(江蘇專版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(六)力的合成與分解(含解析)

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1、(江蘇專版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(六)力的合成與分解(含解析) 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:力的合成問題 1.(2018·大豐期末)下面關(guān)于合力和它的兩個(gè)分力的關(guān)系的敘述中,正確的是(  ) A.合力一定大于其中任意的一個(gè)分力 B.合力有可能小于其中任意一個(gè)分力 C.兩個(gè)分力的大小不變,夾角在0~180°之間變化,夾角越大,其合力也越大 D.兩個(gè)力F1和F2的夾角θ不變,F(xiàn)1大小不變,只要F2增大,合力F就一定增大 解析:選B 不在同一條直線上的兩個(gè)力合成時(shí),遵循平行四邊形定則,故合力可能大于、小于或等于任意一個(gè)分力,故A錯(cuò)誤,B正確;兩個(gè)共點(diǎn)力的夾角在0~180°之間,其合力

2、隨兩力夾角的增大而減小,故C錯(cuò)誤;若夾角θ不變,F(xiàn)1大小不變,F(xiàn)2增大,若F2與F1反向,F(xiàn)1>F2,則合力F減小,故D錯(cuò)誤。 2.(2018·淮安模擬)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:選A 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

3、、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。 3.(2018·南京一模)如圖所示,高空走鋼絲的表演中,若表演者走到鋼絲中點(diǎn)時(shí),使原來水平的鋼絲下垂與水平面成θ角,此時(shí)鋼絲上的彈力應(yīng)是表演者和平衡桿重力的(  ) A. B. C. D. 解析:選C 以人和平衡桿整體為研究對(duì)象,分析受力情況,作出受力分解圖,根據(jù)平衡條件: 兩繩子合力與重力等大反向,則有: 2Fsin θ=mg,解得:F= 故鋼絲上的彈力應(yīng)是表演者和平衡桿重力的;故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 4.(2019·東海月考)如圖所示,在粗糙水平面上放置A、B、C三個(gè)物塊

4、,物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接,兩彈簧的伸長(zhǎng)量相同,且它們之間的夾角∠ABC=120°,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f,則B物塊所受的摩擦力大小為(  ) A.f B.f C.f D.2f 解析:選B 對(duì)物塊A受力分析可知,A水平方向只受拉力及摩擦力而處于平衡狀態(tài),則可知彈簧的彈力F=f;因兩彈簧伸長(zhǎng)量相同,則兩彈簧對(duì)B的彈力均為f;兩彈力的夾角為120°,則合力大小為f,方向沿兩彈力的角平分線,即向右;對(duì)B由平衡條件可知,B受到的摩擦力大小一定為f,故B正確。 5.架在A、B兩根晾衣竿之間的一定質(zhì)量的均勻鐵絲在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng),鐵絲呈

5、現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。則鐵絲對(duì)晾衣竿的拉力(  ) A.夏季時(shí)的拉力較大       B.冬季時(shí)的拉力較大 C.夏季和冬季時(shí)的拉力一樣大 D.無法確定 解析:選B 以整條鐵絲為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,由共點(diǎn)力的平衡條件知,兩竿對(duì)鐵絲的彈力的合力與其重力平衡,由幾何關(guān)系得:Fcos θ=,故F=,由于夏天氣溫較高,鐵絲的體積會(huì)膨脹,兩竿正中部位鐵絲下墜的距離h變大,則鐵絲在竿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角θ變小,故F較小,根據(jù)牛頓第三定律得,鐵絲對(duì)晾衣竿拉力大小與F相等,故可知,冬季時(shí)拉力較大,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:力的分解問題 6.(2018·漢中

6、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。要使斧頭容易劈開木柴,則應(yīng)(  ) A.BC邊縮短些,AB邊也縮短些 B.BC邊延長(zhǎng)些,AB邊也延長(zhǎng)些 C.BC邊縮短些,但AB邊延長(zhǎng)些 D.BC邊延長(zhǎng)些,但AB邊縮短些 解析:選C 如圖所示,對(duì)斧頭向下的力分解為垂直刃面對(duì)木柴兩端的擠壓力,兩力與斧頭的AB、BC邊相互垂直; 則可知當(dāng)BC邊短一些,AB邊長(zhǎng)一些時(shí),兩力之間的夾角更大,則兩分力更大; 故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 7.如圖所示,兩個(gè)完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為θ的光滑斜面上,其中甲圖中擋板豎直放置,乙圖中檔板垂直斜

7、面放置。下列關(guān)于小球受力的說法正確的是(  ) A.小球的重力在乙圖情況下不產(chǎn)生對(duì)斜面的作用效果 B.小球均受重力、壓緊斜面的力、壓緊擋板的力和斜面彈力、擋板彈力 C.小球受到擋板的作用力的大小、方向均相同 D.撤去擋板,小球所受合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳? 解析:選D 小球的重力在乙圖情況下會(huì)產(chǎn)生對(duì)斜面的壓力與對(duì)擋板壓力的作用效果,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩種情況下小球均受到重力、斜面的支持力和擋板的支持力,故B錯(cuò)誤;圖甲中小球受擋板的彈力方向水平向右,圖乙中小球受擋板的彈力方向沿斜面向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;撤去擋板,小球受向下的重力和斜面的支持力,其合力方向沿斜面向下,選項(xiàng)D正確。 8.[多選](2

