2019届高考物理一轮复习练习：第二章 第2讲 力的合成与分解 Word版含解析
2019版高考一轮复习物理(沪科版)练习：第二章 第2讲 力的合成与分解
[课时作业]单独成册方便使用一、单项选择题1．关于几个共点力及其合力，下列说法不正确的是()A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则解析：合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同，合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，A、C正确，B错误；力是矢量，所以求合力时遵循平行四边形定则，D正确．答案：B2.一物体受到三个共点力F、F2、F3共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是()A．0B．2F1C．F3D．2F2解析：根据三角形定则，F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段，即与F2相同，合力等于2倍的F2，故D正确，A、B、C错误．答案：D3．2017年5月8日广西选手兰星宇以14.733分的成绩获得全国体操锦标赛暨全运会体操预选赛男子吊环冠军，兰星宇在吊环比赛中有一个高难度动作，先双手撑住吊环，此时两绳间距与肩同宽，且平行，如图甲，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图乙所示的位置，则在两手之间的距离增大的过程中，每根绳的拉力F 的大小变化情况为()及两绳的合力F合A．F增大，F合减小B．F增大，F合增大C．F增大，F合不变D．F减小，F合不变解析：对人受力分析可知，两绳的拉力的合力与人的重力的大小是相等的，人的重力的大小是不变的，所以它们的合力不变，当双臂缓慢张开时绳之间的夹角变大，两个分力的大小都要变大，故C正确．答案：C4．(2018·河南洛阳模拟)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，下列说法正确的是()A．此时锁壳碰锁舌的弹力为40 NB．此时锁壳碰锁舌的弹力为30 NC．关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小D．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变＝N sin 37°，且解析：锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中FF1大小等于弹簧的弹力24 N，解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N，选项A正确，B错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项C、D错误．答案：A5.已知两个共点力的合力的大小为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则()A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向解析：由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：当F2＝25 N时，F1的大小才是唯一的，F2的方向也是唯一的．因F2＝30 N＞F20＝25 N，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确．答案：C二、多项选择题6．共点的两个力，大小均为10 N，当它们的合力在0～10 N范围时，它们夹角可能值是()A．27°B．79°C．121°D．173°解析：由题意，两个相等的共点力大小为10 N，而合力的大小也为10 N，因此由等边三角形的知识可知，当它们之间的夹角为120°时，合力即为10 N，如图所示，而当夹角为180°时，则合力为零，因此它们的合力在0～10 N范围时，它们夹角在120°～180°之间，故选项C、D正确．答案：CD7.如图所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零，F1沿－y方向，大小已知．F2与＋x方向夹角为θ(θ＜90°)，大小未知．下列说法正确的是()A．F3可能指向第二象限B．F3一定指向第三象限C．F3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小D．F3的最小可能值为F1cos θ解析：因F1、F2、F3的合力为零，故F3应与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，选项A正确，B错误；F3、F2的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，选项C错误；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cos θ，选项D正确．答案：AD8.一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则()A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用解析：合力与分力具有等效替代的关系．所谓等效是指力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同．F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来，而G的作用效果是使行李下落，另外产生的原因(即性质)也不相同，故A错误；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正确；行李对绳OA的拉力与绳OA拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一个力，故C正确；合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D错误．答案：BC[能力题组]一、选择题9．如图甲所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都系在塔柱上．对于每一对钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点，它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样，如图乙所示．这样，塔柱便能稳固地伫立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下．如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图丙所示，要保持塔柱所受的合力竖直向下，那么钢索AC、AB的拉力F AC、F AB应满足()A．F AC∶F AB＝1∶1B．F AC∶F AB＝sin β∶sin αC．F AC∶F AB＝cos β∶cos αD．F AC∶F AB＝sin α∶sin β解析：将AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力应为零，有F AC sin α－F AB sin β＝0，则F AC∶F AB＝sinβ∶sin α，B正确．答案：B10.(多选)如图所示，一根细线的两端分别固定在M、N两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为45°.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是()A．移动前，a段细线中的拉力等于玩具所受的重力B．移动前，a段细线中的拉力小于玩具所受的重力C．移动后，b段细线中拉力的竖直分量不变D．移动后，b段细线中拉力的竖直分量变小解析：移动前，由平衡条件得，a段细线中的拉力F a＝G cot 45°＝G，A项正确；夹子向左移动一小段距离后，玩具的位置下移，线a 不再水平，与重力平衡的力变为a 、b 两线中拉力的竖直分量之和，故移动后b 段细线中拉力的竖直分量变小，D 项正确．