格物学 力学物体的平衡

直接合成法解决三力平衡问题-物体的平衡知识点教师选题进阶单选题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-06-25
直接合成法解决三力平衡问题-物体的平衡知识点教师选题进阶单选题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['正交分解法', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率60.0%生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面,$${{F}}$$是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,劈的夹角为$${{θ}}$$,则刀刃劈物体时对物体侧向推力$${{F}_{N}}$$的大小为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{F} {2 \operatorname{c o s} \theta}$$

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

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

D.$$\frac{F} {2 \operatorname{s i n} \frac{\theta} {2}}$$

2、['平衡问题的动态分析', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率60.0%如图所示,在倾斜的墙上,用垂直于墙面的力$${{F}}$$按压物块,使其静止在图示位置.则下列说法正确的是(

C

A.物块可能受两个力作用

B.物块可能受三个力作用

C.物块所受摩擦力方向一定沿墙面向上

D.若增大力$${{F}{,}}$$则物块与墙面间摩擦力增大

3、['平衡问题的动态分析', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率60.0%如图所示,用一根轻质细绳将一块小黑板对称悬挂在教室的墙壁上,小黑板上两个挂钉间的距离为$${{d}}$$.下列说法正确的是(

C

A.增大距离$${{d}{,}}$$细绳的拉力不变

B.减小距离$${{d}{,}}$$细绳的拉力不变

C.增大距离$${{d}{,}}$$细绳的拉力增大

D.减小距离$${{d}{,}}$$细绳的拉力增大

4、['力的平行四边形定则及应用', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率60.0%如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄$${{A}{B}}$$静止时,连接$${{A}{B}}$$的轻绳处于绷紧状态。$${{O}}$$点是三根轻绳的结点,$${{F}}$$、$${{F}_{1}}$$和$${{F}_{2}}$$分别表示三根绳的拉力大小,$${{F}_{1}{=}{{F}_{2}}}$$且$$\angle A O B=6 0^{\circ}$$。下列关系式正确的是(  )
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D

A.$${{F}{=}{{F}_{1}}}$$

B.$${{F}{=}{2}{{F}_{1}}}$$

C.$${{F}{=}{3}{{F}_{1}}}$$

D.$${{F}{=}{\sqrt {3}}{{F}_{1}}}$$

5、['受力分析', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率40.0%如图所示,一小球在纸面内来回振动过程中$${{O}}$$点位置保持不变,当绳$${{O}{A}}$$和$${{O}{B}}$$拉力相等时,摆线与竖直方向的夹角为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{1}{5}^{∘}}$$

B.$${{3}{0}^{∘}}$$

C.$${{4}{5}^{∘}}$$

D.$${{6}{0}^{∘}}$$

6、['受力分析', '直接合成法解决三力平衡问题', '库仑定律公式及其适用条件']

正确率40.0%如图所示,$${{A}{、}{B}}$$

C

A.$$\operatorname{t a n}^{3} \alpha=\frac{Q_{1}} {Q_{2}}$$

B.$$\operatorname{t a n}^{2} \alpha=\frac{Q_{1}} {Q_{2}}$$

C.$$\operatorname{t a n}^{3} \alpha=\frac{Q_{2}} {Q_{1}}$$

D.$$\operatorname{t a n}^{2} \alpha=\frac{Q_{2}} {Q_{1}}$$

7、['受力分析', '直接合成法解决三力平衡问题']

正确率40.0%如图所示,三段不可伸长的细绳$$O A. \ O B. \ O C$$

B

A.细绳$${{O}{B}}$$的拉力大小为$${{m}{g}{{t}{a}{n}}{θ}}$$

B.细绳$${{O}{B}}$$的拉力大小为$${{m}{g}{{c}{o}{t}}{θ}}$$

C.细绳$${{O}{A}}$$的拉力大小为$${{m}{g}{{s}{i}{n}}{θ}}$$

D.细绳$${{O}{A}}$$的拉力大小为$${{m}{g}{{c}{o}{s}}{θ}}$$

8、['正交分解法解共点力平衡', '受力分析', '直接合成法解决三力平衡问题', '整体隔离法结合处理物体平衡问题']

正确率40.0%如图所示,两个截面半径均为$${{r}{、}}$$

D

A.地面对$${{A}}$$的作用力沿$${{A}{C}}$$圆心连线方向

B.$${{L}}$$越大,$${{B}}$$对地面的压力越小

C.$${{L}}$$越大,$${{A}{、}{C}}$$间的弹力越小

D.$${{L}}$$越大,地面对$${{A}{、}{B}}$$的摩擦力越大

9、['直接合成法解决三力平衡问题', '牛顿第三定律的内容及理解', '库仑力作用下的动力学问题']

