2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成與分解練習(xí) 魯科版

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成與分解練習(xí) 魯科版課時(shí)作業(yè)單獨(dú)成冊方便使用 基礎(chǔ)題組一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于幾個(gè)共點(diǎn)力及其合力，下列說法不正確的是()A合力的作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用D求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則解析：合力與分力是等效替代的關(guān)系，即合力的作用效果與幾個(gè)分力的共同作用效果相同，合力的作用效果可以替代這幾個(gè)分力的作用效果，但不能認(rèn)為合力與分力同時(shí)作用在物體上，A、C正確，B錯(cuò)誤；力是矢量，所以求合力時(shí)遵循平行四邊形定則，D正確答案：B2.一物體受到三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量關(guān)系如圖所示，則它們的合力大小是()A0B2F1CF3 D2F2解析：根據(jù)三角形定則，F(xiàn)1與F3的合力等于從F1的起點(diǎn)到F3的終點(diǎn)的有向線段，即與F2相同，合力等于2倍的F2，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤答案：D3.2017年5月8日廣西選手蘭星宇以14.733分的成績獲得全國體操錦標(biāo)賽暨全運(yùn)會(huì)體操預(yù)選賽男子吊環(huán)冠軍，蘭星宇在吊環(huán)比賽中有一個(gè)高難度動(dòng)作，先雙手撐住吊環(huán)，此時(shí)兩繩間距與肩同寬，且平行，如圖甲，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖乙所示的位置，則在兩手之間的距離增大的過程中，每根繩的拉力F及兩繩的合力F合的大小變化情況為()AF增大，F(xiàn)合減小 BF增大，F(xiàn)合增大CF增大，F(xiàn)合不變 DF減小，F(xiàn)合不變解析：對(duì)人受力分析可知，兩繩的拉力的合力與人的重力的大小是相等的，人的重力的大小是不變的，所以它們的合力不變，當(dāng)雙臂緩慢張開時(shí)繩之間的夾角變大，兩個(gè)分力的大小都要變大，故C正確答案：C4.(2018·河南洛陽模擬)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin 37°0.6，cos 37°0.8)，下列說法正確的是()A此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 NB此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 NC關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸減小D關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變解析：鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1Nsin 37°，且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(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；關(guān)門時(shí)，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(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案：A 5.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小為50 N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30 N則()AF1的大小是唯一的 BF2的方向是唯一的CF2有兩個(gè)可能的方向 DF2可取任意方向解析：由F1、F2和F的矢量三角形圖可以看出：當(dāng)F225 N時(shí)，F(xiàn)1的大小才是唯一的，F(xiàn)2的方向也是唯一的因F230 NF2025 N，所以F1的大小有兩個(gè)，即F1和F1，F(xiàn)2的方向有兩個(gè)，即F2的方向和F2的方向，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確答案：C二、多項(xiàng)選擇題6共點(diǎn)的兩個(gè)力，大小均為10 N，當(dāng)它們的合力在010 N范圍時(shí)，它們夾角可能值是()A27° B79° C121° D173°解析：由題意，兩個(gè)相等的共點(diǎn)力大小為10 N，而合力的大小也為10 N，因此由等邊三角形的知識(shí)可知，當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力即為10 N，如圖所示，而當(dāng)夾角為180°時(shí)，則合力為零，因此它們的合力在010 N范圍時(shí)，它們夾角在120°180°之間，故選項(xiàng)C、D正確答案：CD7.如圖所示，作用于O點(diǎn)的三個(gè)力F1、F2、F3合力為零，F(xiàn)1沿y方向，大小已知F2與x方向夾角為(90°)，大小未知下列說法正確的是()AF3可能指向第二象限BF3一定指向第三象限CF3與F2的夾角越小，則F3與F2的合力越小DF3的最小可能值為F1cos 解析：因F1、F2、F3的合力為零，故F3應(yīng)與F2、F1的合力等大反向，故F3可能指向第二象限，也可能指向第三象限，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；F3、F2的合力與F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3與F2的合力與其夾角大小無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)F3與F2垂直時(shí)，F(xiàn)3最小，其最小值為F1cos ，選項(xiàng)D正確答案：AD8.