答案：AD11.如图所示，倾角为 θ＝30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P ，横截面为直角三角形的物块A 放在斜面与P 之间．则物块A 对竖直挡板P 的压力与物块A 对斜面的压力大小之比为( )A ．2∶1B ．1∶2 C.3∶1 D.3∶4解析：将物体A 所受重力按照力的效果进行分解，如图所示，有F 1＝G tan θ，F 2＝G cos θ，故F 1F 2＝G tan θG cos θ＝sin θ＝12 即物块A 对竖直挡板P 的压力与物块A 对斜面的压力大小之比为1∶2，B 正确．答案：B12.如图所示，将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( )A ．1∶2 B.3∶2 C.3∶3 D ．3∶1解析：以第1块石块为研究对象，受力分析如图，石块静止，则F 1＝F 2cos 30°，F 1F 2＝cos 30°＝32，故B 正确. 答案：B13.(多选)如图所示，将一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O ′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m 的小球相连，小球静止于P 点．已知容器半径为R ，与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP 与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是()A ．容器相对于水平面有向左的运动趋势B ．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上C ．弹簧原长为R ＋mg kD ．轻弹簧对小球的作用力大小为32mg解析：对小球受力分析，如图所示．θ＝30°，三角形OO ′P为等边三角形，由相似三角形法得N ＝F ＝mg ，D 错误．由整体法得，竖直方向有总重力、地面的支持力，根据平衡条件可知，容器不受水平面的静摩擦力，容器与地面没有相对运动趋势，A 错误．小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，B 正确．由胡克定律有F ＝mg ＝k (L 0－R )，解得弹簧原长L 0＝R ＋mg k，C 正确． 答案：BC二、非选择题14.图中工人在推动一台割草机，施加的推力大小为400 N ，方向与水平地面成30°斜向下，割草机重500 N.(1)割草机作用在地面上向下的压力多大？(2)割草机割完草后，工人用最小的拉力斜向右上方拉它，使之做匀速运动，已知最小拉力大小为300 N ，则割草机与地面间的动摩擦因数为多少？最小拉力与水平方向的夹角为多少？解析：(1)当工人斜向下推割草机时，在竖直方向上有：N 1＝mg ＋F sin 30° 解得：N 1＝700 N由牛顿第三定律可得，割草机作用在地面上向下的压力大小N 1′＝N 1＝700 N(2)由平衡条件知，在水平方向上：F cos α＝μN在竖直方向上有：N ＋F sin α＝mg联立可得：F ＝μmg cos α＋μsin α＝μmg 1＋μ2sin (α＋φ)，tan φ＝1μ 所以当α＋φ＝90°，即tan α＝μ时，F 有最小值：F min ＝μmg1＋μ2 代入数据可得：μ＝0.75，α＝37°答案：(1)700 N(2)0.7537°。
2019高三物理人教版一轮教师用书：第2章 第2节 力的合成与分解 Word版含解析
第二节力的合成与分解(对应学生用书第24页)[教材知识速填]：知识点1 力的合成1．合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．共点力作用在一个物体上，作用线或作用线的延长线交于一点的几个力．如图221所示均是共点力．图2213．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则：①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．如图222甲所示②三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法．如图乙所示．甲乙图222易错判断(1)两个力的合力一定大于任意一个分力．(×)(2)合力和分力是等效替代的关系．(√)(3)1 N和2 N的力的合力一定等于3 N．(×)知识点2 力的分解1．矢量、标量(1)矢量既有大小又有方向的量．相加时遵从平行四边形定则．(2)标量只有大小没有方向的量．求和时按代数法则相加．2．力的分解(1)定义求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．(2)遵循的原则①平行四边形定则．②三角形定则．(3)分解方法①力的效果分解法．②正交分解法．易错判断(1)位移、速度、加速度、力和时间都是矢量．(×)(2)力的分解必须按效果分解．(×)(3)8 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力．(√)[教材习题回访]：考查点：合力与分力的关系1．(人教版必修1P64T4改编)(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F.以下说法正确的是( )A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D．合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的[答案]：AD考查点：合力的计算2．(粤教版必修1P66T2改编)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F，它们的夹角变为120°时，合力的大小为( )A．2F B.2 2FC.2FD.3 2F[答案]：B考查点：力的分解3．(人教必修1P66T2改编)已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则( )A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向C[由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：若F2＝F20＝25 N，F1的大小是唯一的，F2的方向是唯一的．因F2＝30 N>F20＝25 N，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确．]：考查点：力的合成与分解的应用4．(鲁科必修1P83T1改编)如图223所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中OA和OB等长且夹角为60°，竖直杆与平面AOB 所成的角为30°.若轻绳OA、OB的拉力均为20 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力大小为( )【导学号：84370056】图223A．10 N B．20 NC．20 3 N D．10 3 ND[根据平行四边形定则以及几何知识可得轻绳OA和OB的合力大小F＝2F OA cos30°＝20 3 N，F与竖直方向的夹角为30°，所以F的水平分量F x＝F sin 30°＝10 3 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平分量等大反向，所以轻绳OC的拉力大小F OC＝F x＝10 3 N，D 正确．]：(对应学生用书第25页)(1)作图法；(2)计算法．2．三种特殊情况的共点力的合成(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1－F2|，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零；如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值．[题组通关]：1．