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第三章 4 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(13題為單選題,4、5題為多選題)1(河北省唐山一中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期中)一個體操運動員在水平地面上做倒立動作,下列哪個圖中沿每支手臂向下的力最大( d )解析:由力的合成知,合力一定時夾角越大分力越大,夾角越小時分力越小,故選項d正確。2兩個共點力同向時合力為a,反向時合力為b ,當(dāng)兩個力垂直時合力大小為( b )abcd解析:假設(shè)兩個力分別為f1,f2,則:同向時:f1f2a,反向時:f1f2b,當(dāng)兩力垂直時:f,由得:f1(ab)/2,f2(ab)/2,代入得:f。b正確。3(河北省邯鄲市大名一中20162017學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)檢測)架在a、b兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng),電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。下列說法中正確的是( b )a夏季電線對電線桿的拉力較大b冬季電線對電線桿的拉力較大c夏季、冬季電線對電線桿的拉力一樣大d夏季、冬季電線桿對地面的壓力不一樣大解析:由于夏天氣溫較高,電線的體積會膨脹,兩桿正中部位電線下墜的距離h變大,則電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角變小,所以兩電線桿處的電線彈力與冬天相比是變小的,電線桿上的電線的質(zhì)量一定,受力平衡,夏季、冬季桿對地面的壓力相等,所以選項a、c、d錯誤,b正確,故選b。4.(吉林省松原市油田高中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示,一運送救災(zāi)物資的直升機沿水平方向勻速飛行,已知物資的總質(zhì)量為m,吊運物資的懸索與豎直方向成角,設(shè)物資所受的空氣阻力為ff,懸索對物資的拉力為ft,重力加速度為g,則( bc )affmgsinbffmgtancftdft解析:以物資為研究對象,分析受力情況:重力mg、懸索對物資的拉力ft,空氣阻力ff,如圖:根據(jù)平衡條件得知:mg與ff的合力與ft大小相等,方向相反,如圖,則有:ffmgtan,ft,故選b、c。5三個力,f13n,f27n,f39n,關(guān)于三個力的合力,下列說法正確的是( bc )a三個力的合力的最小值為1nb三個力的合力的最大值為19nc三個力的合力可能為9nd三個力的合力不可能為3n解析:由于f1與f2的合力范圍為4nf1210n,包含f39n,故三個力的合力的最小值可以為0,合力的最大值為19n,故a、d錯誤,b、c正確。二、非選擇題6(內(nèi)蒙古鄂爾多斯一中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期末)一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,在家中驗證力的平行四邊形定則。(1)如圖(a),在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺_靜止_時電子秤的示數(shù)f;(2)如圖(b),將三細(xì)線l1、l2、l3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘a和水壺杯帶上。水平拉開細(xì)線l1,在白紙上記下結(jié)點o的位置、_三細(xì)線的方向_和電子秤的示數(shù)f1;(3)如圖(c),將另一顆墻釘b釘在與o同一水平位置上,并將l1拴在其上。手握電子秤沿著(2)中l(wèi)2的方向拉開細(xì)線l2,使_結(jié)點o的位置_和三根細(xì)線的方向與(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)f2;(4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力f、f1、f2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出f1、f2的合力f的圖示,若_f和f在誤差范圍內(nèi)重合_,則平行四邊形定則得到驗證。解析:(1)要測量裝滿水的水壺的重力,則記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)f;(2)要畫出平行四邊形,則需要記錄分力的大小和方向,所以在白紙上記下結(jié)點o的位置的同時也要記錄三細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)f1;(3)已經(jīng)記錄了一個分力的大小,還要記錄另一個分力的大小,則結(jié)點o點位置不能變化,力的方向也都不能變化,所以應(yīng)使結(jié)點o的位置和三根細(xì)線的方向與(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)f2;(4)根據(jù)平行四邊形定則作出f1、f2的合力f的圖示,若f和f在誤差范圍內(nèi)重合,則平行四邊形定則得到驗證。7如圖所示,兩個人共同用力將一個牌匾拉上墻頭。其中一人用了450n的拉力,另一個人用了600n的拉力,如果這兩個人所用拉力的夾角是90,求它們的合力。答案:750n,與較小拉力的夾角為53解析:1.作圖法如圖所示,設(shè)定單位長度表示150n的力,用一個點o代表牌匾,兩拉力之間的夾角為90,依題意作出力的平行四邊形。用刻度尺量出平行四邊形的對角線長為圖示線段的5倍,故合力大小為f1505n750n,用量角器量出合力f與f1的夾角53。2計算法設(shè)f1450n,f2600n,合力為f。由于f1與f2間的夾角為90,根據(jù)勾股定理得fn750n,合力f與f1的夾角的正切tan,所以53。 能力提升 一、選擇題(單選題)1兩個共點力f1和f2的大小不變,它們的合力f跟兩力f1、f2之間的夾角的關(guān)系如圖所示,則合力f大小的范圍是( d )a01nb1n3nc1n5nd1n7n解析:由圖象可得:時,|f1f2|1n;0.5時,5n,解得f13n,f24n,故合力f的范圍是1nf7n。故d正確。2如圖所示,ab是半圓的直徑,o為圓心,p點是圓上的一點,在p點作用了三個共點力f1、f2、f3。若f2的大小已知,則這三個力的合力為( c )af2b2f2c3f2d4f2解析:由幾何知識知,力f1與f3垂直,以f1、f3為鄰邊作平行四邊形,如圖所示,則f1、f3的合力大小為pc代表的線段,由于2,即pc代表的力等于2f2,故三個力的合力為3f2,c正確。3(江蘇省徐州一中20162017學(xué)年高一上學(xué)期期中)用質(zhì)量為m的吸鐵石,將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上,某同學(xué)沿著黑板面,用水平向右的恒力f輕拉白紙,白紙未移動,則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為( d )afbmgcd解析:由題意可知,整體受向下的重力、向右的拉力的作用,二力的合力為f合;由力的平衡條件可知,摩擦力應(yīng)與合力大小相等,方向相反;故選d。4(沈陽二中20152016學(xué)年高一上學(xué)期檢測)射箭是奧運會比賽項目之一,如圖甲為選手射箭場景。已知弓的頂部跨度為l,弦均勻且彈性良好,其自由長度為l。發(fā)射時弦和箭可等效為圖乙的情景,假設(shè)弓的跨度保持不變,即箭在弦的正中間,弦夾住類似動滑輪的附加裝置上,將箭發(fā)射出去。已知弦的勁度系數(shù)為k,發(fā)射箭時弦的最大長度為l (彈性限度內(nèi)),則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)( c )aklbklckld2kl解析:弦的張力fk(ll)kl,由力的合成得弦對箭的合力f2fcos2fkl,故c選項正確。二、非選擇題5(昌樂二中20152016學(xué)年高一上學(xué)期檢測)將橡皮筋的一端固定在a點,另一端拴上兩根細(xì)繩,兩根細(xì)繩分別連著一個量程為5 n、最小刻度為0.1 n的彈簧測力計,當(dāng)橡皮筋的活動端拉到o點時,兩根細(xì)繩相互垂直,如下圖所示,這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出。(1)由圖中可讀得兩個相互垂直的拉力大小分別是_由圖讀出水平測力計示數(shù)為4.0_ n和_豎直測力計示數(shù)為2.5_ n。(只需讀到0.1 n)(2)在本題的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力。答案:(2)作圖如下圖所示6(杭州二中20152016學(xué)年高一上學(xué)期期中)薇薇老師課間在辦公室玩轉(zhuǎn)健身球,現(xiàn)將薇薇老師的手掌和健身球簡化成如圖所示的模型。
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