2019年高考物理一輪復習 專題2.2 力的合成與分解千題精練.doc

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專題2.2 力的合成與分解 一．選擇題 1. （2018安徽合肥三模） 一直角V形槽固定在水平面上，其橫截面如圖所示，BC面與水平面間夾角為60，有一質(zhì)量為m的正方體木塊放在槽內(nèi)，木塊與AB面間的動摩擦因數(shù)為μ，與BC面間無摩擦?，F(xiàn)用平行于槽的水平力F推木塊，使之沿槽向里勻速運動，重力加速度為g。下列說法正確的是 A. 木塊受到5個力的作用 B. 木塊對V形槽的作用力大小為mg C. 推力F大小為=μmg D. 木塊對BC面的壓力大小為 【參考答案】AC 【命題意圖】本題考查受力分析、力的分解、摩擦定律、平衡條件及其相關的知識點。 【易錯剖析】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有看清題述，誤認為V形槽兩個側面對木塊都有摩擦力，分析受力得出木塊受到6個力，導致漏選A，導致運用平衡條件得出推力大小大于=μmg，導致漏選C；二是沒有考慮到摩擦力，根據(jù)平衡條件導致錯選B；三是力的分解出錯，導致錯選D。 2. 如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條自由長度均為L，在兩橡皮條的末端有一塊軟羊皮（長度不計）做成裹片。若橡皮條的形變量的關系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為3L（彈性限度內(nèi)），則發(fā)射過程中裹片對彈丸的最大作用力為 A．2kL B．kL C． D． 【答案】C 【命題意圖】本題考查胡克定律，力的合成及其相關的知識點。 3．（黑龍江省哈爾濱市第六中學2018屆高三下學期考前押題卷）如圖所示是一旅行箱，它既可以在地面上推著行走，也可以在地面上拉著行走．已知該旅行箱的總質(zhì)量為15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉著旅行箱在水平地面上做勻速運動，若拉力的最小值為90 N，此時拉力與水平方向間的夾角為θ，重力加速度大小為g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，旅行箱受到地面的阻力與其受到地面的支持力成正比，比值為μ，則(　　) A. μ＝0.5，θ＝37 B. μ＝0.5，θ＝53 C. μ＝0.75，θ＝53 D. μ＝0.75，θ＝37 【參考答案】 D 【名師解析】對物體受力分析，如圖所示： 令μ=tanα，則F=； 當α-θ=0時，F(xiàn)有最小值，故F=sinαG=90N，故α=37， 故μ=tan37=0.75，θ=37；故選D. 點睛：本題關鍵是對物體受力分析，根據(jù)平衡條件并采用正交分解法列式分析，第二問令μ=tanα求解F的最小值的表達式是關鍵； 4. （2018天津卷）明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之,曰：無煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側的磚縫間敲進去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側產(chǎn)生推力FN，則 A. 若F一定，θ大時大 B. 若F一定，θ小時大 C. 若θ一定，F(xiàn)大時大 D. 若θ一定，F(xiàn)小時大 【參考答案】BC 【名師解析】試題分析：由于木楔處在靜止狀態(tài)，故可將力F沿與木楔的斜面垂直且向上的方向進行分解，根據(jù)平行四邊形定則，畫出力F按效果分解的圖示．并且可據(jù)此求出木楔兩側產(chǎn)生的推力． 選木楔為研究對象，木楔受到的力有：水平向右的F、和兩側給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側給木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側分解的推力是相等的，力F的分解如圖： 則，，故解得，所以F一定時，越小，越大；一定時，F(xiàn)越大，越大，BC正確； 5．（2018廣州一模）如圖，半圓柱體Q放在水平地面上，表面光滑的圓柱體P放在Q和墻壁之間，Q的軸線與墻壁之間的距離為L，已知Q與地面間的動摩擦因數(shù)=0.5，P、Q橫截面半徑均為R，P的質(zhì)量是Q的2倍，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。P、Q均處于靜止狀態(tài)，則 A．L越大，P、Q間的作用力越大 B．L越大，P對墻壁的壓力越小 C．L越大，Q受到地面的摩擦力越小 D．L的取值不能超過 【參考答案】AD 【名師解析】隔離P受力分析，畫出受力分析圖，L越大，P、Q間的作用力越大，墻壁對P的作用力越大，根據(jù)牛頓第三定律，L越大，P對墻壁的壓力越大，選項A正確B錯誤；對P、Q整體受力分析，由平衡條件可知，L越大，Q受到地面的摩擦力越大，選項C錯誤；當L的取值為時，圓柱體圓心的連線與水平面夾角的余弦值為3/5，正弦值為4/5，設Q的質(zhì)量為m，則P、Q間的作用力為F=2.5mg，其水平分力為Fx=2.5mg3/5=1.5mg，Q與地面之間的壓力為3mg，Q與地面之間的最大靜摩擦力為f=3mg=1.5mg，所以L的取值不能超過，若L的取值超過，則平衡不能維持，選項D正確。 