(多选)一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用，其大小分别为F1＝42 N、F2＝28 N、F3＝20 N，且F1的方向指向正北，下列说法中正确的是( )A．这三个力的合力可能为零B．F1、F2两个力的合力大小可能为20 NC．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南D．若物体处于静止状态，则F2、F3的合力大小一定为42 N，方向指向正南ABD[F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即14 N≤F≤70 N，选项B正确；F3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项A正确；若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，选项C错误，D正确．]：2．(2018·石家庄模拟)如图224所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )【导学号：84370057】图224A．kL B．2kLC.32kL D.152kLD[发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2θ，则sin θ＝L 22L＝1 4，cos θ＝1－sin2θ＝154.发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F合＝2F cos θ.F＝kx＝kL，故F合＝2kL·154＝152kL，D正确．]：1(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按实际效果进行分解，若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解法．(2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法．[多维探究]：考向1 力的效果分解法1．如图225所示，楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC ，∠CAB ＝30°，∠ABC ＝90°，∠ACB ＝60°，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，其对凹槽AB 边的压力为F 1，对BC 边的压力为F 2，则F 2F 1的值为( )图225A.12B.34C.33 D.233[题眼点拨]： “直角三角形”说明F 1⊥F 2.C [金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB 面和压BC 面，如图所示，将金属球所受的重力分解为对AB 面的压力F 1′和对BC 面的压力F 2′，又由题意知，F 1＝F 1′，F 2＝F 2′，故F 2F 1＝tan 30°＝33，故C 项正确．]：2．某压榨机的结构示意图如图226所示，其中B 为固定铰链，若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ，则由于力F 的作用，使滑块C 压紧物体D ，设C 与D 光滑接触，杆的重力及滑块C 的重力不计，图中a ＝0.5 m ，b ＝0.05 m ，则物体D 所受压力的大小与力F 的比值为( )【导学号：84370058】图226A ．4B ．5C ．10D ．1B [按力F 的作用效果沿AC 、AB 杆方向分解为图甲所示的F 1、F 2，则F 1＝F 2＝F2cos θ，由几何知识得tan θ＝ab ＝10，再按F 1的作用效果将F 1沿水平向左和竖直向下分解为图乙所示的F 3、F 4，则F 4＝F 1sin θ，联立得F 4＝5F ，即物体D 所受压力大小与力F 的比值为5，B 对．]：甲乙如图所示为斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC 边为斧头的刃面．要使斧头容易劈开木柴，需要( )A．BC边短些，AB边也短些B．BC边长一些，AB边短一些C．BC边短一些，AB边长一些D．BC边长一些，AB边也长一些C[如图所示，设劈柴的力为F，按效果可分解为两个垂直于斜边的力F1和F2，由图可知，F1＝F2＝F2sin θ，要使斧头容易劈开木柴，则F1和F2应越大，即θ应越小，故要求BC边短一些、AB边长一些．]：3. 如图227所示，力F 1、F 2、F 3、F 4是同一平面内的共点力，其中F 1＝20 N ，F 2＝20 N ，F 3＝20 2 N ，F 4＝20 3 N ，各力之间的夹角如图所示．求这四个共点力的合力的大小和方向．图227[解析]： 以F 2的方向为x 轴的正方向，建立如图所示的直角坐标系．将F 1、F 3、F 4向两坐标轴上分解得F 1x ＝F 1cos 60°＝20×12 N ＝10 NF 1y ＝F 1sin 60°＝20×32 N ＝103 NF 3x ＝F 3cos 45°＝202×22 N ＝20 NF 3y ＝－F 3sin 45°＝－202×22 N ＝－20 NF 4x ＝－F 4sin 60°＝－203×32 N ＝－30 NF 4y ＝－F 4cos 60°＝－203×12 N ＝－103 N则x 轴上各分力的合力为F x ＝F 1x ＋F 2＋F 3x ＋F 4x ＝20 Ny 轴上各分力的合力为F y ＝F 1y ＋F 3y ＋F 4y ＝－20 N故四个共点力的合力为F＝F2x＋F2y＝20 2 N，合力的方向与F3的方向一致．[答案]：20 2 N 方向与F3的方向一致4．(2018·湖北重点中学联考)如图228所示，质量为m B＝24 kg 的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B 上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g 取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )【导学号：84370059】图228A．0.3 B．0.4C．0.5 D．0.6A[对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1F N1＋F T sin θ＝m A gF f1＝μ1F N1联立可得F T＝100 N图甲图乙对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋F f2＝FF N2＋F T sin θ＝(m A＋m B)gF f2＝μ2F N2联立可得μ2＝0.3，故A 正确．]：如图所示，质量为M 的正方形空木箱放置在粗糙水平面上，沿空木箱对角线有一光滑细轨道，轨道与水平方向间的夹角为45°.轨道上有一质量为m 的物体沿轨道自由下滑，木箱始终静止在水平面上，求物体下滑的过程中：(1)轨道对物体的弹力的大小；(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向．[解析]：(1)以物体为研究对象，垂直轨道方向有F N ＝mg cos 45°解得轨道对物体的弹力的大小为F N ＝22mg . (2)以木箱为研究对象，受力如图所示由牛顿第三定律有F N ′＝F N在水平方向上有F f ＝F N ′sin 45°解得F f ＝12mg ，方向水平向左．[答案]：(1)22mg(2)12mg方向水平向左考向3 非共面力的合成与分解方法5．(2018·广州综合测试)如图229所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞．用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验，悬绳的长度l1<l2，匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2，则( )【导学号：84370060】图229A．F1<F2B．F1>F2C．F1＝F2<G D．F1＝F2>G[题眼点拨]：①“悬绳对称”说明悬绳上的张力大小、方向也对称；②“l1<l2，匀速下降”说明F1＞F2，且绳对物体拉力的合力与G相平衡．B[物体受重力和悬绳拉力作用处于平衡状态，由对称性可知，每条悬绳拉力的竖直分力为Gn，设绳与竖直方向的夹角为θ，则有cos θ＝GnF，解得F＝Gn cos θ，由于无法确定n cos θ是否大于1，故无法确定拉力F与重力G的关系，C、D错误；悬绳较长时，夹角θ较小，故拉力较小，即F1>F2，A错误，B正确．]：6．(多选)如图2210所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )图2210A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力BC[三条绳长度不同，它们与杆的夹角不同，在水平方向上，三条绳的拉力的合力为零，所以三条绳上的张力不同，选项A 错误，C正确；三条绳的拉力在竖直方向上的合力竖直向下，与杆的重力方向相同，二者不可能是平衡力，选项D错误；由于三条绳的拉力的作用，杆对地面的压力大于自身重力，选项B正确．]：1对于物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况，意应用图形结构的特点，若有结构的对称性往往对应着物体受力的对称性，即某些力大小相等，方向相同等特点2非共面力作用下处于平衡状态，若空间结构不具有对称性，要转化为力的共点力平衡处理。
