gè)有大小無方向、另一個(gè)有大小也有方向 D.當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),標(biāo)量路程和矢量位移是一回事 【參考答案】C 【詳細(xì)解析】標(biāo)量只有大小沒有方向,但有正負(fù)之分.矢量可以

12、用符號(hào)表示方向,故A錯(cuò)誤;矢量與標(biāo)量有兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標(biāo)量沒有方向;二是運(yùn)算法則不同,矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)加減法則,故B錯(cuò)誤,C正確;當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),標(biāo)量與矢量大小相等,但兩者不是一回事,故D錯(cuò)誤。 1.(2019·浙江省七彩陽光新高考研究聯(lián)盟期中)下列各組物理量中均是矢量的是 A.力,加速度,路程 B.位移,速度改變量,加速度 C.力,位移,速率 D.力,加速度,質(zhì)量 【答案】B 【解析】A、力,加速度,路程中的路程是標(biāo)量,所以A錯(cuò)誤;B、位移,速度改變量,加速度都是矢量,所以B正確;C、力,位移,速率其中的速率是標(biāo)量,所以C錯(cuò)誤;

13、D、力,加速度,質(zhì)量其中的質(zhì)量是標(biāo)量,所以D錯(cuò)誤。 如圖所示,將某均勻長(zhǎng)方體鋸成A、B兩塊后,在水平桌面上并對(duì)放在一起,現(xiàn)用水平力F推B,使A、B整體保持長(zhǎng)方體沿F方向勻速運(yùn)動(dòng),則 A.A在水平方向受到三個(gè)力的作用,且合力為零 B.A在水平方向受到五個(gè)力的作用,且合力為零 C.A對(duì)B的作用力方向與A、B接觸面垂直 D.B對(duì)A的彈力大于桌面對(duì)A的摩擦力 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】對(duì)A受力分析,在水平方向上受B對(duì)A的彈力,桌面的滑動(dòng)摩擦力,B對(duì)A的靜摩擦力,在三個(gè)力的作用下處于平衡,受力如圖, 故A正確,B錯(cuò)誤。B對(duì)A的彈力和靜摩擦力的合力與桌面的滑動(dòng)摩擦力等

14、值反向,與F的方向相同;根據(jù)牛頓第三定律可知,A對(duì)B的作用力方向與F的方向相反,不是A、B接觸面垂直,故C錯(cuò)誤。因?yàn)锽對(duì)A的彈力與B對(duì)A的摩擦力垂直,二者的合力等于桌面對(duì)A的摩擦力,所以B對(duì)A的彈力小于桌面對(duì)A的摩擦力,故D錯(cuò)誤。 1.(2019·天津四十二中月考)如圖所示豎直絕緣墻壁上的Q處由一固定的質(zhì)點(diǎn)A,在Q的正上方的P點(diǎn)用細(xì)線懸掛一質(zhì)點(diǎn)B,A、B兩點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?,致使懸線與豎直方向成θ角,由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的電量逐漸減小,在電荷漏空之前懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力T大小 A.T變小 B.T變大 C.T不變 D.T無法確定 【答案】C 【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,球受到重力

15、,的斥力和線的拉力三個(gè)力作用,作出力的示意圖,如圖。 作出、的合力,由三個(gè)共點(diǎn)力的平衡條件可知:和方向相反,大小相等,即;根據(jù)幾何知識(shí)可知,可得:;又,,可得:;在、兩質(zhì)點(diǎn)帶電量逐漸減少的過程中,、、均不變,則不變,懸線對(duì)懸點(diǎn)的拉力大小也不變。故C正確,ABD錯(cuò)誤;故選:C。 1.(2019·浙江省嘉興市期末)城市中路燈的供電線路經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛,如圖所示,為這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OA可繞通過A點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng),鋼索和桿的重量都可以忽略。如果靜止懸掛物的質(zhì)量為m,∠AOC=θ,則關(guān)于鋼索OC對(duì)O點(diǎn)的拉力FOC以及桿OA對(duì)O點(diǎn)的彈力FOA的計(jì)算結(jié)果,下列表述

