3.2力的分解和合成

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满分：112
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共10小题,共40分）
如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为(　　)。
（4分）
A.2个　　　B.3个 C.4个　　　D.5个
电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式，深受年轻人的喜爱。如图所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是(　　)。
（4分）
A.人站在平板车上保持静止时，人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力
B.人向上起跳加速阶段，人所受的重力与人对平板车的压力是一对平衡力
C.人向上起跳加速阶段，平板车对人的支持力与人对平板车的压力是一对作用力与反作用力
D.人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力
如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变，那么这四个力的合力的方向（　　）
（4分）
A.指向F2和F3之间 B.指向F4和F5之间
C.与撤去的F1方向相反 D.与撤去的F1方向相同
港珠澳大桥风帆造型的九洲航道桥部分如图所示，这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有8对钢索，所有钢索均在同一竖直平面内，每对钢索关于塔柱对称。每一条钢索与塔柱成α角，若不计钢索的自重，且假设每条明索承受的拉力大小均为F，则该塔柱所承受的8对钢索的合力为（　　）
（4分）
A. B. C.16Fcosα D.8Fcosa
如图，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ。重力加速度为g,手机始终保持静止状态。则（　　）
（4分）
A.手机对支架的压力大小为mg,方向垂直于斜面向下
B.手机受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿斜面向上
C.若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之减小
D.若θ增大，则支架对手机的支持力保持不变
帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力F=2000N，方向与帆面的夹角α=30°，航向与帆面的夹角β=37°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知sin37°=0.6，则帆船在沿航向方向获得的动力为（　　）
（4分）
A.200N B.400N C.600N D.800N
用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则（　　）
（4分）
A.F1=mg,F2=mg B.F1=mg,F2=mg C.F1=mg,F2=mg D.F1=mg,F2=mg
一物体在三个共点力作用下处于平衡状态，其中F1=5N、F2=9N，则第三个力F3的大小可能为（　　） （4分）
A.0N B.2N C.5N D.16N
如图所示，将连接一重物的轻质小滑轮放置在一个轻弹性绳上，绳A、B两端在同一水平线上，不计一切摩擦。若将B端水平向左缓慢移动一小段距离，则弹性绳长度将（　　）
（4分）
A.变短 B.变长 C.不变 D.无法确定
如图所示，一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察时，下列直梯的受力分析图中正确的是（　　）
（4分）
A. B. C. D.
二、多选题（共2小题,共12分）
如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　)。
（6分）
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F＞μ2(m+M)g时，木板开始运动
D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
如图，光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是（　　）
（6分）
A.物体受到mg、FN、F1、F2四个力的作用
B.物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
C.力FN、F1、F2三力的作用效果与mg、FN两个力的作用效果相同
D.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力
三、实验题（组）（共6小题,共46分）
某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A、B的示数FA、FB的大小，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和两细线的方向。
（6分）
(1) 某次实验时，弹簧测力计A的示数如图所示，则该示数为 _______N。（1分）
(2) 本实验主要采用的科学方法是 _______。（1分）
A.控制变量法 B.理想实验法 C.等效替代法 D.建立物理模型法
(3) 关于该实验的操作及结论，下列说法正确的是 _______。（2分）
A.不需要测量重物M受到的重力大小
B.细线方向应与木板平面平行
C.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