一件行李重為G，被繩OA和OB吊在空中，OA繩和OB繩的拉力分別為F1、F2，如圖所示，則()AF1、F2的合力是GBF1、F2的合力是FC行李對(duì)繩OA的拉力方向與F1方向相反、大小相等D行李受到重力G、OA繩的拉力F1、OB繩的拉力F2，還有F共四個(gè)力作用解析：合力與分力具有等效替代的關(guān)系所謂等效是指力F的作用效果與其分力F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同F(xiàn)1和F2的合力的作用效果是把行李提起來，而G的作用效果是使行李下落，另外產(chǎn)生的原因(即性質(zhì))也不相同，故A錯(cuò)誤；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正確；行李對(duì)繩OA的拉力與繩OA拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一個(gè)力，故C正確；合力F是為研究問題方便而假想出來的力，實(shí)際上不存在，應(yīng)與實(shí)際受力區(qū)別開來，故D錯(cuò)誤答案：BC能力題組一、選擇題9如圖甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索，它們的一端都系在塔柱上對(duì)于每一對(duì)鋼索，它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對(duì)塔柱的拉力F1、F2作用在同一點(diǎn)，它們合起來對(duì)塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個(gè)豎直向下的力F一樣，如圖乙所示這樣，塔柱便能穩(wěn)固地佇立在橋墩上，不會(huì)因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜，甚至倒下如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱分布，如圖丙所示，要保持塔柱所受的合力豎直向下，那么鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB應(yīng)滿足()AFACFAB11 BFACFABsin sin CFACFABcos cos DFACFABsin sin 解析：將AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力應(yīng)為零，有FACsin FABsin 0，則FACFABsin sin ，B正確答案：B10.(多選)如圖所示，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(gè)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°.現(xiàn)將小鐵夾的位置稍稍向左移動(dòng)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()A移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力等于玩具所受的重力B移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力小于玩具所受的重力C移動(dòng)后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量不變D移動(dòng)后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小解析：移動(dòng)前，由平衡條件得，a段細(xì)線中的拉力FaGcot 45°G，A項(xiàng)正確；夾子向左移動(dòng)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(dòng)后b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小，D項(xiàng)正確答案：AD11.如圖所示，傾角為 30°的光滑斜面上固定有豎直光滑擋板P，橫截面為直角三角形的物塊A放在斜面與P之間則物塊A對(duì)豎直擋板P的壓力與物塊A對(duì)斜面的壓力大小之比為()A21 B12C.1 D.4解析：將物體A所受重力按照力的效果進(jìn)行分解，如圖所示，有F1Gtan ，F(xiàn)2，故sin 即物塊A對(duì)豎直擋板P的壓力與物塊A對(duì)斜面的壓力大小之比為12，B正確答案：B12.如圖所示，將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角均為30°.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力F1和第1、3塊石塊間的作用力F2的大小之比為()A12 B.2C.3 D.1解析：以第1塊石塊為研究對(duì)象，受力分析如圖，石塊靜止，則F1F2cos 30°，cos 30°，故B正確. 答案：B13.(多選)如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)已知容器半徑為R，與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為30°.下列說法正確的是()A容器相對(duì)于水平面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢B容器和彈簧對(duì)小球的作用力的合力豎直向上C彈簧原長為RD輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為mg解析：對(duì)小球受力分析，如圖所示30°，三角形OOP為等邊三角形，由相似三角形法得NFmg，D錯(cuò)誤由整體法得，豎直方向有總重力、地面的支持力，根據(jù)平衡條件可知，容器不受水平面的靜摩擦力，容器與地面沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，A錯(cuò)誤小球處于平衡狀態(tài)，容器和彈簧對(duì)小球的作用力的合力與重力平衡，B正確由胡克定律有Fmgk(L0R)，解得彈簧原長L0R，C正確答案：BC二、非選擇題14圖中工人在推動(dòng)一臺(tái)割草機(jī)，施加的推力大小為400 N，方向與水平地面成30°斜向下，割草機(jī)重500 N.(1)割草機(jī)作用在地面上向下的壓力多大？(2)割草機(jī)割完草后，工人用最小的拉力斜向右上方拉它，使之做勻速運(yùn)動(dòng)，已知最小拉力大小為300 N，則割草機(jī)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？最小拉力與水平方向的夾角為多少？解析：(1)當(dāng)工人斜向下推割草機(jī)時(shí)，在豎直方向上有：N1mgFsin 30°，解得：N1700 N由牛頓第三定律可得，割草機(jī)作用在地面上向下的壓力大小N1N1700 N(2)由平衡條件知，在水平方向上：Fcos N在豎直方向上有：NFsin mg聯(lián)立可得：F，tan ，所以當(dāng)90°，即tan 時(shí)，F(xiàn)有最小值：Fmin，代入數(shù)據(jù)可得：0.75，37°答案：(1)700 N(2)0.7537°