2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練5 力的合成與分解 新人教版.doc
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分層規(guī)范快練(五) 力的合成與分解 [雙基過(guò)關(guān)練] 1．下列各組物理量中全部是矢量的是( ) A．位移、速度、加速度、力 B．位移、時(shí)間、速度、路程 C．力、位移、速率、加速度 D．速度、加速度、力、路程 解析：位移、速度、加速度、力都有大小又有方向，都是矢量，故A正確． 答案：A 2．一體操運(yùn)動(dòng)員倒立并靜止在水平地面上，下列圖示姿勢(shì)中，沿手臂的力F最大的是( ) 解析：將人所受的重力按照效果進(jìn)行分解，由于大小方向確定的一個(gè)力分解為兩個(gè)等大的力時(shí)，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而D圖中人最費(fèi)力，A、B圖中人最省力． 答案：D 3．(多選)一物體位于光滑水平面上，同時(shí)受到三個(gè)水平共點(diǎn)力F1、F2和F3作用，其大小分別為F1＝42 N、F2＝28 N、F3＝20 N，且F2的方向指向正北，下列說(shuō)法正確的是( ) A．這三個(gè)力的合力可能為零 B．F1、F2兩個(gè)力的合力大小可能為20 N C．若物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則F2、F3的合力大小為48 N，方向指向正南 D．若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則F1、F3的合力大小一定為28 N，方向指向正南 解析：A項(xiàng)，根據(jù)兩個(gè)力F1和F2的合力范圍|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，得F1和F2的合力范圍為14 N≤F合≤70 N，F(xiàn)3＝20 N，則F3與F1和F2的合力大小可能相等，則三個(gè)力的合力可能為零．故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，F(xiàn)1和F2的合力范圍為14 N≤F合≤70 N，則F1、F2兩個(gè)力的合力大小可能為20 N．故B正確；C項(xiàng)，若物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，合外力為零，F(xiàn)1、F3的合力與F2＝28 N大小相等、方向相反，即F1、F3的合力大小為28 N，方向與F2方向相反，正南．故C錯(cuò)誤；D.若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，合外力為零，F(xiàn)1、F3的合力大小與F2＝28 N大小相等，方向相反，即F1、F3的合力大小一定為28 N，方向指向正南．故D正確． 答案：ABD 4．如右圖所示，木塊在水平桌面上，受水平力F1＝10 N、F2＝3 N而靜止．當(dāng)撤去F1后，木塊仍靜止，則此時(shí)木塊受的合力為( ) A．0 B．水平向右，3 N C．水平向左，7 N D．水平向右，7 N 解析：撤去F1之前，木塊所受靜摩擦力為7 N，表明最大靜摩擦力大于或等于7 N．撤去F1后，F(xiàn)2不能將木塊推動(dòng)，木塊仍靜止，所受的合力仍為0.A對(duì)． 答案：A 5．有三個(gè)力矢量F1、F2、F3，恰好可圍成一個(gè)封閉的直角三角形，在下列四個(gè)選項(xiàng)表示的情形中(如圖)，三個(gè)力的合力最大的是( ) 解析：根據(jù)矢量合成法則可知，A圖中三力合力為2F1，B圖中合力為零，C圖中合力為2F2，D圖中合力為2F3，因此C圖中三力的合力最大，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確． 答案：C 6．[2019漢中模擬]如圖所示是山區(qū)村民用斧頭劈柴的剖面圖，圖中BC邊為斧頭背面， AB、AC邊是斧頭的刃面．要使斧頭容易劈開(kāi)木柴，則應(yīng)( ) A．縮短BC邊，AB邊也縮短些 B．BC邊延長(zhǎng)些，AB邊縮短些 C．BC邊縮短些，但AB邊延長(zhǎng)些 D．BC邊延長(zhǎng)些，AB邊也延長(zhǎng)些 解析：如圖所示，斧頭劈柴的力形成對(duì)木柴兩端的擠壓力，兩力與斧頭的AB、AC邊相互垂直；則可知當(dāng)BC邊縮短一些，AB邊延長(zhǎng)一些時(shí)兩力之間的夾角更大，則兩分力更大，更容易劈開(kāi)木柴，故C正確． 答案：C 7. 如圖所示，兩繩相交于O點(diǎn)，繩與繩，繩與天花板間夾角大小如圖，現(xiàn)用一力F作用于O點(diǎn)，F(xiàn)與右繩間夾角為α，保持F的大小不變，改變?chǔ)两堑拇笮。雎岳K本身的重力，則下述哪種情況下，兩繩所受的張力相等( ) A．α＝135 B．α＝150 C．α＝120 D．α＝90 解析：點(diǎn)O受三個(gè)拉力，由于兩繩所受的張力相等，故根據(jù)平行四邊形定則可以得到兩繩拉力的合力在其角平分線上，而其必定與第三個(gè)力F平衡，即與F等值、反向、共線，故拉力F在兩繩夾角平分線的反向延長(zhǎng)線上，根據(jù)幾何關(guān)系，α＝135，故選A項(xiàng)． 答案：A 8．如圖所示，桿BC的B端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端C為一滑輪．重物G上系一繩經(jīng)過(guò)滑輪固定于墻上A點(diǎn)處，桿恰好平衡．若將繩的A端沿墻緩慢向下移(BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì))，則( ) A．繩的拉力增大，BC桿受繩的壓力增大 B．繩的拉力不變，BC桿受繩的壓力增大 C．繩的拉力不變，BC桿受繩的壓力減小 D．繩的拉力不變，BC桿受繩的壓力不變 解析：選取繩子與滑輪的接觸點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，如圖所示．繩中的彈力大小相等，即FT1＝FT2＝G，C點(diǎn)處于三力平衡狀態(tài)，將三個(gè)力的示意圖平移可以組成閉合三角形，如圖中虛線所示，設(shè)AC段繩子與豎直墻壁間的夾角為θ，則根據(jù)幾何知識(shí)可知F＝2Gsin，當(dāng)繩的A端沿墻緩慢向下移時(shí)，繩的拉力不變，θ增大，F(xiàn)也增大，根據(jù)牛頓第三定律知，BC桿受繩的壓力增大，B正確． 答案：B 9．如圖所示，A、B為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)A、B改變繩的長(zhǎng)度，使光滑掛鉤下的重物C緩慢豎直下降．關(guān)于此過(guò)程中繩上拉力大小的變化，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．不變 B．逐漸減小 C．逐漸增大 D．