6. (2018溫州聯(lián)考)如圖所示，建筑裝修中工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨，當對磨石加豎直向上大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是(　　) A．(F－mg)cos θ　　　　　　　 B．(F－mg)sin θ C．μ(F－mg)cos θ D．μ(F－mg) 【參考答案】A 7. (2018洛陽聯(lián)考)如圖所示為緩慢關門時(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37，此時彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(sin 37＝0.6，cos 37＝0.8)，下列說法正確的是(　　) A．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N B．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為30 N C．關門時鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大 D．關門時鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變 【參考答案】.AC 【名師解析】鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1＝FNsin 37，且此時F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，選項A正確，B錯誤；關門時，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項C正確，D錯誤。 8. (2016上海松江模擬)下圖中按力的作用效果分解正確的是（　?。? A． B． C． D． 【參考答案】A 9. (2017南師附中)將一光滑輕桿固定在地面上,桿與地面間夾角為θ,，一光滑輕環(huán)套在桿上.一個大小和質(zhì)量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上,用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上,用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向,如圖所示.現(xiàn)水平向右拉繩,當輕環(huán)重新靜止不動時OP繩與天花板之間的夾角為 (　　) A. 90 B. 45 C. θ D. 45+θ/2 【參考答案】D　 【名師解析】由題意可知,當輕環(huán)重新靜止不動時，環(huán)所受的輕繩拉力方向與輕桿垂直，滑輪兩側輕繩的夾角為90+θ，,此時,定滑輪P受OP繩拉力、繩子水平拉力和滑輪P與環(huán)間繩子拉力作用,處于靜止狀態(tài),設此時OP繩與天花板之間的夾角為α,由幾何知識及力的合成與分解,可得α=45+θ/2，,故選項D正確,A、B、C錯誤. 10. 四個半徑為r的勻質(zhì)球在光滑的水平面上堆成錐形,如圖所示.下面的三個球A、B、C用繩縛住,繩與三個球心在同一水平面內(nèi),D球放在三球上方處于靜止狀態(tài).如果四個球的質(zhì)量均為m,則D球對A、B、C三球的壓力均為 (　　) A. mg B. mg C. mg D. mg 【參考答案】. D　 【名師解析】 如圖所示,A、B、C、D分別為四個球的球心,θ為BD連線與豎直方向間的夾角,根據(jù)幾何關系有sinθ=,,cosθ=.分析D球受力,得3Fcosθ=mg,其中F為A、B、C三球對D球的支持力大小,可得F=mg,即選項D正確. 11. (2017常州中學)我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習俗.如圖,質(zhì)量為m的燈籠用兩根不等長的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上,OA比OB長,O為結點.重力加速度大小為g.設OA、OB對O點的拉力分別為FA、FB,輕繩能夠承受足夠大的拉力,則 (　　) A. FA 小于FB B. FA、FB的合力大于mg C. 調(diào)節(jié)懸點A的位置,可使FA、FB都大于mg D. 換質(zhì)量更大的燈籠,FB的增加量比FA的增加量大 【參考答案】ACD　 12.（（2018洛陽聯(lián)考，單選）城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結構懸掛。如圖是這類結構的一種簡化模型，硬桿左端可繞通過B點且垂直于紙面的軸無摩擦的轉動，右端O點通過鋼索掛于A點，鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一質(zhì)量不變的重物懸掛于O點，現(xiàn)將鋼索緩慢變短，并使鋼索的懸掛點A緩慢向下移動，以保證硬桿始終處于水平。則在上述變化過程中，下列說法中正確的是（ ） A. 鋼索對O點的拉力變大 B. 硬桿對O點的彈力變小 C. 鋼索和硬桿對O點的作用力的合力變大 D. 鋼索和硬桿對O點的作用力的合力變小 【參考答案】A 13. 如圖所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計，滑輪軸O安在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端掛一重物，BO與豎直方向夾角θ=45，系統(tǒng)保持平衡．