1、高中物理選修2-2第三章機械與傳動裝置（含解析）一、單選題1.如圖所示，小球用細繩系住，繩的另一端固定于O點現用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處于直線狀態，當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平，此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是（   ）A. FN保持不變，FT不斷增大                    &

2、#160;              B. FN不斷增大，FT不斷減小C. FN保持不變，FT先增大后減小                            

3、;D. FN不斷增大，FT先減小后增大2.同一直線上的兩個力F1和F2作用在同一物體上，已知F1=20N，F2 =30N它們的合力可能是 A. 大小為50N，方向與F1相反                                B. 大小為5

4、0N，方向與F2相反C. 大小為10N，方向與F1相同                                D. 大小為10N，方向與F2相同3.作用在一個物體上的兩個共點力，大小分別是30N和40N，如果它們的夾角是90°，則這兩個力的合

5、力大小為（） A. 10N                                     B. 35N        &

6、#160;                            C. 50N                   &#

7、160;                 D. 70N4.如圖所示，人拉著旅行箱前進，拉力F與水平方向成角，若將拉力F沿水平和豎直方向分解，則它的豎直分力為（  ）A. Fsin                  

8、60;               B. Fcos                                

9、60; C. Ftan                                  D. Fcot5.如圖所示，重為100N的物體靜止在水平地面上用F=80N的力豎直向上拉該物體時，則物體對地面的壓力為（ 

10、0; ）A. 0N            B. 20N，方向豎直向上            C. 20N，方向豎直向下            D. 100N，方向豎直向下6.如圖所示，小球靜止在小車中

11、的光滑斜面A和光滑豎直擋板B之間，原小車向左勻速運動，現在小車改為向左減速運動，那么關于斜面A對小球的彈力FNA的大小和擋板B對小球的彈力FNB的大小，以下說法正確的是(  )A. FNA不變，FNB減小           B. FNA增大，FNB不變           C. FNB有可能增大   

12、60;       D. FNA可能為零7.物體受兩個共點力F1和F2作用,其大小分別是F1=6N.F2=10N,則無論這兩個力之間的夾角為何值,它們的合力不可能是(     ) A. 5N                       &#

13、160;             B. 10N                                  

14、60;  C. 16N                                     D. 18N8.已知兩個共點力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角

15、，分力F2的大小為30N，則（     ） A. F1的大小是唯一的         B. F2的方向是唯一的         C. F2有兩個可能的方向         D. F2可取任意方向9.如圖所示，一個重60N的物體置于光滑的水平

16、面上，當用一個F=20N的力豎直向上拉物體時，物體所受的合力為（   ）A. 0N             B. 40N，方向豎直向下             C. 40N，方向豎直向上        

17、0;    D. 80N，方向豎直向上10.物體靜止在斜面上，若斜面傾角增大（物體仍靜止），物體受到的斜面的支持力和摩擦力的變化情況是（   ） A. 支持力增大，摩擦力增大                             

18、;       B. 支持力增大，摩擦力減小C. 支持力減小，摩擦力增大                                    D.&

19、#160;支持力減小，摩擦力減小二、多選題11.如圖所示，將力 F 分解為 F1 和 F2兩個分力，已知 F1的大小和 F2與 F 之間的夾角，且為銳角，則（   ）A.當 F1Fsin時，一定有兩解B.當 F1=Fsin時，有唯一解C.當 F1Fsin時，無解D.當 FsinF1F 時，一定有兩解12.在驗證力的平行四邊形定則時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，第一次是通過兩細繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，第二次是用一個彈簧測力計通過一細繩拉橡皮條下列對本實驗的要求及減小實驗誤差的說法正確的有（ 

20、  ） A. 兩次拉伸橡皮條只要將橡皮條拉伸相同長度即可B. 第二次拉橡皮條時要使細繩沿第一次實驗所作平行四邊形對角線方向C. 標記拉力方向時，鉛筆要緊靠細繩，沿繩移動畫出拉力方向D. 拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些E. 彈簧測力計使用前要先調到零點，拉橡皮條時彈簧的伸長方向和所測拉力方向要一致13.已知兩個力大小分別為20N和40N，則它們的合力大小不可能等于（   ） A. 15N        

