高考物理高频考点《运动的合成与分解》高频试题巩固(2019年最新版)(三)

时间:2019-07-03 00:09:18

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1、选择题  如图所示,水平地面上固定着一竖直立柱,某人通过柱顶的定滑轮将1000N的重物拉住,已知人拉着的一端,绳与水平地面夹角30°则柱顶所受的压力大小为
A.2000N
B.1000sqrt{3}N
C.1000N
D.500?sqrt{3}N


参考答案:B


本题解析:分析:定滑轮所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力,根据平行四边形定则求解.
解答:根据定滑轮的力学特征可知,定滑轮不省力,则知绳子的拉力大小等于重物的重力为200N,定滑轮所受的压力大小等于两侧绳子拉力的合力,因两绳的夹角为60°,根据平行四边形定则可知该压力大小为 F=2×1000N×cos30°=1000数学公式N
故选B
点评:本题是简单的力的合成问题,关键抓住定滑轮不省力的特点,运用平行四边形定则进行求解.


本题难度:一般



2、选择题  如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=β,AB及AC两边上分别套用有细线连着的铜环P、Q,当它们静止时,细线跟AB所成的角θ的大小为(细线长度小于BC)
A.θ=β
B.
C.θ<β
D.β<θ<


参考答案:D


本题解析:分析:本题可以运用假设法分析θ与β的关系.假设AC上的环质量为零,则知平衡时θ=β;假设AB上的铜环P的质量为零,平衡时则有θ=数学公式,再分析两环有质量时的角度的关系.
解答:假设AC上的铜环质量为零,重力为零,它仅受线的拉力和铁丝AC的弹力,它们是一对平衡力.由于铁丝对AC上的环的弹力垂直于AC,则细线必定垂直于AC,则细线平行于BC,此时θ=α.但实际上AC上的环的质量大于零,重力大于零,要使此环处于静止,细线的左端必须斜向左上方,则有θ>β.
假设AB上的铜环P的质量为零,重力为零,它仅受细线的拉力和铁丝AB的弹力,它们是一对平衡力,则此环平衡时,细线与AB垂直,θ=数学公式,而AB上的铜环的质量大于零,重力大于零,要使此环处于静止状态,细线不能与AB垂直,应有θ<数学公式,故β<θ<数学公式
故选D.
点评:本题运用假设法的思维方法,也可以通过分析两环的受力情况,由平衡条件,根据正交分解法确定θ的范围.


本题难度:简单



3、选择题  有两个共点力F1和F2,其中F1="6" N,F2="9" N,则它们合力大小可能是
A.17 N
B.15 N
C.11 N
D.2 N


参考答案:CB


本题解析:根据|F1-F2|≤F≤(F1+F2),得3 N≤F≤15 N,故B、C对


本题难度:困难



4、选择题  如图所示,一固定杆与水平方向夹角θ,将一质量m1的小环A套在杆上,将质量为m2的小球B通过轻绳悬挂在环下,然后由静止释放,环沿杆下滑,稳定后悬绳与竖直方向成β角(β不为零)且保持不变,则对于系统稳定后,下列说法中正确的是
A.环与小球可能一起做匀速运动
B.若θ=β,则环与小球加速度α=gsinθ
C.若m1不变,则m2越大,β越小
D.由题给条件可判断,一定有0<β≤θ


参考答案:BD


本题解析:分析:对小球受力分析,竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,所以B一定不是平衡状态,稳定后悬绳与竖直方向成β角(β不为零)且保持不变,说明小球的合外力沿杆子向下的方向,对整体受力分析后可求出加速度a,所以小球的加速度也是a,然后对重力和拉力进行合成后可小球的加速度a,利用加速度相等建立关系讨论.
解答:A:对小球受力分析,竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,所以B一定不是平衡状态,故A错误.
对整体受力分析如图:(当杆光滑时)

所以:合力为:(m1+m2)gsinθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ
对小球受力分析如图:

对小球由牛顿第二定律得:
m2gsinθ-Tsin(θ-β)=m2a
解得:θ=β,选项B正确.
若杆不光滑,对整体受力分析如图:

所以:y方向:N=(m1+m2)gcosθ
合力为:(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ-μgcosθ<gsinθ
对小球受力分析如图:

因为小球的加速度也要小于gsinθ,所以β<θ,但一定要在竖直方向右边,所以β>0
故:有摩擦力时,0<β<θ
综上所述:无摩擦时:β=θ;有摩擦时:0<β<θ
所以有:0<β≤θ,故D正确.
故选:BD
点评:本题其实是牛顿运动定律的应用,连接体问题,思路就是先整体后隔离,难度不小.


本题难度:简单



5、选择题  已知F1=3 N,F2=5 N,那么它们的合力大小不可能是
A .2 N
B.5 N
C.6 N
D.10 N


参考答案:D


本题解析:试题分析:由二力合成的范围公式得到合力的范围为2N到8N,ABC错,10N不在范围之内,D对。
考点:二力合成的范围公式
点评:学生明确两力同向时合力最大,反向时合力最小。


本题难度:困难




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