（江蘇專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 基礎(chǔ)課時5 力的合成和分解（含解析）-人教版高三物理試題

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1、基礎(chǔ)課時5　力的合成和分解 一、單項選擇題 1．兩個共點(diǎn)力的夾角為120°，大小都是8 N，則這兩個力的合力應(yīng)為(　　) A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 解析　根據(jù)平行四邊形定則，兩個大小為F的力，其夾角為120°時，合力大小也等于F。所以合力為8 N。 答案　B 2．(2016·江蘇常州調(diào)研)某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點(diǎn)力作用，在如圖1所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長表示1 N大小的力)，該物體所受的合外力大小正確的是(　　) 圖1 A．圖甲中物體所受的合外力大小等于4 N B．圖乙中物體所受的合外力大小等于2 N C．圖丙中物

2、體所受的合外力等于0 D．圖丁中物體所受的合外力等于0 解析　圖甲中，先將F1與F3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5 N，選項A錯誤；圖乙中，先將F1與F3正交分解，再合成，求得合力大小等于5 N，選項B錯誤；圖丙中，可將F3正交分解，求得合力大小等于6 N，選項C錯誤；根據(jù)三角形定則，圖丁中合力等于0，選項D正確。 答案　D 3．有兩個大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時，合力為F，則當(dāng)它們的夾角為60°時，合力的大小為(　　) A．2F B.F C.F D.F 解析　當(dāng)它們的夾角為90°時，合力F＝F1，當(dāng)它們的夾角為60°時，合力F′＝F1，所以可

3、求得F′＝F，故選項B正確。 答案　B 4．如圖2所示，相隔一定距離的兩個相同的圓柱體A、B固定在等高的水平線上，一細(xì)繩套在兩圓柱體上，細(xì)繩下端懸掛一重物。繩和圓柱體之間無摩擦，當(dāng)重物一定時，繩越長(　　) 圖2 A．繩對圓柱體A的作用力越小，作用力與豎直方向的夾角越小 B．繩對圓柱體A的作用力越小，作用力與豎直方向的夾角越大 C．繩對圓柱體A的作用力越大，作用力與豎直方向的夾角越小 D．繩對圓柱體A的作用力越大，作用力與豎直方向的夾角越大 解析　題中裝置關(guān)于AB連線的中垂線對稱，因此，三段繩中的張力相等。對物體，兩段繩的張力的合力等于物體的重力，若繩越長，則兩段繩間的夾角

4、越小，則張力越小。對A圓柱體，兩段繩的張力的合力即對圓柱體的作用力，繩越長，兩繩間的夾角越大，則合力越小，合力方向與豎直方向的夾角越小，選項A正確。 答案　A 5. (2016·福建廈門模擬)如圖3所示，放在斜面上的物體受到垂直于斜面向上的力F作用始終保持靜止，當(dāng)力F逐漸減小后，下列說法正確的是(　　) 圖3 A．物體受到的摩擦力保持不變 B．物體受到的摩擦力逐漸增大 C．物體受到的合力減小 D．物體對斜面的壓力逐漸減小 解析　對物體受力分析可知，物體受重力、摩擦力、拉力F及斜面對物體的支持力FN的作用，將這些力正交分解，根據(jù)力的平衡可知F＋FN＝Gcos θ，F(xiàn)f＝Gsi

5、n θ，當(dāng)力F減小時，F(xiàn)N會增大，而G是不變的，θ也是不變的，故摩擦力Ff也是不變的，物體受到的合力為0，選項A正確，B、C、D錯誤。 答案　A 6．(2016·山西大同聯(lián)考)一鐵球懸掛在OB繩的下端，輕繩OA、OB、OC的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OA懸掛在天花板上的A點(diǎn)，輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測力計上。第一次，保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，某人拉著輕質(zhì)彈簧測力計從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置，如圖4中的甲所示，彈簧測力計的示數(shù)記為F1。第二次，保持輕繩OC垂直于OA，緩慢釋放輕繩，使輕繩OA轉(zhuǎn)動到豎直位置，如圖4中的乙所示，彈簧測力計的示數(shù)記為F2。則(　　) 圖4 A．F1恒定不變，F(xiàn)2逐漸增大

6、 B．F1、F2均逐漸增大 C．F1先減小后增大，F(xiàn)2逐漸減小 D．F1逐漸增大，F(xiàn)2先減小后增大 解析　題圖甲中，OA與OC的合力與重力等大反向，且保持不變，OA的方向不變，通過畫平行四邊形可知，當(dāng)OC順時針轉(zhuǎn)動到水平位置時，F(xiàn)1先減小后增大。題圖乙中，設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為θ，因為OA與OC垂直，且合力與重力等大反向，故F2＝mgsin θ，根據(jù)題意，隨著θ的減小F2逐漸減小，故選項C正確。 答案　C 7.如圖5所示，一不可伸長的光滑輕繩，其左端固定于O點(diǎn)，右端跨過位于O′點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體；OO′段水平，長度為L；繩子上套一可沿繩滑動的輕環(huán)。現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛

7、一鉤碼，平衡后，物體上升L。則鉤碼的質(zhì)量為(　　) 圖5 A.M B.M C.M D.M 解析　選物體M為研究對象。 由平衡條件得：FT－Mg＝0① 假設(shè)平衡后輕環(huán)位置為P，平衡后，物體上升L，說明此時POO′恰好構(gòu)成一個邊長為L的正三角形，繩中張力處處相等，選鉤碼m為研究對象，受力分析如圖所示，由平衡條件得：2FTcos 30°－mg＝0② 聯(lián)立①②得：m＝M 所以選項D正確。 答案　D 8. (2016·湖北黃岡模擬)如圖6所示，F(xiàn)1、F2為有一定夾角的兩個力，L為過O點(diǎn)的一條直線，當(dāng)L取什么方向時，F(xiàn)1、F2在L上的分力之和最大(　　) 圖6 A．

8、F1、F2合力的方向 B．F1、F2中較大力的方向 C．F1、F2中較小力的方向 D．任意方向均可 解析　以直線L為x軸建立坐標(biāo)系，如圖所示，分別對兩分力F1、F2和它們的合力F正交分解，F(xiàn)1x＋F2x＝Fx＝Fcos θ。當(dāng)θ＝0時，F(xiàn)x最大，即當(dāng)L取F1、F2的合力方向時，F(xiàn)1、F2在L上的分力之和最大，選項A正確。 答案　A 9．假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖7所示，他先后作出過幾個猜想，其中合理的是(　　) 圖7 A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外

9、形美觀，跟使用功能無關(guān) B．在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān) C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大 解析　把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖所示。當(dāng)在刀背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知，這兩個分力大小相等(F1＝F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖所示，在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中陰影部分)。根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)

10、系，有關(guān)系式＝＝，得F1＝F2＝。由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sin θ的值越小，F(xiàn)1和F2的值越大，故選項D正確。 答案　D 二、多項選擇題 10．(2016·深圳模擬)如圖8所示，一個大人拉著載有兩個小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動)沿水平地面勻速前進(jìn)，則對小孩和車下列說法正確的是(　　) 圖8 A．拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力 B．拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小 C．拉力與摩擦力的合力方向豎直向上 D．小孩和車所受的合力為零 解析　小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件，拉力

11、的水平分力等于小孩和車所受的摩擦力，故選項A錯誤；小孩和車整體受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，拉力、摩擦力的合力與重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力豎直向下，故拉力與摩擦力的合力方向豎直向上，故選項B錯誤，C正確；小孩和車做勻速直線運(yùn)動，故所受的合力為零，故選項D正確。 答案　CD 11．如圖9所示，一根細(xì)線的兩端分別固定在M、N兩點(diǎn)，用小鐵夾將一個玩具娃娃固定在細(xì)線上，使a段細(xì)線恰好水平，b段細(xì)線與水平方向的夾角為45°?，F(xiàn)將小鐵夾的位置稍稍向左移動一段距離，待玩具平衡后，關(guān)于a、b兩段細(xì)線中的拉力，下列說法正確的是(　　) 圖9 A．移動前，a段細(xì)線中

12、的拉力等于玩具所受的重力 B．移動前，a段細(xì)線中的拉力小于玩具所受的重力 C．移動后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量不變 D．移動后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小 解析　移動前，由平衡條件得，a段細(xì)線中的拉力Fa＝＝G，A項正確；夾子向左移動一小段距離后，玩具的位置下移，線a不再水平，與重力平衡的力變?yōu)閍、b兩線中拉力的豎直分量之和，故移動后b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小，D項正確。 答案　AD 12．(2016·寧夏銀川模擬)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖10所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(　　) A．繩OA對M的拉力大小大于

13、繩OB對M的拉力大小 B．繩OA對M的拉力大小小于繩OB對M的拉力大小 C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零 D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左 圖10 解析　取O點(diǎn)為研究對象進(jìn)行受力分析，如圖所示，則有FTA＜FTB，所以m受水平面的靜摩擦力的方向水平向左，選項B、D正確。 答案　BD 13．如圖11所示，質(zhì)量為M的斜面體A放在粗糙水平面上，用輕繩拴住質(zhì)量為m的小球B置于斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知斜面傾角及輕繩與豎直方向夾角均為θ＝30°。不計小球與斜面間的摩擦，則(　　) 圖11 A．輕繩對小球的作用力大小為mg B．斜面對小球的作用力大小為mg C．斜面體對水平面的壓力大小為(M＋m)g D．斜面體與水平面間的摩擦力大小為mg 解析　以B為研究對象，受力如圖甲所示，由幾何關(guān)系知θ＝β＝30°。根據(jù)受力平衡可得FT＝FN＝mg 以斜面體為研究對象，其受力如圖乙所示 由受力平衡得FN1＝Mg＋FN′cos θ＝Mg＋mg Ff＝FN′sin θ＝mg 故B、C選項錯誤，A、D選項正確。 答案　AD