《2025年新坐标同步练习高中物理必修第一册人教版青海专版》

例1
(2025·江苏无锡市期中)如图所示的是一台六旋翼无人机,正在空中沿水平方向匀速飞行。已知机身自重为 $ G $,受到的空气阻力为 $ \sqrt{3}G $,则平均每个旋翼提供的飞行动力大小为(A)

A.$ \dfrac{G}{3} $
B.$ \dfrac{\sqrt{3}G}{6} $
C.$ \dfrac{G}{6} $
D.$ \dfrac{\sqrt{3}G}{3} $

答案： [解析] 根据题意可知,无人机在水平方向上受到的空气阻力为$\sqrt{3}G$,竖直方向上受到重力为G,阻力和重力的合力$F=\sqrt{(\sqrt{3}G)^2+G^2}=2G$,无人机匀速飞行,受力平衡,所以六个旋翼提供的动力大小为2G,则平均每个旋翼提供的飞行动力大小为$\frac{1}{3}G$。
[答案] A

例2
如图所示,三段不可伸长的细绳,$ OA $、$ OB $、$ OC $ 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中 $ OB $ 是水平的,$ A $ 端、$ B $ 端固定在水平天花板上和竖直墙上。若逐渐增加 $ C $ 端所挂重物的质量,则最先断的绳是( )


A.必定是 $ OA $
B.必定是 $ OB $
C.必定是 $ OC $
D.可能是 $ OB $,也可能是 $ OC $

答案：
[解析] OC下悬挂重物,它对O点的拉力等于重物所受的重力G。OC绳的拉力产生两个效果:拉紧OB绳的水平向左的力$F_1$,拉紧OA绳的沿绳子方向斜向下的力$F_2$,$F_1$、$F_2$是G的两个分力。由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示,当逐渐增大所挂重物的质量时,哪根绳受的拉力最大则哪根绳最先断。从图中可知,表示力$F_2$的有向线段最长,力$F_2$最大,故OA绳最先断。

[答案] A

例3
(2024·河北卷,T5)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为 $ 0.20\ kg $ 的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为 $ 30^{\circ} $,挡板与斜面夹角为 $ 60^{\circ} $。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为 $ 1.0\ N $,$ g $ 取 $ 10\ m/s^2 $,挡板对球体支持力的大小为( )


A.$ \dfrac{\sqrt{3}}{3}\ N $
B.$ 1.0\ N $
C.$ \dfrac{2\sqrt{3}}{3}\ N $
D.$ 2.0\ N $

答案：
[解析] 对小球受力分析如图所示,由几何关系易得力F与力$F_N$与竖直方向的夹角均为$30°$,因此由正交分解方程可得$F_N\sin30°=F\sin30°$,$F_N\cos30°+F\cos30°+T=mg$,解得$F=F_N=\frac{\sqrt{3}}{3}\ N$。

[答案] A

例4
如图所示,在水平地面上用绳子拉一个质量 $ m = 46\ kg $ 的箱子,绳子与地面的夹角为 $ 37^{\circ} $,拉力 $ F = 100\ N $ 时箱子恰好匀速移动。($ g $ 取 $ 10\ N/kg $,$ \sin 37^{\circ} = 0.6 $,$ \cos 37^{\circ} = 0.8 $)

(1) 画出该箱子在此过程中受力分析示意图,并求地面所受的压力大小。
(2) 求箱子所受的摩擦力大小和方向。
(3) 求地面和箱子之间的动摩擦因数。

答案：
[解析] （1）以箱子为研究对象,分析受力情况如图所示,竖直方向受力平衡,有$F_N+F\sin37°-mg=0$代入数据解得地面对箱子的支持力$F_N=400\ N$根据牛顿第三定律可知,地面所受压力大小$F_N'=F_N=400\ N$。
（2）水平方向受力平衡,有$F\cos37°-F_f=0$代入数据解得$F_f=80\ N$,方向水平向左。
（3）由$F_f=\mu F_N$可得$\mu=\frac{F_f}{F_N}=0.2$。

[答案] （1）图见解析 400 N （2）80 N 方向水平向左 （3）0.2