版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)
课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。
一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。
假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。
3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。
某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。
整个过程假设做匀速直线运动至终点。
如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。
4.L形木板P(上外表光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上外表的滑块Q相连,如下列图。
假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。
5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之曰:无烦也,我能正之。
〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。
近年届高考物理一轮复习第二章相互作用第二节力的合成与分解课后达标新人教版(2021年整理)
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第二节力的合成与分解(建议用时:60分钟)一、单项选择题1．我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥，桥面高46 m，主桥全长845 m，引桥全长7 500 m,引桥建得这样长的目的是( )A．增大汽车上桥时的牵引力B．减小汽车上桥时的牵引力C．增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力D．减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力解析：选D。
引桥越长，引桥桥面的倾角越小,汽车的重力沿桥面向下的分力越小，故选D.2。
（2018·济南外国语学校月考）舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )A.错误!B．FC.3F D．2F解析:选B。
由题意可知两阻拦索上的张力大小相等，其合力与飞机的牵引力F等大反向,由几何关系知阻拦索承受的张力大小为F′＝F,B正确．3．如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( ）解析：选C。
由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0,C 图的合力为2F2,D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图．4.如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计）做成囊片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则发射过程中囊片对弹丸的最大作用力为（)A．kL B．2kLC。
2019届高考物理一轮复习讲义：第二章 第2讲 力的合成与分解 Word版含答案
第2讲力的合成与分解板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】力的合成Ⅱ1、合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力。
(2)关系：合力与分力是等效替代关系。
2、共点力作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的几个力。
3、力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程。
(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。
【知识点2】力的分解'Ⅱ1、定义求一个力的分力的过程，力的分解是力的合成的逆运算。
2、遵循的原则(1)平行四边形定则。
(2)三角形定则。
3、分解方法(1)力的效果分解法。
(2)正交分解法。
【知识点3】矢量和标量Ⅰ1、矢量既有大小又有方向的物理量，合成时遵循平行四边形定则。
如速度、力等。
2、标量只有大小没有方向的物理量，求和时按算术法则相加。
如路程、动能等。
板块二考点细研·悟法培优]考点1共点力的合成[深化理解1、几种特殊情况的共点力的合成2、合力大小的范围(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2。
(2)三个共点力的合成。
①三个力共线且同向时，其合力最大为F＝F1＋F2＋F3。
②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零。
3、共点力合成的方法(1)作图法。
(2)计算法。
例1 如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )A.F2 B 、F C.3FD 、2F两个力大小相等且夹角为120°时，合力有什么特征？提示：合力大小等于分力大小。
2019年度高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课件
图6
A. 5
B.2
√C.
5 2
D. 2
变式3 (2018·山东烟台模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆 驶过减速带时要减速，以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时，减 速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是
√
变式4 (多选)(2016·全国卷Ⅰ·19)如图7，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂
√D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大
解析 根据求合力的公式 F＝ F12＋F22＋2F1F2cos θ(θ 为 F1、F2 的夹角)，
若 F1、F2 都变为原来的 2 倍，合力也一定变为原来的 2 倍，A 正确；
对于B、C两种情况，力的变化不是按比例增加或减少的，不能判断合力的变化情况，B、C错 误； 若F1与F2共线反向，F1＞F2，则F＝F1－F2，F1增大时，F增大，F2增大且小于F1时，F减小， 所以D正确.
