2018年高考物理大一轮复习第2章相互作用第2节力的合成与分解课时规范训练

第2节 力的合成与分解

课时规范训练

[基础巩固题组]

1．物体受共点力F 1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动，若F 1、F 2、F 3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为( )

A ．15 N 、5 N 、6 N

B ．3 N 、6 N 、4 N

C ．1 N 、2 N 、10 N

D ．1 N 、6 N 、7 N

解析：选B.物体在F 1、F 2、F 3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B 选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B 正确．

2．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演．已知独轮车和演员的总质量为60 kg ，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承受的最大拉力为2 000 N ，g 取10 m/s 2

.当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为( )

A ．600 N

B ．1 200 N

C ．2 000 N

D ．4 000 N

解析：选A.独轮车和演员处于平衡状态，所以钢索对独轮车的作用力大小为600 N ，A 正确．

3．如图所示，重力为G 的小球用轻绳悬于O 点，用力F 拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变，当F 与竖直方向的夹角为θ时F 最小，则θ、F 的值分别为( )

A ．0°，G

B ．30°，32G

C ．60°，G

D ．90°，12

G 解析：选B.小球重力不变，位置不变，则绳OA 拉力的方向不变，故当拉力F 与绳OA

垂直时，力F 最小，故θ＝30°，F ＝G cos θ＝32

G ，B 正确． 4．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A 相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A 的质量为m ，不计滑轮的质量，挂上物块B 后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A 、B 恰能保持静止，则物块B 的质量为( )

A.22 m

B. 2 m

C ．m

D ．2 m 解析：选A.先以A 为研究对象，由A 物块受力及平衡条件可得绳中张力F T ＝mg sin 30°.再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有m B g ＝2F T ，解得m B ＝22

m ，A 正确． 5．如图所示，起重机将重为G 的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°，则每根钢索中弹力大小为( )

A.G 4

B.3G 6

C.3G 4

D.G

2 解析：选D.设钢索中张力大小为F ，由对称性可知，四条钢索中弹力大小相同，由平衡条件可得：4F cos 60°＝G ，得F ＝G

2

.D 正确． 6．图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O 、a 、b 、c 、d …等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O 点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe 、bOg 均成120°向上的张角，如图乙所示，此时O 点受到的向下的冲击力大小为F ，则这时O 点周围每根网绳承受的力的大小为( )

A ．F

B.F 2 C ．F ＋mg D.F ＋mg 2

解析：选B.O 点周围共有4根绳子，设每根绳子的力为F ′，则4根绳子的合力大小为2F ′，所以F ＝2F ′，所以F ′＝F 2

，故B 正确． 7．如图所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体A 、B 固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物．绳和圆柱体之间无摩擦，当重物一定时，绳越长

( )

A ．绳对圆柱体A 的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越小

B ．绳对圆柱体A 的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越大

C ．绳对圆柱体A 的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越小

D ．绳对圆柱体A 的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越大

解析：选A.题中装置关于A 、B 连线的中垂线对称，因此三段绳中的张力相等．对物体，两段绳的张力的合力等于物体的重力，若绳越长，则两段绳间的夹角越小，则张力越小．对A 圆柱体，两段绳的张力的合力即对圆柱体的作用力，绳越长，两绳的夹角越大，则合力越小，合力方向与竖直方向的夹角越小，选项A 正确．

[综合应用题组]

8．(多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是( )

A ．拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力

B ．拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小

C ．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上

D ．小孩和车所受的合力为零

解析：选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A 错误；小孩和车整体受重力、支持力、

拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确．

9．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是( )

A．必定是OA B．必定是OB

C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC

解析：选A.由于重物重力作用使细绳OC对O点有向下的拉力F C，大小等于重物的重力，拉力F C有两个效果，一是产生拉细绳OA的拉力F A(大小等于OA承受的拉力)，二是产生拉细绳OB的拉力F B(大小等于OB承受的拉力)，作出F C的分解图如图所示．从图中可以看出，F A最大，即若逐渐增加C端所挂物体的质量，细绳OA最先断，A正确．

10．如图所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中轻绳OA与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( )

A．10 N B．20 N

C．20 3 N D．10 3 N

解析：选D.根据平行四边形定则以及几何知识，可得轻绳OA与OB的合力F＝2F OA cos 30°＝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的水平分量等值反向，所以轻绳OC的拉力大小F OC＝F x＝10 3 N，故选D.