课时梯级训练(17) 力的分解与动态平衡（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修 第一册（人教版2019）

课时梯级训练(17)　力的分解与动态平衡 1．关于合力和分力的关系，下列说法正确的是(　　) A．合力总比分力中的任何一个要大 B．两个力合成的力，如果其中的一个分力减小，合力就会减小 C．分力可以比合力大，但是不可能两个分力都大于合力 D．合力可以比分力小，也可以比分力大 D　解析：根据平行四边形定则可知，合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等，A、C错误，D正确；两个力合成，其中一个分力减小，合力不一定减小，比如两个分力方向相反，其中一个分力减小，合力可能增大，B错误。 2.如图所示，三个重量均为100 N的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F＝20 N作用在物块2上，三条轻质绳结于O点，水平绳与物块3连接，竖直绳悬挂重物B，倾斜绳通过定滑轮与物体A连接，已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120°，A物体重40 N，不计滑轮质量及摩擦，整个装置处于静止状态。则物块3受力个数为(　　) A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 C　解析：对结点O受力分析，水平方向受力平衡，则T3＝TA cos 60°，又TA＝GA，故绳子对物块3的拉力为GA cos 60°＝20 N；将物块1和物块2看成一个整体分析，受重力、支持力、向右的拉力F和向左的静摩擦力f32，根据平衡条件得f32＝F＝20 N；根据牛顿第三定律，物块2对物块3的静摩擦力f23水平向右，大小为20 N，又绳子对物块3的拉力水平向左，大小也为20 N，则物块3与桌面间的摩擦力为0；故物块3受重力、支持力、压力、物块2给物块3的摩擦力、绳子拉力，共5个力的作用，C正确。 3.如图所示为我国自行设计建造的斜拉索桥—上海南浦大桥，其桥面高达46 m，主桥全长846 m，引桥总长7 500 m。南浦大桥的引桥建造得如此长，其主要目的是(　　) A．增大汽车对桥面的正压力 B．减小汽车对桥面的正压力 C．增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力 D．减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力 D　解析：把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面(斜面)方向的两个分力，在倾角为θ的斜面上，重力平行于引桥桥面的分力为F＝mg sin θ，引桥越长，倾角越小，重力平行于引桥桥面的分力就越小，D正确。 4.如图所示，在物理探究课上，某同学将必修第一册课本打开成 V字形倒扣在水平桌面上，将一块橡皮放在封面上，缓慢改变书脊高度，观察橡皮的状态。发现，当书页间的夹角为α时，橡皮恰好开始滑动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可知橡皮与封面间的动摩擦因数为(　　) A．cot B．tan C．cot α D．tan α A　解析：由题意可知，对橡皮由平衡条件可知mg sin －＝μmg cos ，即μ＝cot ，A正确。 5．(多选)图甲是用来为笔记本电脑散热的底座，一般设置有四个卡位用来调节角度，某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的使用舒适度，由原卡位4调至卡位1(如图乙)，电脑始终处于静止状态，则(　　) A．电脑受到的摩擦力变大 B．电脑对底座的压力变大 C．散热底座对电脑的作用力的合力不变 D．电脑受到的支持力与摩擦力的大小之和始终等于其重力 AC　解析：对电脑进行受力分析如图所示，由图有G cos α＝FN，G sin α＝Ff。当由4变到1位置时，α增大，FN减小，根据牛顿第三定律，电脑对底座的压力就要减小，Ff增大，A正确，B错误；支持力跟摩擦力都是底座对电脑的作用力，无论哪个档位，摩擦力跟支持力的矢量和都要跟重力等大反向，保持电脑的平衡，而不是代数和，C正确，D错误。 6.如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持其平衡。保持α不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角β应是(　　) A．0 B． C．α D．2α C　解析：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力的示意图，拉力F1与F的合力与重力平衡，保持不变，作出F在三个不同方向时力的合成图。由所作的力的合成图比较可知，当F与F1垂直时，拉力F最小，由数学知识得β＝α，C正确。 7.如图所示的是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央，三根杆与竖直方向的夹角均为θ＝37°，吊锅和细铁链的总质量为m，支架与铰链之间的摩擦忽略不计，重力加速度为g，则(　　) A．增大θ时杆对地面的压力增大 B．减小θ时杆对地面摩擦力增大 C．每根杆中的弹力大小为mg D．每根杆对地面的摩擦力大小为mg D　解析：以整个装置为研究对象，设地面对每根杆的支持力为N，根据受力平衡可得3N＝mg，解得N＝mg，所