1、A级合格达标1.图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势,其中手臂受力最小的是()ABCD解析:人体的重力可沿两手臂向下分解为使手臂张紧的两分力.由平行四边形可知,两分力的夹角越大,分力就越大,要省力的话,两臂需平行,故B正确.答案:B2.如图所示,一个物体受到3个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平衡并首尾相接,3个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这3个力的合力大小为()A.2F1B.F2C.2F3 D.0解析:由矢量三角形定则可以看出,首尾相接的任意两个力的合力必与第3个力大小相等、方向相反,所以这3个力的合力为零.答案:D3.(多选)把一个力分解为两个力时,下列说
2、法中正确的是()A.一个分力变大时,另一个分力一定要变小B.两个分力可同时变大、同时变小C.不论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的两倍D.不论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半解析:当两个分力夹角很大时,任何一个分力部可能大于合力的两倍,故选项C错误;当两个分力方向相同时,两个分力取最小值,此时FF1F2,显然F1、F2不能同时小于合力的一半,故选项D正确;由于两分力的大小与两分力夹角有关,一个分力变大,另一个可变大,也可变小,故选项A错误,而B正确.答案:BD4.如图所示,有甲、乙、丙3种情况,同一运动物体分别受到大小相等的力F的作用,设物体质量为m,与地面间动摩擦因数为,则3种
3、情况中物体受到的摩擦力f甲、f乙、f丙的大小关系是()甲乙丙A.f甲f乙f丙mgB.f甲mg,f乙mg,f丙mgC.f甲mg,f乙mg,f丙mgD.f甲mg,f乙mg,f丙mg解析:把F按水平、竖直方向分解,可知甲的正压力不变,乙的正压力减小,丙的正压力增大.答案:B5.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力解析:如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2,则F1Gsin ,F2Gcos,倾角减小,
4、F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故D正确,A、B、C错误.答案:D6.图中,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30.若把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为()A.G,G B.G,GC.G,G D.G,G解析:对球所受重力进行分解如图所示,由几何关系得F1Gcos 30G,F2Gsin 30G.答案:A7.如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细线AO、BO悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则()A.AO先被拉断 B.BO先被拉断C.AO
5、、BO同时被拉断 D.条件不足,无法判断解析:依据力的作用效果将重力分解,如图所示.据图可知:FBFA.又因为两绳承受能力相同,故当在球内不断注入铁砂时,BO绳先断,选项B正确.答案:BB级等级提升8.小物块P沿光滑半圆曲面下滑,从A点下滑到最低点B的过程中,其重力G的切向分量为G1,如图所示,G1的大小变化情况正确的是()A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大解析:设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为,则G1Gsin ,则随着物块的下滑,减小,sin 减小,故G1逐渐减小,故选B.答案:B9.生活中的物理知识无处不在.如图所示是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时
6、候,我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易拉开,关于其中的物理原理,以下说法中正确的是()A.拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力B.拉开拉链时,三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C.拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力D.以上说法均不正确解析:拉开拉链时,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图甲所示,在角很小的情况下,F1F2F,即分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开.甲乙合上拉链时,手的拉力在三角形物体上产生了拉拉链的两个分力
7、,如图乙所示,根据边角关系,仍有F1F2F,即增大了合上的力.所以,只有A正确.答案:A10.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,如图所示,菜刀横截面为等腰三角形,刀刃前部的横截面顶角较小,后部的顶角较大,他先后做出过几个猜想,其中合理的是()A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大解析:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈
8、,设顶角为2,背宽为d,侧面长为l,如图乙所示.甲乙丙当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等(F1F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示.在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1F2,由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sin 的值越小,F1和F2越大.但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要
9、,所以做成前部较薄,后部较厚.使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思.故D正确.答案:D11.两个大入和一个小孩拉一条船沿河岸前进.两个大人对船的拉力分别是F1和F2,其大小和方向如图所示.今欲使船沿河中心线行驶,求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向.解析:根据题意建立如图所示的直角坐标系.F1yF1sin 60200 N,F2yF2sin 30160 N,所以小孩最小拉力的大小为FF1yF2y(200160)N186.4 N,方向为垂直于河中心线向下.答案:186.4 N,垂直于河中心线向下12.如图所示,物体的质量m4.4 kg,用与竖直方向成37的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数0.5,重力加速度g取10 N/kg,求推力F的大小.(sin 370.6,cos 370.8)解析:若物体向上做匀速直线运动,则受力如图甲所示.Fcos mgf,Fsin FN,fFN,故推力F N88 N.若物体向下做匀速直线运动,受力如图乙所示.甲乙Fcos fmg,Fsin FN,fFN,故推力F N40 N.答案:88 N和40 N