16、正確的是 A. B. C. D. 2.(2019·浙江省寧波市北侖中學(xué)期中)氣象研究小組用如圖所示的簡(jiǎn)易裝置測(cè)定水平風(fēng)速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí),球在風(fēng)力的作用下飄起來。已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對(duì)風(fēng)的截面積,當(dāng)風(fēng)速v0=3 、m/s時(shí),測(cè)得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°。下列說法正確的是 A.當(dāng)θ=60°時(shí),風(fēng)速v=6 m/s B.當(dāng)風(fēng)速增大到某一值時(shí),θ可能等于90° C.若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則θ不變 D.若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小 3.

17、關(guān)于矢量和標(biāo)量,下列說法中正確的是 A.矢量是既有大小又有方向的物理量 B.標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量 C.–10 m的位移比5 m的位移小 D.–10 ℃比5 ℃的溫度低 4.(2019·浙江省余姚市第二次模擬)如圖所示為某教室中豎直磁性黑板上靜止的一個(gè)黑板刷,關(guān)于此黑板刷的受力情況,下列說法正確的是 A.黑板對(duì)黑板刷的作用力斜向上 B.黑板磁性越強(qiáng),刷子受到的摩擦力就越大 C.刷子受到五個(gè)力 D.黑板與刷子之間有三對(duì)作用力與反作用力 5.大小分別為F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3的三個(gè)力恰好圍成封閉的直角三角形(頂角為直角)。圖中這三個(gè)力的合力為零的是 A. B. C.

18、D. 6.如圖所示,將兩個(gè)相同的條形磁鐵吸在一起,置于水平桌面上,下面說法正確的是 A.B對(duì)桌面的壓力的大小等于A、B的重力之和 B.A對(duì)B的壓力大于A的重力 C.A對(duì)B的壓力的大小等于A的重力 D.B對(duì)桌面的壓力小于A、B的重力之和 7.如圖,在水平晾衣桿(可視為光滑桿)上晾曬床單時(shí),為了盡快使床單晾干,可在床單間支撐輕質(zhì)細(xì)桿。隨著細(xì)桿位置的不同,細(xì)桿上邊兩側(cè)床單間夾角θ(θ<150°)將不同。設(shè)床單重力為G,晾衣桿所受壓力大小為N,下列說法正確的是 A.當(dāng)θ=60°時(shí),N=G B.當(dāng)θ=90°時(shí),N=G C.只有當(dāng)θ=120°時(shí),才有N=G D.無論θ取何值,都

19、有N=G 8.(2019·浙江省杭州市富陽區(qū)新登中學(xué)期末模擬)如圖所示,一個(gè)半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí),質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為α=90°,質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上。幾位同學(xué)在學(xué)習(xí)了受力分析之后,對(duì)兩個(gè)小球的受力情況進(jìn)行了分析,其中對(duì)m1、m2受力個(gè)數(shù)的討論中,你認(rèn)為正確的是 A.小張說:m1受3個(gè)力、m2受3個(gè)力作用 B.小李說:m1 受2個(gè)力、m2受3個(gè)力作用 C.小黃說:m1 受2個(gè)力、m2受2個(gè)力作用 D.小明說:m1 受

20、4個(gè)力、m2受3個(gè)力作用 9.如圖所示,作用于O點(diǎn)的三個(gè)力平衡,其中一個(gè)力大小為F1,沿–y方向,大小未知的力F2與+x方向夾角為θ,則下列說法正確的是 A.力F3不可能在第三象限 B.力F3可能在第二象限的任意方向上 C.力F3與F2夾角越小,則F3與F2的合力越小 D.F3的最小值 10.(2019·浙江省杭州市模擬)圖中為一種簡(jiǎn)易的重物提升裝置,通過卷揚(yáng)機(jī)牽引利用滑輪將重物提升至高處,然后由工人將重物拉至平臺(tái)上。在工人拉動(dòng)重物靠近平臺(tái)的過程中,下列說法正確的是 A.OA繩的拉力變小 B.OC繩的拉力變大 C.OA繩的拉力不變 D.OC繩的拉力變小 11.(2