D.以表示FA、FB两力的线段为邻边作出平行四边形，其对角线对应的合力理论值F′的方向一定竖直向上
(4) 在某次实验中，测得A、O间的细线与竖直方向夹角为30°，连接重物M的竖直细线中的张力为F，关于FA、FB及F的大小关系，正确的是 _______。（2分）
A.FA＞F＞FB B.FB＞F＞FA C.F＞FA＞FB D.F＞FB＞FA
某同学在水平桌面上做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（6分）
(1) 有关该实验，下列说法正确的是_______。（2分）
A.用两个弹簧测力计同时拉细绳时，两个弹簧测力计的夹角应越大越好
B.实验时要让弹簧测力计与木板平面平行
C.重复实验时需要记录结点O的位置，保证每次拉到同一位置
(2) 如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____。（2分）
(3) 在该实验中，如果将OB与OC细绳换成橡皮条，对实验结果_______影响。（选填“有”或“没有”）（2分）
某同学在学习了力的合成的知识之后，尝试利用居家物品验证力的平行四边形定则。他找到了一根橡皮筋，一块软木板，几盒规格相同的图钉，若干段轻绳，两个相同的轻质小塑料袋（重力可忽略）。
（7分）
(1) 该同学将软木板竖直放置，将一张白纸粘贴在软木板上，然后将橡皮筋上端用一枚图钉固定在软木板上的O点。如图1所示，第一次将装有若干枚图钉的塑料袋用细线系在橡皮筋下端，稳定时，记录橡皮筋下端点的位置O1、袋内图钉数量。（1分）
(2) 第二次，用两根细线系在橡皮筋的下端，并绕过两枚图钉A、B吊起两个装有若干枚图钉的塑料袋。调整袋内图钉数量和A、B位置，使橡皮筋下端 _______。（2分）
(3) 关于这个实验下列说法正确的是 _______。（2分）
A.第二次实验时，只需要记录两个袋内图钉的数量
B.无需称出每个图钉质量，可以用袋内图钉数量代表细线拉力大小
C.此实验需要测出每次细线的拉力大小，所以应该称出每个图钉的质量
D.为了实验成功，第二次实验时应该使两个塑料袋内图钉数量相同
(4) 某次实验时，橡皮筋的状态如图2所示，那么下列调整可能正确的是 _______。（2分）
A.仅减少右侧袋内图钉数量
B.仅增加左侧袋内图钉数量
C.使A、B图钉各适当下移，并增加右侧袋内图钉数量
D.使A图钉上移，B图钉下移，并增加左侧袋内图钉数量
如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：
（1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；
（2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合；
（6分）
(1) （3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数 _______N；（2分）
(2) （4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力；
②由作图结果可得重物的重力为 _______N（结果保留一位小数）。（4分）
实验：（15分）
某学习小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k,将弹簧平放在桌面上测量其原长，然后竖直悬挂在铁架台上，逐个挂上相同的钩码，测出相应的弹簧总长，画出弹簧弹力F随弹簧形变量x之间的关系图像，如图2所示。
①图像不过原点的原因是 _______。（单选）
A.弹簧伸长量超过弹性限度 B.弹簧自身重力的影响 C.刻度尺没有完全竖直
②由图可知弹簧的劲度系数为 _______N/m。（6分）
(2) 该小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时发现橡皮条已经老化，于是用弹簧AA′替代，如图3所示。
①用两只弹簧测力计通过细绳将结点拉到某一位置，标记为P点，在两细绳下方分别标记P1、P2两点，并记录两弹簧测力计的读数F1和F2；然后用一只弹簧测力计将结点拉至 _______，在细绳下方标记P3点，并记录弹簧测力计的读数F；
②如图4所示，在图中已作出力F1和F2，请画出F1和F2的合力理论值F′的图示；
③如果只有一只弹簧测力计，其他实验器材不变，能否完成此实验？如果不能完成，请说明理由；如果能完成，请说明应如何操作。
_______，_______。（9分）

某物理兴趣小组用图示器材探究两个互成角度的力的合成规律。在水平圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O（不与桌面接触）静止。
（6分）
(1) 若一根绳挂的钩码质量为5m,另一根绳挂的钩码质量为12m,则第三根绳挂的钩码质量一定不小于 _______。（2分）
(2) 若滑轮P1下所挂的钩码质量为13m、滑轮P2、P3下所挂的钩码质量分别为12m、5m,则结点O静止时，OP2、OP3之间轻绳的夹角为 _______；若实验中桌面不水平，实验的结论 _______（填“受”或“不受”）影响。（4分）
四、计算题（共1小题,共6分）
如图是一个户外野炊用的四脚架，四条轻质金属支架长度相同，设支架长度L=1.2m，支架顶部离地高度h=1.0m，已知不锈钢套锅和锅内的食物总质量m=3.0kg，g取10m／s2，求每根支架承受的压力大小。
（6分）

五、计算题（组）（共1小题,共8分）
质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动(取g=10N/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：
（8分）
(1) 雪橇对地面的压力大小；（4分）(2) 雪橇与水平地面的动摩擦因数。（4分）
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