格物学 力学受力分析

力的合成与分解-受力分析知识点月考进阶选择题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-24
力的合成与分解-受力分析知识点月考进阶选择题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%
1、['力的分解及应用', '力的合成与分解', '力的分解']

正确率60.0%生活中常用刀或斧来劈开物体。如图所示为刀刃的横截面,$${{F}}$$是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为$${{2}{θ}}$$,则可知刀劈开物体时对其侧向推力$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$的大小为$${{(}{)}}$$

A.$$F_{1}=F_{2}=\frac{F} {2 \operatorname{s i n} \theta}$$

B.$$F_{1}=F_{2}=\frac{F} {2 \operatorname{c o s} \theta}$$

C.$$F_{1}=F_{2}=\frac{F} {2 \operatorname{s i n} 2 \theta}$$

D.$$F_{1}=F_{2}=\frac{F} {2 \operatorname{c o s} 2 \theta}$$

2、['用三角形法则解决平衡问题', '力的合成与分解']

正确率0.0%如图所示,表面光滑、半径为$${{R}}$$的半球体固定在水平地面上,球心$${{O}}$$的正上方$${{O}}$$处有一个光滑定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上$${{(}}$$不计小球大小$${{)}}$$,两小球平衡时,滑轮两侧细绳的长度分别为$$L_{1}=2 R$$,$$L_{2}=1. 5 R.$$则这两个小球的质量之比$${{m}_{1}}$$:$${{m}_{2}}$$为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{3}}$$:$${{5}}$$

B.$${{4}}$$:$${{5}}$$

C.$${{3}}$$:$${{4}}$$

D.$${{4}}$$:$${{3}}$$

3、['力的合成与分解', '传动问题']

正确率40.0%如图所示各面均粗糙的斜劈置于水平地面上。轻绳绕过固定在斜劈上的定滑轮,一端与物块相连另一端与小球相连。初始时外力$${{F}}$$水平且与轻绳夹角为$$\theta( \theta> 9 0^{\circ} )$$。缓慢提升小球并保持拉力$${{F}}$$与轻绳的夹角始终不变,直至右侧轻绳达到水平的过程中,在该过程中物块与斜劈始终保持静止。则下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A.外力$${{F}}$$一直增加

B.轻绳上弹力一直增大

C.物块与斜劈之间的摩擦力一定先减小后增大

D.斜劈与地面之间的摩擦力先增加后减小

4、['力的合成与分解', '平衡问题的动态分析', '力的分解']

正确率60.0%木楔的截面为等腰三角形,其顶角为$${{θ}}$$,现在木楔背上加一力$${{F}}$$,方向如图所示,木楔两侧产生推力$${{F}_{N}}$$,则下列正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{θ}}$$一定时,$${{F}_{N}}$$的大小与$${{F}}$$无关

B.$${{θ}}$$一定时,$${{F}}$$越小,$${{F}_{N}}$$越大

C.$${{F}}$$一定时,$${{θ}}$$越大,$${{F}_{N}}$$越大

D.$${{F}}$$一定时,$${{θ}}$$越小,$${{F}_{N}}$$越大

5、['弹力', '力的合成与分解', '传动问题']

正确率80.0%如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳的两端分别固定在竖直杆上,衣架挂钩光滑。挂衣架静止时,绳与竖直杆间的夹角为$${{5}{3}{°}}$$,衣服及挂衣架的总重力为$${{6}{N}}$$,晾衣绳中的张力为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{3}{N}}$$

B.$${{4}{N}}$$

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

D.$${{6}{N}}$$

6、['用三角形法则解决平衡问题', '力的合成与分解']

正确率80.0%如图所示,直杆$${{A}{B}}$$可绕其中心$${{O}}$$在竖直面内自由转动,一根细绳的两端分别系于直杆的$${{A}}$$、$${{B}}$$两端,重物用光滑挂钩吊于细绳上,开始时重物处于静止状态,现将直杆从图示位置绕$${{O}}$$点沿顺时针方向缓慢转过$${{9}{0}{°}}$$,则此过程中,细绳上的张力$${{(}{)}}$$

A

A.先增大后减小

B.先减小后增大

C.一直减小

D.大小不变

7、['弹力', '力的合成与分解', '传动问题']

正确率40.0%小杰同学将洗干净的外套和衬衣挂在晾衣绳上,如图所示。晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环,分别系在左、右立柱的顶端,忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦,忽略晾衣绳的质量,用$${{T}_{1}}$$、$${{T}_{2}}$$、$${{T}_{3}}$$、$${{T}_{4}}$$分别表示各段绳的拉力大小,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.$${{T}_{1}{>}{{T}_{2}}}$$

B.$${{T}_{2}{>}{{T}_{3}}}$$

C.$${{T}_{3}{<}{{T}_{4}}}$$

D.$${{T}_{1}{=}{{T}_{4}}}$$

8、['摩擦力', '力的合成与分解', '静摩擦力']

正确率80.0%如图所示,某同学用一水平推力$${{F}}$$将一质量为$${{m}}$$的黑板擦挤压在竖直黑板上,黑板擦保持静止状态$${{.}}$$重力加速度为$${{g}}$$,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.黑板擦所受黑板的摩擦力大小为$${{F}}$$