21、018·物理三輪沖刺)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F,如果它們之間的夾角θ固定不變,使其中一個(gè)力增大,則 A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不變 C.合力F可能增大,也可能減小 D.當(dāng)0°<θ<90°時(shí),合力F可能減小 12.(2019·浙江省余姚中學(xué)期中考試)如圖所示,用一根長(zhǎng)為的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A,為使細(xì)繩與豎直方向夾30°角且繃緊,小球A處于靜止,應(yīng)對(duì)小球施加的最小力等于 A. B. C. D. 13.(2018·天津靜海一中)下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法中正確的是 A.矢量和標(biāo)量沒有嚴(yán)格的區(qū)別,同一個(gè)物理量可以是矢量,也可以是標(biāo)量 B.矢量都是

22、有方向的 C.時(shí)間、時(shí)刻、路程都是標(biāo)量 D.初中學(xué)過的電流是有方向的量,所以電流是矢量 14.(2019·浙江省余姚中學(xué)期中考試)如圖,質(zhì)量為m的物體在質(zhì)量為M的靜止斜面上勻速下滑。物體與斜面、斜面與地面間的動(dòng)摩擦因素均為μ。則地面對(duì)斜面的摩擦力為 A.0 B.mgsinθ向左 C.mgsinθcosθ向左 D.mgsinθcosθ向右 15.(2018·廣西壯族自治區(qū)南寧市第二中學(xué)高三月考)如圖所示,楔形凹槽的截面是一個(gè)直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°,在凹槽中放有一個(gè)光滑的金屬球,當(dāng)金屬球靜止時(shí),其對(duì)凹槽的AB邊的壓力為F1,對(duì)BC

23、邊的壓力為F2,則的值為 A. B. C. D. 16.(2019·浙江省溫州市新力量聯(lián)盟2018-2019學(xué)年高一上學(xué)期期末)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_____。 A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法 17.(2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷)物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為

24、1 500 N,則物塊的質(zhì)量最大為 A.150 kg B. kg C.200 kg D.kg 18.(2018·天津卷)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載:“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之,曰:無煩也,我能正之?!庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則 A.若F一定,θ大時(shí)FN大 B.若F一定,θ小時(shí)FN大 C.若θ一定,F(xiàn)大時(shí)FN大 D.若θ一定,F(xiàn)小時(shí)FN大 19.(2016·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅲ)如圖,兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的

25、一段固定圓弧上;一細(xì)線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為 A. B.m C.m D.2m 20.(2014·海南卷)如圖,一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩,其左端固定于O點(diǎn),右端跨過位于O'點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體;OO'段水平,長(zhǎng)度為L(zhǎng);繩上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán)。現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼,平衡后,物體上升L。則鉤碼的質(zhì)量為 A.M B.M C.M D.M 1.C【解析】以重物為研究對(duì)象,繩子對(duì)其拉力等于其重力,以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象,分析受力,如圖: 根據(jù)平衡條件,

26、結(jié)合幾何知識(shí),桿AO對(duì)O點(diǎn)的支持力:;鋼索OC對(duì)O點(diǎn)的拉力:,故C正確、ABD錯(cuò)誤。 2.D【解析】設(shè)球正對(duì)風(fēng)的截面積為S,由于已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對(duì)風(fēng)的截面積,所以風(fēng)力大小為F=kSv,當(dāng)速度為3 m/s時(shí),由平衡條件得,mgtan30°=Sv0k,當(dāng)角度為60°時(shí),同理可得mgtan60°=Svk,由此可解的v=9 m/s,故A錯(cuò)誤。 風(fēng)速增大,θ不可能變?yōu)?0°,因?yàn)槔K子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡。故B錯(cuò)誤。若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則風(fēng)力變大,根據(jù)F=mgtanθ,知θ變大。故C錯(cuò)誤。若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,知風(fēng)力不變,根據(jù)F=mgt