图1
3.力的合成 (1)定义：求几个力的 合力 的过程. (2)运算法则 ①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的线段 为 邻边 作平行四边形，这两个邻边之间的 对角线就表示合力的大小和方向.如图2甲 所示，F1、F2为分力，F为合力. ②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次 连接起来，第一个矢量的首到第二个矢 量的尾的 有向线段 为合矢量.如图乙，
3.几种特殊情况的共点力的合成 类型
互相垂直
作图
两力等大，夹角为θ
两力等大，夹角为120°
合力的计算
F＝ F12＋F22
tan θ＝FF12
F＝2F1cos
θ 2
F 与 F1 夹角为θ2
合力与分力等大 F′与F夹角为60°
2019年高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件新人教版
• [解析] 由于保持F1、F2的方向不变，可知若F 增大一倍，则合力F的方向不变，并且F也一定 故A正确；若F1、F2同时增加10N，根据合力与 的关系可知，只有两个分力的方向相同时，F才 20N，若二者方向相反，则F不变，故B错误； 方向相反，F1增加10N，F2减少10N，则F可能 故C正确；若F1、F2的方向相反，F1、F2中一个 来较小的一个力增大，则合力F可能减小，故D
F＝2F1cos F 与 F1 夹
类型
作图
合力的
③两力等大且夹角 120°
合力与分力
• (3)三角形定则：将表示两个力的图示(或示意图 的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点， 的箭头的有向线段为合力。平行四边形定则与 的关系如图甲、乙所示。
2．(2017·重庆育才中学月考)轻杆的一端安装有一个小滑轮
的另一端支持着悬挂重物的绳子，如图所示。现保持滑轮的位置
转动一个角度到虚线位置，则下列关于杆对滑轮 P 的作用力
导学号 21992097 ( B )
A．变大
B．不变
C．变小
D．无法确定
• [解析] 据题意，保持滑轮的位置不变，处于静 其所受合力为零；重物也静止，则知绳子的拉 等于重物的重力大小，保持不变；两绳的夹角 两绳拉力的合力保持不变，使杆向下转动一个 位置的过程中，根据平衡条件知，杆对滑轮P的 两绳拉力的合力大小相等、方向相反，所以杆 作用力保持不变，故B正确。
• 4．力的分解
高考物理一轮复习专题2.2 力的合成与分解(精练)(解析版)
专题2.2力的合成与分解（精练）1．(2019·山西康杰中学模拟)如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡时AO 水平，BO与水平方向的夹角为60°.AO的拉力F1和BO的拉力F2与物体重力的大小关系是()A．F1>mg B．F1<mg C．F2<mg D．F2>mg【答案】BD【解析】以结点O为研究对象，分析受力，利用平行四边形定则画出各力，可知，F2>mg，F1<mg，选项B、D正确，A、C错误．2．(2019·长春十一中模拟)如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知，则这三个力的合力为()A．F2B．2F2C．3F2D．4F2【答案】C【解析】以F1、F3为邻边作平行四边形，由几何特征，可知平行四边形是矩形，则合力F13＝2F2，故F1、F2、F3的合力F＝3F2，C正确．3．(2019·江苏金陵中学模拟)如图，弹性杆AB的下端固定，上端固定一个质量为m的小球，用水平向右的力F缓慢拉球，使杆发生弯曲．逐步增加水平力F的大小，则弹性杆AB对球的作用力的方向()A．水平向左B．斜向右下方，与竖直方向夹角增大C．斜向左上方，与竖直方向夹角减小D．斜向左上方，与竖直方向夹角增大【答案】D【解析】对球受力分析，受重力、拉力和杆的弹力，根据平衡条件，杆的弹力与拉力、重力的合力等值、反向、共线；拉力方向不变、大小变大，重力大小和方向都不变，根据平行四边形定则，两个力的合力大小逐渐增大，方向向右下方，根据平衡条件，杆的弹力斜向左上方，与竖直方向夹角增大，故D 正确，A 、B 、C 错误．4．(2019·杭州高级中学模拟)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为()A ．d lF B ．l d F C ．l 2d F D ．d 2lF 【答案】B 【解析】斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力三角形相似有d F ＝l F 1，得推压木柴的力F 1＝F 2＝l dF ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．5．(2019·四川绵阳一中模拟)一同学用如图所示方式体验力的作用效果．水平放置的一根铅笔，O 端用轻绳拉住，轻绳的另一端套在食指上的B 点．铅笔的O 端用另一根轻绳吊一重物，铅笔的笔尖在手掌上的A 点，手掌和手指在同一个竖直平面内，铅笔始终水平．若将轻绳在食指上的端点稍稍下移，下列说法正确的是()A ．B 点感受到的拉力变小B ．A 点感受到的压力不变C．B点感受到的拉力不变D．A点感受到的压力变大【答案】D【解析】重物对点O的拉力产生两个效果，即沿着OA方向的压力和沿着BO方向的拉力，如图所示，根据平行四边形定则，有F OB cosα＝mg，F OB sinα＝F OA．若将轻绳在食指上的端点稍稍下移，则角度α变大，cosα变小，sinα变大，故F OB、F OA变大，选项D正确．6．(2019·福建仙游一中模拟)共点的两个大小均为10N的力，当它们的合力在0～10N范围时，它们夹角可能值是()A．27°B．79°C．121°D．173°【答案】CD【解析】由题意，两个相等的共点力大小为10N，而合力的大小也为10N，因此由等边三角形的知识可知，当它们之间的夹角为120°时，合力即为10N，如图所示，而当夹角为180°时，则合力为零，因此它们的合力在0～10N范围时，它们夹角在120°～180°之间，故选项C、D正确．7.(2019·广东深圳中学调研)如图所示，用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b，再水平移到c，最后竖直下移到d.全过程，钢件受到水的阻力大小不变，方向与运动方向相反，所受浮力恒定．则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段，缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是()A．F1>F2>F3B．F1>F3>F2C．F2>F1>F3D．F3>F2>F1【答案】A【解析】因为均做匀速运动，处于平衡状态，钢件一直在水中，所受浮力不变，设浮力为F，阻力为f，上升阶段：F1＝mg＋f－F，水平阶段：F2sinα＝f，F2cosα＝mg－F，F2＝f2＋（mg－F）2，下降阶段：F3＋f ＝mg－F，即F3＝mg－f－F，所以F1＞F2＞F3，所以A正确，B、C、D错误，故选A.8．(2019·广东肇庆一中模拟)如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球，若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的()A．1和4B．3和4C．2和4D．3和2【答案】B【解析】小球的重力产生两个效果，一是拉伸绳子，二是压紧斜面，故应按这两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误。
