第3.5课时 力的分解-2020-2021学年高一物理培优课时练（人教版必修1）

第3.5课时 力的分解 1．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为4m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（　　） A．等于零 B．大小为 mg，方向沿斜面向下 C．大小为 mg，方向沿斜面向上 D．大小为mg，方向沿斜面向上 【答案】D 【解析】弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件 F=mg 根据胡克定律 F=kL 物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图 根据共点力平衡条件有 F′+f-4mgsin30°=0 联立解得 f=mg 方向沿斜面向上，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架的OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连，物体P静止时，弹簧处于拉伸状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转，P与支架始终保持相对静止，在转动的过程中，以下判断正确的是（　　） A．弹簧长度变小 B．OB对P的摩擦力变小 C．P对OB的压力增大 D．OB对P的作用力变大 【答案】D 【解析】A．物体P随支架逆时针旋转过程中，由于P与支架始终保持相对静止，所以弹簧的长度不变，A错误； BC．物体P随支架逆时针旋转过程中，受力分析如下图所示 根据平衡条件可得 由于θ增大，则支持力FN减小，根据牛顿第三定律，P对OB的压力也减小；θ增大，弹簧弹力F不变，则摩擦力也增大，B、C错误； D．OB对P的作用力大小等于支持力和摩擦力的合力，则有 整理得 由于θ增大，弹力F不变，则 变大，D正确。 故选D。 3．如图所示是一个单边斜拉桥模型，均匀桥板所受重力为G，可绕通过O点的水平固定轴转动。7根与桥面均成30°角的平行钢索拉住桥板，其中正中间的一根钢索系于桥板的重心位置，其余钢索等距离分布在它的两侧。若每根钢索所受拉力大小相等且等于F，则（　　） A．F= G B．F= G C．F= G D．F= G 【答案】B 【解析】钢绳拉力和重力的合力沿着杆指向O点，否则杆会绕O点转动；根据牛顿第三定律，O点对杆的支持力水平向左；对杆受力分析，受重力、拉力和支持力，根据平衡条件，有 解得 所以B项正确。 故选B。 4．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。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的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝90°，质量为m2的小球位于水平地面上，设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN，细线的拉力大小为FT，则（　　） A．FN＝（m2－m1）g B．FN＝m2g C．FT＝ m1g D．FT＝ g 【答案】B 【解析】两小球受力分析如图： CD．先对小球m1受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球m1有拉力作用，则小球m1受力不可能平衡，故拉力T为零，故CD错误； AB．在对小球m2受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡， FN= m2g 故B正确，A错误。 故选B。 5．电梯维修员小刚，在安检维修时需要知道电梯绳中的张力T，但又不能直接测量。现可利用一种夹在绳上的仪表进行测量。如图所示为该仪器测量时的简化图，现测得微小偏移量a=lmm，B、C间的距离2L=130mm，绳对横杆A的压力F=300N，则绳中张力T（即A、B间的绳子张力）约为 A．l0000N B．15000N C．20000N D．25000N 【答案】A 【解析】A点受力如图： 根据合成法知： 根据几何关系 则 ； 故A正确，BCD错误； 故选A。 6．如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线 、 将它们悬挂在水平天花板上的O点，现有一水平力F作用于小球B上，使A、B两球和轻杆组成的系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上，细线 垂直于轻杆．已知两球的重力均为G，轻杆与细线 的长度均为L．则（ ） A．细线 的拉力的大小为2G B．细线 的拉力的大小为G C．水平力F的大小为2G D．水平力F的大小为G 【答案】D 【解析】对AB球受力分析，如图所示 因为A球受到细线l1的拉力与其重力是一对平衡力，所以轻杆对A球的作用力为零，轻杆对B球的作用力也为零，故B球只受到重力G、细线l2的拉力FBO和水平拉力F的作用，对B球根据几何知识和力的平衡条件有： F=G•tan45°=G A．细线 的拉力的大小为2G，与结论不相符，选项A错误； B．细线 的拉力的大小为G，与结论不相符，选项B错误； C．水平力F的大小为2G，与结论不相符，选项C错误； D．水平力F的大小为G，与结论相符，选项D正确． 7．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为