27、anθ,知重力變大,風(fēng)力不變,則θ減小。故D正確。 3.AD【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,標(biāo)量只有大小沒有方向,A正確,B錯(cuò)誤;矢量的正負(fù)號(hào)只表示方向,不表示大小,所以–10 m的位移比5 m的位移大,C錯(cuò)誤;有些標(biāo)量的正負(fù)號(hào)代表大小,溫度是標(biāo)量,所以–10 ℃比5 ℃的溫度低,D正確。 4.D【解析】A.黑板擦受到重力以及黑板對(duì)它的作用力處于平衡狀態(tài),根據(jù)共點(diǎn)力平衡的特點(diǎn)可知,黑板對(duì)黑板刷的作用力與重力大小相等,方向相反,方向豎直向上。故A錯(cuò)誤;B.黑板擦處于靜止?fàn)顟B(tài),其受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力作用,并且二力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以黑板擦受到摩擦力的大小與黑板和

28、黑板擦間磁力的大小無直接關(guān)系。故B錯(cuò)誤;C.黑板擦受到重力以及與黑板之間的磁力、彈力、摩擦力的作用,共受到4個(gè)力的作用。故C錯(cuò)誤;D.黑板擦受到重力以及與黑板之間的磁力、彈力、摩擦力的作用,其中與刷子之間有三對(duì)作用力與反作用力。故D正確。 5.C【解析】根據(jù)三角形定則或平行四邊形定則,可知A選項(xiàng)合力為2F2,B選項(xiàng)合力為2F1,C選項(xiàng)合力為零,D選項(xiàng)合力為2F3,故C正確,ABD錯(cuò)誤。 6.AB【解析】把A、B看成一個(gè)整體受重力、支持力而處于平衡狀態(tài),故B受到桌面的支持力等于A、B的重力之和,因B對(duì)桌面的壓力與支持力為作用力與反作用力,故B對(duì)桌面的壓力的大小等于A、B的重力之和,故A正確,

29、D錯(cuò)誤;以A為研究對(duì)象,A受重力、支持力及磁鐵的吸引力而處于平衡,A受到支持力等于A的重力與吸引力的合力,所以A對(duì)B的壓力大于A的重力,故B正確,C錯(cuò)誤。 7.D【解析】對(duì)晾衣桿受力分析,被子對(duì)桿兩相等的對(duì)稱的支持力,由于被子處于平衡,則兩支持力的合力等于重力,則根據(jù)牛頓第三定律知,無論夾角θ取何值都有N=G,故ABC錯(cuò)誤,D正確。 8.C【解析】先對(duì)小球m1受力分析,受重力和支持力,假設(shè)細(xì)線對(duì)小球m1有拉力作用,則小球m1受力不能平衡,故拉力為零,即m1受到2個(gè)力作用;再對(duì)小球m2受力分析,受到重力和支持力,支持力與重力平衡,也受到2個(gè)力作用,故選項(xiàng)C正確,ABD錯(cuò)誤。 9.BD【解析

30、】根據(jù)平行四邊形定則,作出,如圖所示,與等大反向,可以在第四象限任意范圍內(nèi),以及第一象限一定范圍內(nèi),故可以在第二象限任意方向,第三象限一定范圍內(nèi),A錯(cuò)誤,B正確;F3與F2的合力大小等于的大小,恒定不變,C錯(cuò)誤;從圖中可知當(dāng)與垂直時(shí),最小,根據(jù)三角函數(shù)可得,D正確。 【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用三角形定則分析三力平衡問題,確定F3的范圍及最小值,也可以運(yùn)用結(jié)論確定F3取得最小值的條件:F2⊥F3。 10.B【解析】對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析,如圖所示: 在工人拉動(dòng)的過程中,與水平方向的夾角變小,則根據(jù)平衡條件可以得到:,,則當(dāng)變小時(shí),和均增大,即繩OA和OC拉力均增大,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤。