2019届高考物理一轮复习第二章相互作用第二节力的合成与分解课后达标新人教版
第二节 力的合成与分解(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥，桥面高46 m ，主桥全长845 m ，引桥全长7 500 m ，引桥建得这样长的目的是( )A ．增大汽车上桥时的牵引力B ．减小汽车上桥时的牵引力C ．增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力D ．减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力解析：选D.引桥越长，引桥桥面的倾角越小，汽车的重力沿桥面向下的分力越小，故选D.2.(2018·济南外国语学校月考)舰载机保持牵引力F 大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )A.F2 B ．F C.3F D ．2F解析：选B.由题意可知两阻拦索上的张力大小相等，其合力与飞机的牵引力F 等大反向，由几何关系知阻拦索承受的张力大小为F ′＝F ，B 正确．3．如图所示，F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )解析：选C.由矢量合成法则可知A 图的合力为2F 3，B 图的合力为0，C 图的合力为2F 2，D 图的合力为2F 3，因F 2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C 图．4.如图所示，一个“Y ”形弹弓顶部跨度为L ，两根相同的橡皮条自由长度均为L ，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成囊片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k ，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内)，则发射过程中囊片对弹丸的最大作用力为( )A ．kLB ．2kL C.32kL D ．152kL 解析：选D.如图甲所示，由几何关系知cos θ＝（2L ）2－⎝ ⎛⎭⎪⎫L 222L＝154弹丸受力如图乙所示弹丸受力的最大值为F ′＝2F cos θ 而F ＝k (2L －L )，则F ′＝152kL ，D 正确． 5．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d ，每个篮球的质量为m 、直径为D ，不计球与球架之间摩擦及球架圆柱面的粗细，则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )A.12mg B ．mgD dC.mgD 2D 2－d2D ．2mg D 2－d 2D解析：选C.将篮球重力按效果分解如图． 两个分力等于对球架的压力．由几何知识得：cos α＝D 2－d 2D由力的合成得：2F cos α＝mg 解得F ＝mgD2D 2－d 2，故C 正确． 6.如图所示，A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ，且m A ＞m B ，整个系统处于静止状态 ，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，物体A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是( )A ．物体A 的高度升高，θ角变大B ．物体A 的高度降低，θ角变小C ．物体A 的高度不变，θ角不变D ．物体A 的高度升高，θ角不变 解析：选 D.系统静止时，与滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，同一根绳子上拉力F1、F2大小总是相等的，它们的合力F与F3大小相等、方向相反，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故m B g＝2m A g sin θ，绳的端点由Q点移到P点时，由于m A、m B的大小不变，故θ不变，绳长不变，因为B下降，故A上升，选项D正确．二、多项选择题7．(2018·潍坊模拟)自卸式货车可以提高工作效率，如图所示．在车厢由水平位置缓慢地抬起到一定高度且货物还未滑离车厢的过程中，货物所受车厢的支持力F N和摩擦力F f 都在变化．下列说法中正确的是( )A．F N逐渐减小B．F N先减小后不变C．F f逐渐增大D．F f先增大后不变解析：选AC.设车厢与水平面的夹角为α，F N＝mg cos α，α增大，则F N减小，A正确、B错误．货物滑动前F f＝mg sin α，α增大，则F f增大，故C正确、D错误．8.如图所示(俯视图)，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的木桩上．用弹簧测力计的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧测力计始终与地面平行，物块在水平拉力作用下缓慢滑动，当物块滑动至A位置，∠AOB＝120°时，弹簧测力计的示数为F，则( )A．物块与地面间的动摩擦因数为FmgB．木桩受到绳的拉力始终大于FC．弹簧测力计的拉力保持不变D．弹簧测力计的拉力一直增大解析：选AD.设轻绳中张力为F T，因物块缓慢移动，故F T＝μmg；在图示位置时F T＝F，所以物块与地面间的动摩擦因数μ＝Fmg，选项A对；当∠AOB大于120°时，木桩受到绳的拉力F T大于F，当物块滑至A位置时，因∠AOB等于120°，木桩受到绳的拉力F T等于F，选项B错；绳中拉力F T＝μmg不变，但∠AOB逐渐变小，故F逐渐增大，选项C错，D对．9.如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析：选AD.因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F 逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化．物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大．10.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上放一个重为G的小球，并用光滑的挡板挡住，挡板与斜面的夹角为θ (最初θ<α)，挡板从图示位置以O为轴逆时针缓慢转至水平，在此过程中小球始终处于平衡状态，当挡板对小球的弹力大小等于小球的重力时，θ的大小可以为( )A．αB．2αC．π－αD．π－2α解析：选AC.重力沿垂直于挡板和斜面方向分解，两个分力大小分别等于挡板和斜面对小球的弹力，以表示重力的线段末端为圆心，该线段长为半径画辅助圆，如图甲所示，由几何知识得θ＝α；当挡板转到水平时，如图乙所示，θ＝π－α，故A、C正确．