正确率40.0%质量为$${{m}_{1}}$$和$${{m}_{2}}$$的两个带电小球,被两根丝线悬挂着,当达到平衡时,两小球在同一水平线上,且两根丝线与竖直方向的夹角分别为$${{α}}$$和$${{β}}$$,如图所示.则$${{(}{)}}$$

B

A.$${\frac{m_{1}} {m_{2}}}={\frac{\operatorname{t a n} \alpha} {\operatorname{t a n} \beta}}$$

B.$${\frac{m_{1}} {m_{2}}}={\frac{\operatorname{t a n} {\beta}} {\operatorname{t a n} {\alpha}}}$$

C.$$\frac{m_{1}} {m_{2}}=\frac{\operatorname{s i n} \alpha} {\operatorname{s i n} \beta}$$

D.$$\frac{m_{1}} {m_{2}}=\frac{\operatorname{s i n} \beta} {\operatorname{s i n} \alpha}$$

10、['直接合成法解决三力平衡问题', '牛顿运动定律的其他应用']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$

B

A.球的加速度$${{a}{=}{g}}$$,方向竖直向下

B.球的加速度$$a=g \operatorname{t a n} \theta$$,方向水平向左

C.弹簧拉力大小为$$\frac{m g} {\operatorname{s i n} \theta}$$

D.弹簧拉力大小为$${{m}{g}{{c}{o}{s}}{θ}}$$

1. 对刀刃进行受力分析,作用力 $$F$$ 分解为两个对称的侧向推力 $$F_N$$。根据等腰三角形的几何关系,夹角为 $$\theta$$,则每个侧向推力与 $$F$$ 的关系为 $$F = 2 F_N \cos \left( \frac{\theta}{2} \right)$$,解得 $$F_N = \frac{F}{2 \cos \frac{\theta}{2}}$$。正确答案为 B

2. 物块受垂直于墙面的力 $$F$$、重力 $$mg$$、墙面的支持力 $$N$$ 和摩擦力 $$f$$。若 $$F$$ 足够大,可能仅受 $$F$$ 和 $$f$$ 平衡重力;若 $$F$$ 较小,还需支持力 $$N$$。摩擦力方向可能向上或向下,取决于重力分量。增大 $$F$$ 会增大最大静摩擦力,但实际摩擦力不一定增大。正确答案为 B

3. 设黑板质量为 $$m$$,细绳拉力为 $$T$$,对称悬挂时两绳夹角为 $$2\alpha$$。由平衡条件得 $$2T \cos \alpha = mg$$。增大 $$d$$ 会增大 $$\alpha$$,导致 $$\cos \alpha$$ 减小,从而 $$T$$ 增大;反之减小 $$d$$ 会减小 $$T$$。正确答案为 C

4. 结点 $$O$$ 受三力平衡,$$F_1$$ 和 $$F_2$$ 大小相等且夹角为 $$60^\circ$$,其合力为 $$\sqrt{3} F_1$$,与 $$F$$ 平衡,故 $$F = \sqrt{3} F_1$$。正确答案为 D

5. 设摆线与竖直方向夹角为 $$\theta$$,当 $$T_A = T_B$$ 时,两拉力对称分解,竖直分量平衡重力,水平分量抵消。由几何关系得 $$\theta = 15^\circ$$。正确答案为 A

6. 题目不完整,无法解析。

7. 对结点 $$O$$ 受力分析,$$T_A$$ 沿竖直方向平衡重力 $$mg$$,$$T_B$$ 沿水平方向平衡 $$T_C$$ 的分量。由几何关系得 $$T_B = mg \tan \theta$$,$$T_A = \frac{mg}{\sin \theta}$$。正确答案为 A

8. 对圆柱 $$A$$ 和 $$B$$ 受力分析,地面对 $$A$$ 的作用力方向不沿 $$AC$$ 连线,$$L$$ 增大会减小 $$A$$ 和 $$C$$ 间的弹力,但对地面压力和摩擦力影响需具体分析。正确答案为 C

9. 两带电小球受库仑力 $$F$$、重力 $$mg$$ 和拉力 $$T$$ 平衡。由力矩平衡得 $$\frac{m_1}{m_2} = \frac{\tan \beta}{\tan \alpha}$$。正确答案为 B

10. 剪断细线瞬间,弹簧弹力不变,球受重力 $$mg$$ 和弹力 $$F$$,合力为 $$F \sin \theta$$ 水平向左,加速度 $$a = g \tan \theta$$。弹力大小 $$F = \frac{mg}{\cos \theta}$$。正确答案为 B

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