31、 11.BC【解析】設(shè)兩共點(diǎn)力Fa、Fb之間的夾角θ為鈍角,由圖示平行四邊形可知,當(dāng)Fa逐漸增大為Fa1、Fa2、Fa3時(shí),其合力由原來的F1變?yōu)镕2、F3、F4,它們可能小于F1、可能等于F1,可能大于F1,故A錯(cuò)誤,BC正確。當(dāng)0°<θ<90°時(shí),隨著其中的一個(gè)力增大,合力一定增大,D錯(cuò)誤。 12.D【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力,作出力圖如圖所示: 根據(jù)作圖法分析得到,當(dāng)小球施加的力F與細(xì)繩垂直時(shí),所用的力最小。根據(jù)平衡條件,F(xiàn)的最小值為:,故D正確,ABC錯(cuò)誤。 13.BC【解析】標(biāo)量沒有方向,只有大小,而矢量既有方向又有大小,兩者有嚴(yán)格區(qū)別,A錯(cuò)誤B正確;時(shí)間、時(shí)

32、刻、路程都是標(biāo)量,C正確;電流只有一個(gè)方向,從正極到負(fù)極,但沒有正負(fù)之分,表示標(biāo)量,D錯(cuò)誤。 14.A【解析】對(duì)木塊受力分析,受到重力,支持力和摩擦力,根據(jù)平衡條件,有mgsinθ–f1=0,mgcosθ–N1=0;對(duì)斜面受力分析,受重力Mg、支持力N、滑塊的壓力N1、滑塊的摩擦力f1和地面的靜摩擦力f,設(shè)靜摩擦力f向左,則f=N1sinθ–f1cosθ=0,即地面對(duì)斜面的摩擦力大小為0,故A正確,BCD錯(cuò)誤。 15.C【解析】金屬球受到的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,壓AB面和壓BC面,作圖如下: 對(duì)AB面的壓力等于分力F1,對(duì)BC面的壓力等于分力F2,故,C正確。 16.B【解析】F是

33、通過作圖的方法得到合力的理論值,而F′是通過一個(gè)彈簧稱沿AO方向拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng)到O點(diǎn),使得一個(gè)彈簧稱的拉力與兩個(gè)彈簧稱的拉力效果相同,測(cè)量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′,由于誤差的存在F和F′方向并不在重合;合力與分力是等效替代的關(guān)系,所以本實(shí)驗(yàn)采用的等效替代法。故選B。 17.A【解析】 T=f+mgsinθ,f=μN(yùn),N=mgcosθ,帶入數(shù)據(jù)解得:m=150kg,故A選項(xiàng)符合題意 18.BC【解析】選木楔為研究對(duì)象,木楔受到的力有:水平向左的F、和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力,由于木楔處于平衡狀態(tài),所以側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的分力是相等

34、的,力F的分解如圖: 則:,所以:,由公式可知,當(dāng)F一定,θ小時(shí)FN大;當(dāng)θ一定,F(xiàn)大時(shí)FN大。故AD錯(cuò)誤,BC正確。故選BC。 【點(diǎn)睛】對(duì)力進(jìn)行分解時(shí),一定要分清力的實(shí)際作用效果的方向如何,再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則進(jìn)行分解即可。 19.C【解析】根據(jù)題意設(shè)懸掛小物塊的點(diǎn)為O',圓弧的圓心為O,由于ab=R,所以三角形Oab為等邊三角形,根據(jù)幾何知識(shí)可得∠aO'b=120°,而一條繩子上的拉力相等,故T=mg,小物塊受到兩條繩子的拉力作用且兩力大小相等,夾角為120°,故受到的拉力的合力等于mg,因?yàn)樾∥飰K受到繩子的拉力和重力作用,處于靜止?fàn)顟B(tài),故拉力的合力等于小物塊的重力,為mg,所以小物塊的質(zhì)量為m,C正確。 20.D【解析】假設(shè)平衡后輕環(huán)位置為P,平衡后,物體上升L,說明此時(shí)POO'恰好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形,繩中張力處處相等,均為Mg,故鉤碼的重力恰好與PO'、PO拉力的合力等大反向,由三角函數(shù)關(guān)系可知,鉤碼的重力為Mg,故其質(zhì)量為M,D正確。 20

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