三、非选择题11．(2018·湖南株洲二中月考)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ＝0.25，则：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图)水平地把工件从槽中拉出来，人要施加多大的拉力？(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件和槽之间的摩擦力大小．解析：(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知，F＝f.将重力进行分解如图．因为α＝60°，所以G＝F1＝F2，由f＝μF1＋μF2，得F＝0.5G.(2)把整个装置倾斜，则圆柱体重力压紧斜面的分力：F′1＝F′2＝G cos 37°＝0.8G，此时圆柱体和槽之间的摩擦力大小：f′＝2μF′1＝0.4G.答案：见解析12．电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量．某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置，在A、B的中点用一可动支柱C 向上推动金属绳，使绳在垂直于A 、B 的方向竖直向上发生一个偏移量d (d ≪L )，这时仪器测得金属绳对支柱C 竖直向下的作用力为F.(1)试用L 、d 、F 表示这时金属绳中的张力F T .(2)如果偏移量d ＝10 mm ，作用力F ＝400 N ，L ＝250 mm ，计算金属绳中张力的大小． 解析：(1)设C ′点受两边金属绳的张力为F T1和F T2，BC 与BC ′的夹角为θ，如图所示．依对称性有：F T1＝F T2＝F T由力的合成有：F ＝2F T sin θ 根据几何关系有sin θ＝d d 2＋L 24联立上述二式解得F T ＝F2dd 2＋L 24因d ≪L ，故F T ＝FL4d.(2)将d ＝10 mm ，F ＝400 N ，L ＝250 mm 代入F T ＝FL4d解得F T ＝2.5×103N ，即金属绳中张力的大小为2.5×103N. 答案：(1)FL4d(2)2.5×103N。
备考2019年高考物理一轮复习文档：第二章 第2讲 力的合成与分解 练习 Word版含解析
板块三限时规范特训时间：45分钟100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1～7为单选,8～10为多选)1．两个共点力F1与F2的合力大小为6 N,则F1与F2的大小可能是()A．F1＝2 N,F2＝9 N B．F1＝4 N,F2＝8 NC．F1＝1 N,F2＝8 N D．F1＝2 N,F2＝1 N答案 B解析由于合力大小范围为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|,可知B正确。
2．如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1＝10 N,则这5个力的合力大小为()A．50 N B．30 NC．20 N D．10 N答案 B解析由力的平行四边形定则可知,图中F2与F4的合力等于F1,F3与F5的合力也等于F1,故这5个力的合力为3F1＝30 N。
3．三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是()A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零答案 C解析 合力不一定大于分力,B 错误；三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,A 错误；当三个力的大小分别为3a 、6a 、8a ,其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内,故C 正确；当三个力的大小分别为3a 、6a 、2a 时,不满足上述情况,故D 错误。
4.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F 拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角,且保持其平衡。
保持α角不变,当拉力F 有极小值时,F 与水平方向的夹角β应是( )A ．0 B.π2 C ．α D ．2α答案 C解析 物体处于平衡状态,合力为零,重力和拉力的合力与细绳的张力F T 等大反向,如图所示,由“三角形”法可以知道当拉力F 有极小值时,F与水平方向的夹角β应等于α,C正确。
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板块三限时规范特训
时间：45分钟100分
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1～7为单选,8～10为多选)
1、两个共点力F1与F2的合力大小为6 N,则F1与F2的大小可能是()
A、F1＝2 N,F2＝9 N
B、F1＝4 N,F2＝8 N
C、F1＝1 N,F2＝8 N
D、F1＝2 N,F2＝1 N
答案： B
解析：由于合力大小范围为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|,可知B正确。
2、如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1＝10 N,则这5个力的合力大小为()
A、50 N
B、30 N
C、20 N
D、10 N
答案： B
解析：由力的平行四边形定则可知,图中F2与F4的合力等于F1,F3与F5的合力也等于F1,故这5个力的合力为3F1＝30 N。
3、三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是()
A、F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3
B、F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C 、若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D 、若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
答案： C
解析： 合力不一定大于分力,B 错误；三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,A 错误；当三个力的大小分别为3a 、6a 、8a ,其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内,故C 正确；当三个力的大小分别为3a 、6a 、2a 时,不满足上述情况,故D 错误。
4.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F 拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角,且保持其平衡。
