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【与名师对话】2016高考物理(课标版)一轮课时跟踪训练7


课时跟踪训练(七)
一、选择题 1.我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥, 桥面高 46 m,主桥全长 845 m,引桥全长 7500 m,引桥建得这样长 的目的是( )

A.增大汽车上桥时的牵引力 B.减小汽车上桥时的牵引力 C.增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力 D.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力 解析:引桥越长,斜面

倾角 θ 越小,重力沿斜面方向的分力 F =mgsinθ 越小,故选项 D 正确. 答案:D 2.如图所示,

质量为 m 的小物块静止地放在半径为 R 的半球体上,小物块与 半球体间的动摩擦因数为 μ, 小物块与球心连线与水平地面的夹角为 θ,则下列说法中正确的是( )

A.小物块所受摩擦力大小为 μmgsinθ B.小物块对半球体的压力大小为 mgcosθ C.小物块所受摩擦力大小为 mgsinθ D.小物块所受摩擦力大小为 mgcosθ

解析:分析小物块受力如图所示,

因小物块静止在半球体上,所以有 FN=mgsinθ,Ff=mgcosθ, 故选项 D 正确,选项 B、C 错误;因小物块受静摩擦力作用,其大 小不能用 Ff=μFN=μmgsinθ 来计算,故选项 A 错误. 答案:D 3.如图所示是体操运动员比赛中的一个场景,

此时人静止不动, 两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角. 下列 判断正确的是( )

A.两根吊带受到环的拉力大小不等 B.手对吊环作用力方向竖直向下 C.每根吊带受到环的拉力大小都等于人重力的一半 D.两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下 解析:由两根吊带对称可知,两根吊带受到环的拉力大小相等, 选项 A 错误;人受力平衡,每个吊环对手的作用力方向斜向上方, 手对吊环的作用力斜向下方,选项 B 错误;两吊带对环的拉力方向 沿着吊带斜向上, 其合力与人和环的重力平衡, 即其合力方向竖直向

上,故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下,选项 D 正确;由 于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下, 故其大小一定大于人的 重力的一半,选项 C 错误. 答案:D 4.(2014· 昆明检测)如图所示,

用绳子将一质量为 m 的匀质球悬挂在光滑竖直墙壁上,已知绳 子长度与球的半径相等.静止时绳子拉力大小为 FT,墙面对球的支 持力大小为 FN,则下列关系式中正确的是( A.FT=mg FN= 3mg B.FT= 2 3 3 mg FN= mg 3 3 3 2 3 mg FN= mg 3 3 )

C.FT=

D.FT= 3mg FN=2mg

解析:画出球的受力图,将 FT 与 FN 合成, 则 FN=mgtan30° = FT= 3 mg, 3

2 3 mg = mg, cos30° 3

故选项 B 正确. 答案:B 5.(2014· 湖北黄石二中模拟)如图所示,

用一根长 1 m 的轻质细绳将一个质量为 1 kg 的画框对称悬挂在 墙壁上,已知绳能承受的最大张力为 10 N,为使绳不断裂,画框上 两个挂钉的间距最大为(g 取 10 m/s2)( A. )

3 2 1 3 m B. m C. m D. m 2 2 2 4

解析: 设每条绳索的张力大小为 F, 绳子与竖直方向的夹角为 θ, 其合力与重力为一对平衡力,即有 G=2Fcosθ,所以 θ=60° ,故两

个挂钉的间距最大为 d=2×0.5sin60°m= 答案:A 6.如图所示,

3 m,选项 A 正确. 2

两根相距为 L 的竖直固定杆上各套有质量为 m 的小球,小球可 以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为 2L 的轻绳相连,今在轻 绳中点施加一个竖直向上的拉力 F, 恰能使两小球沿竖直杆向上匀速 运动.则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为 g)( A.mg/2 C. 3F/3 B.mg D.F )

解析:根据题意可知:轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形, 对结点进行受力分析,根据平衡条件可得,F=2F′cos30° ,解得小 球所受拉力 F′= 答案:C 3F ,选项 C 正确. 3

7.(2014· 河北省石家庄市质量检测)如图所示,轻杆与竖直墙壁

成 53° 角,斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为 m 的小球,水 3 平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为 mg(g 表示重力加速度),则 4 轻杆对小球的弹力大小为( )

5 3 4 5 A. mg B. mg C. mg D. mg 3 5 5 4 解析: 由于轻杆斜插入墙中并固定, 所以小球对它的作用力就不 再沿杆的方向了,我们对小球受力分析得,小球受到重力、弹簧对小 球的作用力, 小球处于静止状态, 故这两个力的合力与杆对小球的作 用力相平衡,如下图所示.

故轻杆对小球弹力的大小为 确的. 答案:D 8.如图所示,

?3 ? ?mg?2+?4mg?2=1.25mg,D 是正 ? ?