21、60;                            B. 20N                   

22、0;                 C. 45N                               

23、;      D. 65N14.三個共點力作用于一個物體，下列每一組力中合力可以為零的有（   ） A. 6N，6N，6N              B. 6N，6N，11N              C.&#

24、160;10N，12N，25N              D. 4N，2N，5N15.一個物體在三個共點力的作用，三個力的大小分別是F1=3N，F2=4N，F3=5N，這三個力的合力大小可能是（   ） A. ON                 &

25、#160;                    B. 6N                           

26、60;          C. 12N                                     

27、0;D. 15N16.如圖所示，把質量為m的球夾在豎直墻壁AC和木板BC之間，不計摩擦，繞C點將板BC緩慢放至水平的過程中，下列說法正確的是（   ）A. 球對墻的壓力減小                                &#

28、160;             B. 球對墻的壓力增大C. 球對板的壓力減小                               

29、               D. 球對板的壓力先增大后減小三、填空題17.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是（雙選）_A圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F是力F1和F2合力的實際測量值B圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F是力F1和F2合力的實際測量值C在實驗中，如果將

30、細繩也換成橡皮條，那么對實驗結果沒有影響D在實驗中，如果將細繩也換成橡皮條，那么對實驗結果有影響本實驗采用的科學方法是_ A理想實驗法   B等效替代法   C控制變量法   D建立物理模型法以下操作中正確的是_A同一次實驗過程中，O點位置允許變動B實驗中，彈簧秤必須與木板平行，讀數時視線要正對彈簧秤刻度C實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調節另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點D實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩彈簧秤之間夾角應取90°，以便于算出合力的大小 18.如圖所

31、示，在傾角為30°的斜面上放一質量為10kg的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則小球對斜面的壓力為_N。球對擋板的壓力為_ N。19.作用在一個平面內，大小分別為5N，6N，9N的三個共點力，其合力的最大值：_，最小值：_ 20.如圖所示，質量為m的木箱在推力F的作用下在水平面上運動，F與水平方向的夾角為，木箱與水平面間的動摩擦因數為，則水平面給木箱的支持力大小為_，木箱受到的摩擦力大小為_21.如圖所示，質量為m的物體懸掛在輕質支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為設水平橫梁OA作用于O點的彈力F1是_，斜梁OB作用于O點的彈力F2是_22.如圖所示，放在粗糙水平面上的物體，同

32、時受到兩個方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下處于靜止狀態則所受摩擦力方向是_；若撤去力F1 ， 則物體所受的合力大小為_ N23.共點力F1、F2的合力F=200N，若分力F1與F的夾角為30°，則F2的最小值為_ N，此時分力F1的大小為_ N（結果保留整數） 四、解答題24.在水平面上固定一傾角=30°的斜面體，用兩種不同方式將一光滑鐵球擋在斜面上，其中圖甲中的擋板處于豎直狀態，鐵球受到斜面的支持力大小為F1；圖乙中的擋板與斜面垂直，鐵球受到斜面的支持力大小為F2 求 25.如圖所示，A、B是系在絕緣細線兩端，帶有等量同種電荷的小

33、球（可視為質點），同種電荷間的排斥力沿兩球心連線向相反方向，其中mA=0.3kg，現將絕緣細線通過O點的光滑定滑輪，將兩球懸掛起來，兩球平衡時，OA的線長等于OB的線長，A球緊靠在光滑絕緣豎直墻上，B球懸線OB偏離豎直方向60°角，g=10m/s2 ， 求：B球的質量；  細繩中的拉力大小五、實驗探究題26.（均做）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖（1）圖乙中的_是為F1和F2的合力的理論值；_是力F1和F2的合力的實際測量值 （2）在實驗中，如果

34、將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結果是否會發生變化？答：_（選填“變”或“不變”） （3）本實驗采用的科學方法是        A. 理想實驗法                   B. 等效替代法           &#

35、160;       C. 控制變量法                   D. 建立物理模型法六、綜合題27.如圖所示，質量為m、長為L的均勻細桿OA，一端通過光滑鉸鏈固定在地面O處，在細桿中點B處系一根細繩，細繩繞過兩個光滑定滑輪后懸掛著物體D，物體D的質量為細桿質量的1/3，D離滑輪距離足夠遠在外力F的作用下使細