保持α角不变,当拉力F 有极小值时,F 与水平方向的夹角β应是( )
A 、0 B.π
2 C 、α D 、2α
答案： C
解析： 物体处于平衡状态,合力为零,重力和拉力的合力与细绳的张力F T 等大反向,如图所示,由“三角形”法可以知道当拉力F 有
极小值时,F与水平方向的夹角β应等于α,C正确。
5. [2018·江西红色七校联考]如图所示,三个相同的轻质弹簧连接在O点,弹簧1的另一端固定在天花板上,且与竖直方向的夹角为30°,弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上,弹簧3的另一端悬挂质量为m 的物体且处于静止状态,此时弹簧1、2、3的形变量分别为x1、x2、x3,则()
A、x1∶x2∶x3＝3∶1∶2
B、x1∶x2∶x3＝3∶2∶1
C、x1∶x2∶x3＝1∶2∶ 3
D、x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 3
答案： D
解析：以结点O为研究对象受力分析,运用合成法,如图：
由几何知识知：
T1＝
mg cos30°
T2＝mg tan30°
T3＝mg
故T1∶T2∶T3＝2∶1∶ 3
根据胡克定律：T＝kx
则x1∶x2∶x3＝2∶1∶3,故选D。
6、[2018·贵阳监测]如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。
当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°。
下列判断正确的是()
A、此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 N
B、此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 N
C、若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大
D、若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小
答案： D
解析：车轮刚被顶起时,千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力,等于汽车对千斤顶的压力,大小为1.0×105 N,B错误；两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N,A错误；继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小,D正确,C错误。
7、[2018·石家庄模拟]如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()
A、kL
B、2kL
C.
3
2kL D.
15
2kL
答案： D
解析：发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2θ,则sinθ＝L
2
2L＝
1
4,cosθ＝1－sin 2θ＝15
4。
发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F
合＝2F cosθ,F＝kx＝kL,故F合＝2kL·
15
4＝
15
2kL,D正确。
8、[2018·衢州质检]如图所示,质量为m的木块在推力F作用下,
在水平地面上做匀速直线运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为(
)
A、μmg
B、μ(mg＋F sinθ)
C、μ(mg－F sinθ)
D、F cosθ
答案：BD
解析：对木块进行受力分析如图所示,将F进行正交分解,由于木块做匀速直线运动,所以在x轴和y轴均受力平衡,即F cosθ＝F f,F N ＝mg＋F sinθ,又由于F f＝μF N,故F f＝μ(mg＋F sinθ),B、D正确。
9、[2018·大连模拟]如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零。
F1沿－y方向,大小已知。
F2与＋x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知。
下列说法正确的是()
A、F3可能指向第二象限
B、F3一定指向第三象限
C、F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小
D、F3的最小可能值为F1cosθ
答案：AD
解析：因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A正确、B错误；F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错误；当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确。
10、如图所示,质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动。
则()
A、A与B之间不一定存在摩擦力
B、B与地面之间一定存在摩擦力
C、B对A的支持力一定等于mg
D、地面对B的支持力大小一定等于(m＋M)g
答案：AD
解析：A在斜面上处于静止状态,对A受力分析如图甲所示,若F x＝G x,则f＝0；若F x>G x,则f≠0且方向斜向下,则A正确；由图甲知N＝F y＋G y,则N与G的大小关系不确定,C错误；对A、B整体受力分析如图乙,水平方向上与地面间无摩擦力,竖直方向上N地＝G A＋G B＝(m＋M)g,则B错误,D正确。
二、非选择题(本题共2小题,共30分)
11、(14分)有些人,比如电梯修理员、牵引专家和赛艇运动员,常需要知道绳或金属线中的张力,可又不可能到那些绳、线的自由端去测量。
一个英国公司制造出一种夹在绳子上的仪表,用一个杠杆使绳
子的某中点有一个微小偏移量,如图所示。
仪表很容易测出垂直于绳的恢复力,推导一个能计算绳中张力的公式。
如果偏移量为12 mm,恢复力为300 N,计算绳中张力。
答案：1563 N
解析：如图所示,将力F沿着拉伸的方向分解成F T1和F T2,显
然F T1＝F T2＝F T,sinθ＝
F
2F T；而由于θ角很小,所以sinθ约等于tanθ,
而tanθ＝12
125,因此F T＝
F
2tanθ＝
300
2tanθ≈1563 N。
12. (16分)压榨机结构如图所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处作用一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC 间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D受到的压力为多少？
答案：L 2h F
解析：力F的作用效果是对杆AC、AB产生沿杆方向的压力
F1、F2,如图甲所示；而F1的作用效果是对D产生水平的推力F′和
竖直向下的压力N,如图乙所示,由图得tanα＝L
h,F1＝F2＝
F
2
cosα,N＝
F1sinα,
则N＝
F
2cosα·sinα＝
F
2tanα＝
L
2h F。