可能不變，也可能增大 解析：當(dāng)光滑掛鉤下的重物C緩慢下降時(shí)，設(shè)繩AC和BC與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為F，繩AC和BC在水平方向上的分力均為Fx＝Fsinα，大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力．繩AC和BC在豎直方向的分力都為Fy＝Fcosα，兩繩的合力與重力是一對(duì)平衡力，所以2Fy＝2Fcosα＝mg，即F＝，重物C緩慢下降時(shí)，α角逐漸減小，所以?xún)衫K的拉力F都不斷減小，選項(xiàng)B正確． 答案：B [技能提升練] 10．如圖所示，一質(zhì)量為m的沙袋用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在支架上，一練功隊(duì)員用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起使繩與豎直方向的夾角為θ＝30，且繩繃緊，則練功隊(duì)員對(duì)沙袋施加的作用力大小為( ) A. B.mg C.mg D.mg 解析：如圖，建立直角坐標(biāo)系對(duì)沙袋進(jìn)行受力分析，由平衡條件有Fcos30－FTsin30＝0，F(xiàn)Tcos30＋Fsin30－mg＝0，聯(lián)立可解得F＝，故選A項(xiàng)． 答案：A 11．[2019新鄉(xiāng)模擬] 如圖所示，在豎直平面內(nèi)，固定有半圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平．將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，一細(xì)線穿過(guò)輕環(huán)A，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置．不計(jì)所有摩擦，重力加速度大小為g.下列說(shuō)法正確的是( ) A．軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為mg B．細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mg C．細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為mg D．N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30 解析： 輕環(huán)兩邊繩子的拉力大小相等，均為FT＝mg，輕環(huán)兩側(cè)繩子的拉力與輕環(huán)對(duì)圓弧軌道的壓力的夾角相等，設(shè)為θ，由＝知∠OMA＝∠MAO＝θ，則3θ＝90，θ＝30，輕環(huán)受力平衡，則軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小FN＝2mgcos30＝mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為FN′＝FN＝mg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30，選項(xiàng)D正確． 答案：D 12．[2017全國(guó)卷Ⅲ，17]一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))( ) A．86 cm B．92 cm C．98 cm D．104 cm 解析：輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在相距80 cm的兩點(diǎn)上，鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平 衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm，以鉤碼為研究對(duì)象，受力如圖所示，由胡克定律F＝k(l－l0)＝0.2k，由共點(diǎn)力的平衡條件和幾何知識(shí)得F＝＝；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，設(shè)彈性繩的總長(zhǎng)度為l′，由胡克定律得F′＝k(l′－l0)，由共點(diǎn)力的平衡條件F′＝，聯(lián)立上面各式解得l′＝92 cm，選項(xiàng)B正確． 答案：B 13．[2018天津卷，7] (多選)明朝謝肇淛《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可．一游僧見(jiàn)之曰：無(wú)煩也，我能正之．”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身．假設(shè)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(cè)產(chǎn)生推力FN，則( ) A．若F一定，θ大時(shí)FN大 B．若F一定，θ小時(shí)FN大 C．若θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN大 D．若θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大 解析： 本題考查力的分解，確定合力與分力等效替代關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．作用在木楔背上的力F可以分解為垂直于兩個(gè)側(cè)面的分力FN，如圖所示．由平行四邊形定則可知，F(xiàn)N＝，由上式可知，F(xiàn)一定時(shí)，木楔頂角越小，F(xiàn)N越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；木楔頂角一定時(shí)，F(xiàn)越大，F(xiàn)N越大，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤． 答案：BC 14. (多選)如圖所示，將一根不可伸長(zhǎng)、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)，一物體用動(dòng)滑輪懸掛在繩子上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間夾角為θ1，繩子張力為F1；將繩子B端移至C點(diǎn)，等整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ2，繩子張力為F2；將繩子B端移至D點(diǎn)，待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ3，繩子張力為F3，不計(jì)摩擦，則( ) A．θ1＝θ2＝θ3 B．θ1＝θ2<θ3 C．F1>F2>F3 D．F1＝F2下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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