36、桿與地面保持夾角為60°，此時細繩CB與桿的夾角也為60°（如圖所示）已知細桿繞O點轉動的動能表達式為 表示桿的質量，L表示桿的長度，表示桿轉動的角速度求：（1）外力F的最小值 （2）撤去外力F后，細桿從圖示位置到繞O點罷到地面前的過程中，系統（指細桿和物體D）重力勢能的變化量 （3）撤去外力F后，細桿繞O點轉到地面的瞬間，物體D的速度大小 28.如圖所示，放在長木板上的木塊質量為m，當木板與水平方向夾角為時，木塊靜止在長木板上（1）求此時木塊所受的彈力和摩擦力各多大？ （2）當把木塊的傾角增大到（）時，木塊剛好沿長木板勻速下滑，求木塊和木板之間的動摩擦因數為多大？ 答案解

37、析部分一、單選題1.【答案】D 【考點】動態平衡分析 【解析】【解答】解：先對小球進行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT組成一個閉合的矢量三角形，由于重力不變、支持力FN方向不變，且從已知圖形知，且逐漸變小，趨向于0；故斜面向左移動的過程中，拉力FT與水平方向的夾角減小，當=時，FTFN ， 細繩的拉力FT最小，由圖可知，隨的減小，斜面的支持力FN不斷增大，FT先減小后增大故D正確ABC錯誤故選：D【分析】對小球進行受力分析，重力、支持力、拉力組成一個矢量三角形，由于重力不變、支持力方向不變，又緩慢推動，故受力平衡，只需變動拉力即可，根據它角度的變化，你可以明顯地看到各力的變化2.【答案】D

38、 【考點】力的合成 【解析】【分析】：（1）兩各力方向相同時，合力F=F1+F2=50N，方向與F1、F2的方向相同，故AB錯誤；（2）兩各力方向相反時，合力F=F2-F1=10N，方向與F2的方向相同，故C錯誤，D正確故選D【點評】：熟練掌握力的合成方法是正確答題的關鍵，解題時要分兩個力方向相同與相反兩種情況進行討論3.【答案】C 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：分力的大小分別是30N和40N，合力的大小為F= N=50N，所以C正確故選：C【分析】兩個分力的夾角是90°，根據勾股定理可以直接求得合力的大小4.【答案】A 【考點】力的分解，正交分解 【解析】【解答】將F分解為

39、水平方向和豎直方向，根據平行四邊形定則，豎直方向上分力F1=Fsin，故A符合題意，B、C、D不合題意。答案為A【分析】將F沿水平和豎直方向分解，根據平行四邊形法則求出豎直分力的大小。5.【答案】C 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：物體受重力、支持力及手對物體的拉力；因拉力小于重力，故物體靜止于地面上，受力平衡，由可知：G=F+F；地面對物體的支持力：F=GF=100N80N=20N，方向豎直向上；根據牛頓第三定律可知，行李箱對地面的壓力也是20N，方向豎直向下；故C正確，ABD錯誤故選：C【分析】對物體進行受力分析，由力的合成可得出行李箱對地面的壓力6.【答案】A 【考點】共點力的平衡

40、，正交分解 【解析】【解答】分析小球的受力，原來受重力和兩個彈力的作用，合力為零；現在還是受重力與兩個彈力的作用，可是小球要在水平向右方向產生加速度，而在豎直方向不產生加速度，把FNA正交分解，它在豎直方向的分力應大小不變，而FNA的方向又不變，所以FNA的大小和方向與原來相同，只有水平向左的彈力FNB減小，選項A正確.【分析】本題考查了力的平衡條件和正交分解法及牛頓第二定律的綜合應用7.【答案】D 【考點】力的合成 【解析】【分析】合力的取值范圍，所以；故選D。【點評】兩個分力夾角在0到180°之間變化時，夾角越大，合力越小，即同向時最大，反向時最小，合力可以取此范圍內的任何數值。

41、8.【答案】C 【考點】力的合成 【解析】【分析】由于，由三角形定則可知，合力F的分解可以有兩組解，即F2有兩個可能的方向，只有選項C是正確的。【點評】解決本題的關鍵知道合力和分力遵循平行四邊形定則，知道平行四邊形定則與三角形定則的實質是相同的9.【答案】A 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：物體的重力為60N，向上的拉力為20N，此時地面對物體的支持力為40N，多了向上的拉力后，只是地面對物體的支持力減小了，物體的總的合力還是零，所以A正確故選A【分析】物體的重力為60N，用20N的力豎直向上拉物體是拉不動的，此時的合力還是零10.【答案】C 【考點】正交分解 【解析】【分析】對斜面上的