B.当推力$${{F}}$$的大小增加到$${{2}{F}}$$时,则黑板擦受到的摩擦力变成原来的$${{2}}$$倍

C.当推力$${{F}}$$的大小增加到$${{2}{F}}$$时,则黑板擦与黑板之间的最大静摩擦力变成原来的$${{2}}$$倍

D.若适当减小推力,使黑板擦沿黑板向下运动,黑板擦受到的摩擦力一定等于$${{m}{g}}$$

9、['物体的共点力平衡', '力的合成与分解']

正确率40.0%如图所示,用轻绳系住一质量为$${{m}}$$的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为$${{2}{m}}$$的匀质小球,各接触面均光滑。系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为$${{α}}$$,两球心连线$${{O}_{1}{{O}_{2}}}$$与轻绳之间的夹角为$${{β}}$$,则$${{α}}$$、$${{β}}$$应满足$${{(}{)}}$$

D

A.$$\operatorname{t a n} \alpha=3 \operatorname{c o t} \beta$$

B.$$2 \operatorname{t a n} \alpha=3 \operatorname{c o t} \beta$$

C.$$3$$

D.$$3 \operatorname{t a n} \alpha=2 \operatorname{t a n} ( \alpha+\beta)$$

10、['力的合成', '物体的共点力平衡', '弹力', '力的合成与分解']

正确率80.0%唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力$${{F}}$$通过耕索分别拉两种犁,$${{F}}$$与竖直方向的夹角分别为$${{α}}$$和$${{β}}$$,$${{α}{<}{β}}$$,如图所示。忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

1. 解析:将力$$F$$分解为两个侧向推力$$F_1$$和$$F_2$$,由于对称性,$$F_1 = F_2$$。根据力的平衡条件,$$F = 2F_1 \sin \theta$$,解得$$F_1 = F_2 = \frac{F}{2 \sin \theta}$$。故选A。

2. 解析:设两小球质量分别为$$m_1$$和$$m_2$$,绳长分别为$$L_1 = 2R$$和$$L_2 = 1.5R$$。由几何关系可知,两绳与竖直方向的夹角分别为$$\alpha$$和$$\beta$$,满足$$\sin \alpha = \frac{R}{2R} = 0.5$$,$$\sin \beta = \frac{R}{1.5R} \approx 0.6667$$。根据平衡条件,$$m_1 g \cos \alpha = m_2 g \cos \beta$$,代入$$\cos \alpha = \sqrt{1 - 0.5^2} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,$$\cos \beta = \sqrt{1 - (2/3)^2} = \frac{\sqrt{5}}{3}$$,解得$$\frac{m_1}{m_2} = \frac{\cos \beta}{\cos \alpha} = \frac{2\sqrt{5}}{3\sqrt{3}} \approx \frac{4}{5}$$。故选B。

3. 解析:缓慢提升小球过程中,拉力$$F$$与轻绳夹角不变,由力的平衡条件可知,$$F$$和绳的弹力$$T$$需满足$$F \sin \theta = T \sin \phi$$和$$F \cos \theta + T \cos \phi = mg$$。随着$$\phi$$增大,$$T$$增大,$$F$$也需增大以保持平衡。物块与斜劈间的摩擦力先减小后反向增大,斜劈与地面的摩擦力先增加后减小。故选A、B、D。

4. 解析:将力$$F$$分解为垂直于两侧面的分力$$F_N$$,由几何关系得$$F = 2F_N \sin \frac{\theta}{2}$$,即$$F_N = \frac{F}{2 \sin \frac{\theta}{2}}$$。当$$\theta$$一定时,$$F_N$$与$$F$$成正比;当$$F$$一定时,$$\theta$$越小,$$\sin \frac{\theta}{2}$$越小,$$F_N$$越大。故选D。

5. 解析:设绳中张力为$$T$$,由对称性可知两段绳张力相等。竖直方向平衡条件为$$2T \cos 53^\circ = 6\,\text{N}$$,解得$$T = \frac{6}{2 \times 0.6} = 5\,\text{N}$$。故选C。

6. 解析:直杆转动过程中,挂钩位置下移,两段绳的夹角先减小后增大,张力先减小后增大。故选B。

7. 解析:忽略摩擦和绳质量,$$T_1 = T_4$$(同一根绳张力相等),$$T_2 = T_3$$(对称性)。由于外套重力大于衬衣,$$T_1 > T_2$$,$$T_3 < T_4$$。故选A、D。

8. 解析:黑板擦静止时,摩擦力$$f = mg$$,与$$F$$无关;最大静摩擦力与正压力成正比,$$F$$增大时最大静摩擦力变为原来的2倍;滑动摩擦力$$f = \mu F$$,减小$$F$$可能使$$f < mg$$。故选C。

9. 解析:对大球和小球受力分析,水平方向有$$T \sin \alpha = N \sin \beta$$,竖直方向有$$T \cos \alpha + N \cos \beta = 3mg$$。联立解得$$3 \tan \alpha = 2 \tan (\alpha + \beta)$$。故选D。

10. 解析:耕索拉力$$F$$的水平分力为$$F \sin \theta$$,竖直分力为$$F \cos \theta$$。由于$$\alpha < \beta$$,曲辕犁的水平分力较小,竖直分力较大。拉力与反作用力大小相等,与运动状态无关。故选B。
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