若保持滑輪的位置不變，改變θ的大小，則滑輪受到木桿作用力大小變化情況是（　?。? A．只有角θ變小，作用力才變大 B．只有角θ變大，作用力才變大 C．不論角θ變大或變小，作用力都是變大 D．不論角θ變大或變小，作用力都不變 【參考答案】D 【名師解析】對滑輪受力分析，受兩個繩子的拉力和桿的彈力；滑輪一直保持靜止，合力為零，故桿的彈力與兩個繩子的拉力的合力等值、反向、共線；由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力，大小不變，方向也不變，故兩個拉力的合力為 mg，與水平方向成45斜向右下方，選項D正確。 14．(2016吉林長春市二模)如圖所示，物體受到沿斜面向下的拉力F作用靜止在粗糙斜面上，斜面靜止在水平地面上，則下列說法正確的是 A．斜面對物體的作用力的方向豎直向上 B．斜面對物體可能沒有摩擦力 C．撤去拉力F后物體仍能靜止 D．水平地面對斜面沒有摩擦力 【參考答案】C 【命題意圖】本題考查了斜面、受力分析、共點力平衡及其相關的知識點。 15. (2016江西南昌市一模)質(zhì)量為M的三角形物塊放置在粗糙水平地面上，開始質(zhì)量為m的物體以速度v0沿三角形物塊的粗糙斜面勻速下滑，某時刻給物體施加一沿斜面向下的推力F，使物體沿斜面向下做加速運動，如圖所示。整個過程中，三角形物塊始終靜止在地面上，設物體向下加速運動時，地面對三角形物塊的支持力大小為N，地面對三角形物塊的摩擦力的大小為f，重力加速度為g，則 A．f≠0 ,N >m +M)g B．f =0,N=( m+M)g C. f≠0 ,N ( m+M)g 【參考答案】B 【命題意圖】本題考查受力分析、平衡條件及其相關的知識點。 16．（2016蘭州模擬）如圖所示，一斜面體緊靠檔板靜止在水平地面上，現(xiàn)有一物塊沿斜面勻速下滑，則下列說法正確的是 A．地面對斜面體有水平向右的摩擦力 B．斜面體對物塊的作用力方向豎直向上 C．若撤去檔板斜面體將會向左運動 D．地面對斜面體的支持力大于斜面體和物塊的重力之和 【參考答案】A 【命題意圖】本題考查了及其相關的知識點。 【名師解析】物塊沿斜面勻速下滑，加速度為零。對物塊和斜面整體受力分析，受到重力（包括斜面重力和物塊重力）， 地面支持力，二力平衡，地面對斜面體無摩擦力，選項AD錯誤。若撤去擋板斜面體靜止不動，選項C錯誤。由于物塊沿斜面勻速下滑，加速度為零，受力平衡。由平衡條件可知，斜面對物塊的作用力方向豎直向上，大小等于重力，選項B正確。 17.(2016長沙模擬)如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體a連接，連接b的一段細繩與斜面平行。連接a的一段細繩豎直。A連接在豎直固定在地面的彈簧上，現(xiàn)在b盒內(nèi)緩慢放入適量砂粒，abc始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是 A．b對c的摩擦力可能先減小后增大 B．地面對c的支持力可能不變 C．c對地面的摩擦力方向始終向左 D．彈簧的彈力可能增大 【參考答案】A 【命題意圖】本題考查了連接體、彈簧、摩擦力、平衡條件、牛頓第三定律及其相關的知識點。 18、迎澤公園有這樣一根電桿，一條電纜線由北向南繞過電桿轉向由東向西．電纜與電桿的接觸點為P。固定電桿的鋼索一端固定在P點，另一端固定在地面上，鋼索、電桿與東西方向的電纜在同一豎直平面內(nèi)．設電纜線水平，南北、東西方向的電纜對電桿的拉力分別為F1、F2，且大小相等，鋼索對電桿的拉力為F3。已知植于土中的電桿豎直，下列說法正確的是 A、F1、F2和F3的合力豎直向下 B、地面對電桿的作用力豎直向上 C、F1、F2和F3在水平面內(nèi)的合力可能為0 D、F1、F2和F3在水平面內(nèi)合力的方向偏向北方一側 【參考答案】D 【命題意圖】本題考查了力的合成、物體平衡及其相關的知識點。 19.(2018貴州模擬)如圖所示，OA、OB為豎直平面的兩根固定光滑桿，OA豎直、OB與OA之間的夾角為45，兩桿上套有可以自由移動的輕質(zhì)環(huán)E和F，通過不可伸長的輕繩在結點D點懸掛質(zhì)量為m的物體。當物體靜止時，環(huán)E與桿OA間的作用力大小為F1，環(huán)F與桿OB之間的作用力大小為F2，則 A．F1=mg，F(xiàn)2=mg B．F1=mg，F(xiàn)2=mg C．F1=mg，F(xiàn)2=mg D．F1=mg，F(xiàn)2=mg 【參考答案】B 【命題意圖】本題考查了物體平衡條件、受力分析、平行四邊形定則及其相關的知識點。 【解題思路】套在固定光滑桿的輕質(zhì)環(huán)對其作用力的方向只能是垂直于光滑桿。由此可知，當物體靜止時，DE輕繩水平，DF輕繩與豎直方向的夾角為45，由平行四邊形定則可知，DE輕繩中的的拉力等于mg，DF輕繩中的的拉力等于mg，所以環(huán)E與桿OA之間的作用力大小為mg，環(huán)F與桿OB之間的作用力大小為mg，選項C正確。 20．(2018池州聯(lián)考)將物體所受重力按力的效果進行分解，下列圖中錯誤的是(　　) 【參考答案】C 21.（2018浙江名校協(xié)作體聯(lián)考）魚在水中沿直線水平向左減速游動過程中，水對魚的作用力方向合理的是（ ） A B C D 【參考答案】C 【名師解析】魚在水中沿直線水平向左減速游動過程中，加速度方向水平向右，魚受到豎直向下的重力和水對魚的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，這兩個力的合力一定水平向右，根據(jù)力的合成知識可知，水對魚的作用力方向合理的是圖C。