格物学 力学受力分析

力的合成与分解-受力分析知识点专题基础自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率76.0%

2025-07-21
力的合成与分解-受力分析知识点专题基础自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率76.0%
1、['力的合成与分解', '单位制', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率80.0%光滑水平面上有一质量为$${{M}}$$、倾角为$${{θ}}$$的光滑斜面体,其斜面上有一质量为$${{m}}$$的物块沿斜面下滑。关于下滑过程中物块对斜面的压力$${{F}_{N}}$$、斜面体的加速度$${{a}_{M}}$$及滑块的加速度$${{a}_{m}}$$,某同学得出的关系式一定错误的是$${{(}{)}}$$

A.$$F_{N}=\frac{M m g \operatorname{c o s} \theta} {M^{2}+m^{2} \operatorname{s i n}^{2} \theta}$$

B.$$F_{N}=\frac{M m g \operatorname{c o s} \theta} {M-m \operatorname{s i n}^{2} \theta}$$

C.$$a_{M}=\frac{m g \operatorname{s i n} \theta\cdot\operatorname{c o s} \theta} {M-m \operatorname{s i n}^{2} \theta}$$

D.$$a_{m}=\frac{M g \operatorname{s i n} \theta\cdot\operatorname{c o s} \theta} {M-m \operatorname{s i n}^{2} \theta}$$

2、['正交分解法解共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率80.0%svg异常

A

A.水平力$${{F}}$$逐渐增大

B.绳对圆环$${{B}}$$的弹力不变

C.杆对圆环$${{B}}$$的摩擦力变大

D.杆对圆环$${{B}}$$的弹力不变

3、['力的合成与分解', '胡克定律', '牛顿运动定律的综合应用', '传动问题']

正确率80.0%svg异常

D

A.当在斜面体上施加水平向左的恒力$${{F}}$$时,弹簧一定处于伸长状态

B.当在斜面体上施加水平向左的恒力$${{F}}$$时,物块受的摩擦力一定增大

C.当在斜面体上施加水平向右的恒力$${{F}}$$时,物块受的摩擦力一定减小

D.当在斜面体上施加水平向右的恒力$${{F}}$$时,斜面体对物块的支持力一定增大

4、['正交分解法解共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率80.0%svg异常

A.绳$${{O}{B}}$$拉力大小先减小后增大

B.绳$${{O}{A}}$$拉力增大

C.健身者与地面间的摩擦力不变

D.绳$${{O}{A}}$$、$${{O}{B}}$$拉力的合力减小

5、['正交分解法解共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率80.0%svg异常

A

A.轻质杆对小球作用力变大

B.细绳对小球作用力变小

C.轻质杆和细绳对小球作用力的合力变大

D.轻质杆和细绳对小球作用力的合力变小

6、['力的合成与分解', '向心力']

正确率80.0%svg异常

A

A.$${{5}{\sqrt {3}}{N}}$$

B.$$\frac{2 0 \sqrt{3}} {3} N$$

C.$${{1}{5}{N}}$$

D.$${{1}{0}{\sqrt {3}}{N}}$$

7、['力的合成与分解', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${{1}{0}{N}}$$

B.$${{8}{N}}$$

C.$${{6}{N}}$$

D.$${{5}{N}}$$

8、['物体的共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率80.0%svg异常

B

A.两绳子拉力不再相等

B.两绳子拉力的合力变大

C.两绳子拉力的合力变小

D.衣服所受合力变大

9、['力的合成与分解', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题']

正确率80.0%svg异常

C

A.都等于$$\frac{g} {2}$$

B.$$\frac{g} {2}$$和$${{0}}$$

C.$$\frac{g} {2}$$和$${\frac{m_{A}} {m_{B}}} \cdot{\frac{g} {2}}$$

D.$${\frac{m_{A}} {m_{B}}} \cdot{\frac{g} {2}}$$和$$\frac{g} {2}$$

10、['物体的共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率80.0%svg异常

D

A.$${{3}{0}{°}}$$

B.$${{4}{5}{°}}$$

C.$${{7}{5}{°}}$$

D.$${{6}{0}{°}}$$

我们先解析第一道题目。

题目1解析:

考虑质量为$$m$$的物块在质量为$$M$$的斜面上滑动,斜面倾角为$$θ$$。我们需要分析物块对斜面的压力$$F_N$$、斜面体的加速度$$a_M$$和物块的加速度$$a_m$$。

步骤1:受力分析

对斜面体$$M$$:受到重力$$Mg$$、地面支持力$$N$$和物块的压力$$F_N$$(垂直于斜面)。水平方向的合力为$$F_N \sin θ$$,因此斜面体的加速度为: $$a_M = \frac{F_N \sin θ}{M}$$

对物块$$m$$:受到重力$$mg$$和斜面的支持力$$F_N$$(垂直于斜面)。分解重力: - 沿斜面的分量为$$mg \sin θ$$,方向沿斜面向下; - 垂直斜面的分量为$$mg \cos θ$$,方向垂直于斜面向下。

物块沿斜面的加速度$$a_{m,\text{沿斜面}}$$由沿斜面的合力决定: $$ma_{m,\text{沿斜面}} = mg \sin θ - F_N \sin θ$$

物块垂直于斜面的加速度$$a_{m,\text{垂直斜面}}$$为0(因为物块始终紧贴斜面): $$F_N = mg \cos θ - ma_M \cos θ$$

步骤2:联立方程求解

将$$a_M = \frac{F_N \sin θ}{M}$$代入$$F_N = mg \cos θ - ma_M \cos θ$$: $$F_N = mg \cos θ - m \left(\frac{F_N \sin θ}{M}\right) \cos θ$$ 整理得: $$F_N \left(1 + \frac{m \sin θ \cos θ}{M}\right) = mg \cos θ$$ 解得: $$F_N = \frac{mg \cos θ}{1 + \frac{m \sin θ \cos θ}{M}} = \frac{Mmg \cos θ}{M + m \sin θ \cos θ}$$

但题目中选项A和B的形式与此不同。进一步分析发现,选项A的分母为$$M^2 + m^2 \sin^2 θ$$,显然错误。选项B的分母为$$M - m \sin^2 θ$$,也不符合推导结果。因此,选项A和B均错误。

对于选项C和D,通过运动学关系可以推导出: $$a_M = \frac{mg \sin θ \cos θ}{M + m \sin^2 θ}$$ $$a_m = \frac{(M + m)g \sin θ}{M + m \sin^2 θ}$$ 选项C和D的形式与推导结果不符,但题目问的是“一定错误”的选项,因此最明显错误的是选项A。

最终答案:A

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