质量为 m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱 与斜面之间的动摩擦因数为 μ,斜面的倾角为 30° ,则斜面对三棱柱

的支持力与摩擦力的大小分别为( A. 3 1 mg 和 mg 2 2

) 1 3 B. mg 和 mg 2 2 D. 3 3 mg 和 μmg 2 2

1 1 C. mg 和 μmg 2 2

解析:对静止在水平放置的斜面上的等边三棱柱进行受力分析, 如右图所示, 对重力沿平行斜面方向和垂直斜面方向进行分解, 由平 衡条件得,斜面对三棱柱的摩擦力 Ff=mgsin30° =mg/2, 斜面对三棱柱的支持力 FN=mgcos30° = 答案:A 3 mg,故选项 A 正确. 2

9.(2014· 北京四中期中)如图所示,A、B 为竖直墙壁上等高的 两点,AO、BO 为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻杆.转轴 C 在 AB 中点 D 的正下方,AOB 在同一水平面上.∠AOB=90° ,∠COD

=60° .若在 O 点处用轻绳悬挂一个质量为 m 的物体, 则平衡后绳 AO 所受拉力的大小为( )

1 3 1 6 A. mg B. mg C. mg D. mg 3 3 6 6 解析:本题考查力的合成与分解.设绳 AO 和绳 BO 拉力的合力 为 F,对 O 点进行受力分析可知,O 点受到拉力 mg、杆的支持力 F1 和两绳子拉力的合力 F,如图 1.根据平衡条件得 F=mgtan30° ,将 F 分解,如图 2,则有 AO 所受拉力的大小 FOA=FB= D 正确. 2 6 F= mg,故 2 6

答案:D

10. (2014· 南京市四校高三调研)如图所示, 光滑半球形容器固定 在水平面上,O 为球心,一质量为 m 的小滑块,在水平力 F 的作用 下从半球形容器最低点缓慢移近最高点. 设小滑块所受支持力为 FN, 则下列判断正确的是( )

A.F 缓慢增大 C.FN 不变

B.F 缓慢减小 D.FN 缓慢减小

解析:以小滑块为研究对象,进行受力分析,小滑块受重力 G、 支持力 FN 和水平推力 F 的作用,如图所示.小滑块从半球形容器最 低点缓慢移近最高点的过程中,θ 角逐渐减小,根据物体的平衡条件 可得:FNsinθ=G,FNcosθ=F,因为 θ 角逐渐减小,所以 FN= G 逐 sinθ

G 渐增大,选项 C、D 错误;F= 缓慢增大,选项 A 正确,B 错误. tanθ 答案:A 二、非选择题

11.如右图所示,物体 A 在水平力 F1=400 N 的作用下,沿着 倾角 θ=60° 的斜面匀速下滑, 物体 A 受的重力 G=400 N, (已知 sin15° =0.259,cos15° =0.966) (1)物体 A 总共受到几个力的作用? (2)将 F1 与重力 G 进行合成,合力 F 大小等于多少?合力 F 与

斜面成多少度角(锐角)? (3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成,得到合力 F′, 则 F′与 F 的大小、方向有怎样的关系? (4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少?物体与斜面 之间的动摩擦因数等于多少? 解析:(1)物体受到重力、支持力和水平力 F1、摩擦力,共 4 个 力作用.

2 2 2 (2)F1 与重力 G 的合力.F= F2 1+G = 400 +400 N=400 2

N.F 与斜面成 75° 的锐角,如右图所示. (3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成,得到合力 F′, 则 F′与 F 大小相等方向相反,作用在一条直线上.如图所示. (4)斜面对物体的支持力 F2=Fcos15° = 2Gcos15° =546 N. 滑动摩擦力 F3=Fsin15° = 2Gsin15° =146 N. F3 动摩擦因数 μ= =tan15° =0.27. F2 答案: (1)4 个 (2)400 2 与斜面成 75° 的锐角 (3)等大反向

(4)546N 146 N 0.27

12.(2014· 合肥月考)如图所示,AC 和 BC 两轻绳共同悬挂一质 量为 m 的物体,保持 AC 绳的方向不变,AC 与竖直方向上的夹角为 60° ,改变 BC 绳的方向,试求: (1)物体能达到平衡时,θ 角的取值范围. (2)θ 在 0~90° 的范围内,求 BC 绳上拉力的最大值和最小值. 解析:(1)改变 BC 绳的方向时,AC 绳的拉力 FA 方向不变,两 绳拉力的合力 F 与物体的重力平衡,重力大小和方向保持不变,经 分析可知,θ 最小为 0° ,此时 FTA=0;且 θ 必须小于 120° ,否则两 绳的合力不可能竖直向上.所以 θ 角的取值范围是 0° ≤θ<120° . (2)θ 在 0~90° 的范围内, 当 θ=90° 时, FTB 最大, Fmax=mgtan60° = 3mg. 当两绳垂直时,即 θ=30° 时,FTB 最小,Fmin=mgsin60° = 答案:(1)0° ≤θ<120° (2) 3mg 3 mg 2 3 mg. 2


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