8、018·蘇州質(zhì)檢)如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為(  ) A.μmg B.μ(mg+Fsin θ) C.μ(mg-Fsin θ) D.Fcos θ 解析:選BD 對(duì)木塊進(jìn)行受力分析如圖所示,將F進(jìn)行正交分解,由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在x軸和y軸均受力平衡,即Fcos θ =Ff,F(xiàn)N=mg+Fsin θ,又由于Ff=μFN,故Ff=μ(mg+Fsin θ),B、D正確。 9.(2018·安陽(yáng)二模)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

9、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:選A 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:Fcos 30°-FTsin 30°=0, FTcos 30°+Fsin 30°-mg=0,聯(lián)立可解得:F=,故選A。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 10.(2018·啟東月考)三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,均為200 N,它們共同懸掛一重物,如圖所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,θ=30°。則O點(diǎn)懸掛的重物G不能超過(  ) A.100 N

10、 B.173 N C.346 N D.200 N 解析:選A 假設(shè)細(xì)繩OA、OB、OC均不被拉斷。以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,分析受力,作出受力圖如圖所示,由平衡條件得知:FB與FC的合力與FA大小相等、方向相反,由幾何知識(shí)得知,細(xì)繩OA拉力FA最大,則隨著重物重力增大,細(xì)繩OA先被拉斷,則當(dāng)細(xì)繩OA拉力達(dá)到最大時(shí),懸掛的重物G達(dá)到最大,此時(shí)最大重力Gmax=FC=FAsin θ=200× N=100 N。 11.(2019·眉山中學(xué)模擬)引體向上是中學(xué)生正常開展的一項(xiàng)體育活動(dòng)。如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員在單杠上處于靜止的情形,兩手臂對(duì)稱抓拉,夾角為θ。下列說法正確的是(  ) A.由于單杠為

11、金屬桿,所以沒有發(fā)生形變 B.當(dāng)θ=60°時(shí),運(yùn)動(dòng)員每只手臂的拉力都等于人體重力的一半 C.當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同 D.運(yùn)動(dòng)員兩臂由圖位置逐漸分開的過程中,手臂的拉力逐漸變大 解析:選D 金屬桿對(duì)人有支持力,是由金屬桿形變產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤;當(dāng)θ=60°時(shí),按力的合成與分解可知,運(yùn)動(dòng)員每只手臂的拉力都等于G,故B錯(cuò)誤;當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài),受到的合力都為零,C錯(cuò)誤;將人所受的重力按照作用效果進(jìn)行分解,因?yàn)榉纸鉃閮蓚€(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,即運(yùn)動(dòng)員兩手臂間的夾角越大,手臂的拉力越大,所以D選項(xiàng)正確。 12.如圖所示,光滑斜面的

12、傾角為37°,一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球在輕質(zhì)細(xì)線的拉力作用下靜止在斜面上,細(xì)線與斜面間的夾角也為37°。若小球所受的重力為G,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,則手對(duì)細(xì)線的拉力等于(  ) A.G    B.    C.    D. 解析:選C 對(duì)小球受力分析,小球受到細(xì)線的拉力F、斜面的支持力N和重力G,在沿斜面方向上,F(xiàn)cos 37°=Gsin 37°,解得F=Gtan 37°=G,故選項(xiàng)C正確。 13.(2018·淄博診考)如圖所示,一質(zhì)量均勻的實(shí)心圓球被直徑AB所在的平面一分為二,先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上,處于靜止?fàn)顟B(tài),兩半球間的

13、作用力分別為F和F′,已知支架間的距離為AB長(zhǎng)度的一半,則等于(  ) A. B. C. D. 解析:選A 設(shè)兩半球的總質(zhì)量為m,當(dāng)球以AB沿水平方向放置,可知F=mg,當(dāng)球以AB沿豎直方向放置,以兩半球?yàn)檎w,隔離右半球受力分析如圖所示,可得:F′=tan θ,根據(jù)支架間的距離為AB的一半,可得:θ=30°,則==,則A正確。 14.(2018·天津模擬)如圖所示,三根抗拉能力相同的輕細(xì)繩1、2、3將一重物懸掛在水平天花板上,P、Q兩點(diǎn)為繩子與天花板的結(jié)點(diǎn),繩子1、2與天花板的夾角分別為60°和30°,其拉力大小分別為F1、F2,重物重力為G,下列說法正確的是(  ) A.繩子2的拉力F2=F1 B.繩子2的拉力F2=2G C.若逐漸增大重物重力,繩子3先斷 D.若緩慢增大P、Q兩點(diǎn)間距,F(xiàn)1、F2的合力增大 解析:選C 對(duì)O點(diǎn)受力分析, 如圖所示: 根據(jù)平衡條件,有: F1∶F2∶F3=∶1∶2, 其中:F3=G, 故F1=G,F(xiàn)2=; 故A、B錯(cuò)誤;增加重力G后,三個(gè)拉力F1、F2、F3均增加,由于F3>F1>F2,故繩子3先斷,故C正確;若緩慢增大P、Q兩點(diǎn)間距,點(diǎn)O保持平衡,根據(jù)平衡條件,三個(gè)力的合力為零,而F1、F2的合力與F3平衡,而F3=G,故F1、F2的合力不變,故D錯(cuò)誤。

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