42、物體受力分析知，物體受到重力，支持力和摩擦力，且支持力，摩擦力，當斜面傾角增大時，減小，即支持力減小，AB錯；增大，即摩擦力增大，C對，D錯。【點評】不熟練的學生要畫出物體的受力示意圖，把重力沿斜面方向和垂直斜面方向進行分解，然后用幾何知識去求解。二、多選題11.【答案】B,C,D 【考點】力的分解 【解析】【解答】解：A、當FF1Fsin時，根據平行四邊形定則，如圖所示，有兩組解，A不符合題意B、當F1=Fsin時，兩分力和合力恰好構成三角形，有唯一解B符合題意C、F1Fsin時，分力和合力不能構成三角形，無解C符合題意D、當FsinF1F 時，根據平行四邊形定則，如圖所示，有兩組解，D符合

43、題意；故答案為：BCD【分析】根據力的矢量性，合力和分力之間的關系進行判斷。12.【答案】D,E 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：A、兩次拉伸橡皮條要將橡皮條拉伸到同一結點故A錯誤B、第二次拉橡皮條仍然要將橡皮條拉到與第一次相同的結點，且與橡皮條的方向共線故B錯誤C、標記方向上時在細繩的方向上標兩個點，兩點確定一條直線，不能沿繩子畫方向故C錯誤D、為了減小實驗誤差，拉橡皮條的細繩要長些，標記方向的兩點要遠些故D正確E、彈簧測力計使用前要先調到零點，拉橡皮條時彈簧的伸長方向和所測拉力方向要一致故E正確故選DE【分析】為了使兩根彈簧秤拉力的作用效果與一根彈簧秤拉力的作用效果相同，兩次橡皮條伸

44、長的長度相同，且拉到同一個結點，為了減小實驗誤差，拉橡皮條的細繩要長些，標記方向的兩點要遠些13.【答案】A,D 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：二力合成時合力范圍：|F1+F2|F|F1F2|；故合力最大60N，最小20N，之間任意結果都可以；則20N，45N都可能，15N，65N不可能本題選不可能的，故選：AD【分析】二力合成遵循平行四邊形定則，同向時合力最大，反向時合力最小，合力范圍：|F1+F2|F|F1F2|14.【答案】A,B,D 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：A、6N和6N的合力的范圍是0NF12N，6N在這個范圍內，合力可以為零，所以A正確；B、6N和6N的合力的

45、范圍是0NF12N，11N在這個范圍內，合力可以為零，所以B正確；C、10N和12N的合力的范圍是2NF22N，25N不在這個范圍內，合力不可能為零，所以C錯誤；D、4N和2N的合力的范圍是2NF6N，5N在這個范圍內，合力可以為零，所以D正確；故選ABD【分析】兩力合成時，合力隨夾角的增大而減小，當夾角為零時合力最大，夾角180°時合力最小，并且|F1F2|FF1+F2 ， 判斷第三個力是否在范圍內即可判斷總合力是否為零15.【答案】A,B,C 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：三個共點力中，3N和4N和合力的范圍是1NF7N，5N在這個范圍內，所以三個力的合力的大小可以為零，

46、它們的最小值是0N，最大值是12N所以可能是ABC，不可能的是D故選：ABC【分析】當這三個共點力的方向都相同的時候，合力最大，當其中任何兩個力的合力與第三個力大小相等方向相反的時候，合力為零由此分析即可16.【答案】A,C 【考點】動態平衡分析 【解析】【解答】解：對小球受力分析，如圖由共點力平衡條件，得到F1= F2= A、B、根據牛頓第三定律可知，小球施于木板的壓力F1=F1= 不斷減小故A正確，B錯誤；C、D、根據牛頓第三定律可知，小球施于木板的壓力F2=F2= 不斷減小故C正確，D錯誤故選：AC【分析】對球受力分析，運用共點力平衡條件求出墻壁對小球的彈力為F1和木板對小球的彈力F2

47、三、填空題17.【答案】BC；B；B 【考點】平行四邊形定則 【解析】【解答】解：（1）A、F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值，而實際值是單獨一個力拉O點的時的值，因此F是F1與F2合成的理論值，F是F1與F2合成的實際值，故A錯誤，B正確；C、D、由于O點的作用效果相同，將兩個細繩套換成兩根橡皮條，不會影響實驗結果，故C正確，D錯誤故選：BC（2）本實驗采用的科學方法是等效替代，故選：B（3）A、在實驗中，兩根彈簧秤的共同作用效果與一根彈簧秤的作用效果相同，則O點的位置不能變動，故A錯誤B、實驗中為了減小誤差，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數時為了減小誤差，要求視線要正對彈簧秤

48、刻度，故B正確；C、實驗中，彈簧的讀數大小適當，便于做平行四邊形即可，并非要求一定達到最大量程，故C錯誤；D、實驗過程中兩彈簧的夾角要適當，并非要求達到90°，非特殊角度也可，故D錯誤故選：B故答案為：（1）BC，（2）B，（3）B【分析】（1）由于實驗誤差的存在，導致F1與F2合成的理論值（通過平行四邊形定則得出的值）與實際值（實際實驗的數值）存在差別，只要O點的作用效果相同，是否換成橡皮條不影響實驗結果（2）該實驗采用等效替代的方法，即兩根彈簧秤的共同作用效果與一根彈簧秤的作用效果相同（3）根據實驗的原理和操作的注意事項確定正確的答案18.【答案】； 【考點】正交分解 【解析】【

49、解答】 利用矢量三角形可得 ，代入求得 .【分析】本題考查了最基礎最簡單的正交分解，初學者應該研究本題并掌握正交分解法解決平衡問題19.【答案】20N；0 【考點】共點力的平衡，力的合成 【解析】【解答】當三個力同向時，合力最大，為20N；5N、6N兩個力的合力最大為11N，最小為1N，而9N在這之間，則三個力合力能夠為零，則合力最小值為0【分析】本題考查了共點力的合成20.【答案】mg+Fsin；（mg+Fsin） 【考點】正交分解 【解析】【解答】解：對物塊進行受力分析，如圖有豎直方向合力為0，即FN=mg+Fsin；又有f=FN=（mg+Fsin）；故答案為：mg+Fsin；（mg+Fs

50、in）【分析】對物塊進行受力分析，物塊受重力、支持力、摩擦力及F；正交分解列方程式即可21.【答案】mgtan；【考點】力的分解 【解析】【解答】解：對支架上的點O進行受力分析，在水平方向：F1F2sin=0豎直方向：F2cos=mg以上兩式聯立得，F1=mgtan， 故答案為：mgtan； 【分析】解答力的平衡問題時，既可以選物體也可以選結點為研究對象，本題對支架上的點O進行受力分析，利用力的平衡條件列方程求解即可22.【答案】水平向右；0 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：物體在水平方向受到：F1=6N、F2=2N與摩擦力作用而靜止，處于平衡狀態，由平衡條件得：F1=F2+f，靜摩擦力

51、f=F1F2=62=4N，方向水平向右；最大靜摩擦力一定大于等于4N若撤去力F1=6N，物體受到推力F2=2N作用，由于最大靜摩擦力大于等于4N，則F2小于最大靜摩擦力，物體靜止不動，所受合力為零；故答案為：水平向右，0【分析】由平衡條件求出物體受到的靜摩擦力，然后確定最大靜摩擦力的大小，再根據題意求出物體受到的合力23.【答案】100；173 【考點】力的合成 【解析】【解答】解：合力大小為200N，一個分力與水平方向的夾角是30°，根據平行四邊形定則作圖，如圖所示可知，另一個分力的最小值為F2=Fsin30°=200sin30°=100NF1=Fcos30°=200cos30°=100 N故答案為：100，173【分析】根據平行四邊形定則求力的最大值和最小值，長度代表力的大小。四、解答題24.【答案】解：甲乙兩種情況下根據重力作用效果分解如圖所示由圖可知：F1=G2= ，F2=G2=Gcos甲、乙兩種情況斜面對小球的支持力大小之比 答： 的值為 【考點】力的分解 【解析】【