高考物理一轮复习精选题辑课练5力的合成与分解.doc

1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 5 5 力的力的合成与分解合成与分解1(2018·吉林长春期末)(多选)在一条直线上的两个共点力 F1、F2 的合力大小为 F，保持 F1、F2 的方向不变，F1、F2、F 均不 为 0，下列说法正确的是( ) A若 F1、F2 同时增大一倍，则 F 也一定增大一倍 B若 F1、F2 同时增加 10 N，则 F 一定增加 20 N C若 F1 增加 10 N，F2 减少 10 N，则 F 可能增加 20 N D若 F1、F2 中一个不变，另一个增大，则 F 一定增大 答案：AC 解析：由于保持 F1、F2 的方向不变，可知若 F1、F2 同时增大 一倍，则合力 F 的方向不变，并且 F 也一定增大一倍，故 A 正确； 若 F1、F2 同时增加 10 N，根据合力与分力之间的关系可知，只有 两个分力的方向相同时，F 才能增加 20 N，若二者方向相反，则 F 不变，故 B 错误；若 F1、F2 的方向相反，F1 增加 10 N，F2 减少 10 N，则 F 可能增加 20 N，故 C 正确；若 F1、F2 的方向相反，F1、F2 中一个不变，原来较小的一个力增大，则合力 F 可能减小，故 D 错 误 2(2018·山东济宁一模)智能手机的普及使“低头族”应运而 生低头时，颈椎受到的压力会增大(当人体直立时，颈椎所承受的 压力等于头部的重力)现将人体头颈部简化为如图所示的模型：重 心在 P 点的头部，在可绕 O 转动的颈椎 OP(轻杆)的支持力和沿 PQ 方向肌肉拉力的作用下处于静止当低头时，若颈椎与竖直方向的 夹角为 45°，PQ 与竖直方向的夹角为 53°，此时颈椎受到的压力 与直立时颈椎受到压力的比值为(sin53°0.8，cos53°0.6)( ) A4 B5 C4 D52 答案：C 解析：低头时，对头部进行受力分析，如图所示，在水平方向 FNsin45°Fsin53°，竖直方向 FNcos45°mgFcos53°，联立 解得 FN4mg，直立时，由题意知 FNmg，因此4，所以 C 正确， A、B、D 错误 3(2018·河北石家庄实验中学检测)(多选)如图所示，不计质 量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上 O 点，跨过滑轮的细绳连接物块2 / 11A、B，A、B 都处于静止状态，现将物块 B 移至 C 点后，A、B 仍保持 静止，下列说法中正确的是( ) AB 与水平面间的摩擦力减小 B地面对 B 的弹力增大 C悬于墙上的绳所受拉力不变 DA、B 静止时，图中 、 三角始终相等 答案：BD 解析：对物块 A 进行受力分析，受到重力和细绳的拉力，根据 平衡条件可知，细绳的拉力等于物块 A 的重力，当把物块 B 移至 C 点后，细绳 BO 与水平方向的夹角 变小，对物块 B 进行受力分 析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示根据共点力平 衡条件，有 Tcosf，由于 变小，故 B 与水平面间的静摩 擦力变大，故 A 错误；水平面对 B 的弹力 NmgTsin， 变小，则 N 变大，故 B 正确；对滑轮进行受力分析，受连接 A、B 的 绳子的拉力 T 以及悬于墙上的绳子的拉力 F，由于连接 A、B 的绳子 的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故悬于墙上的绳所受的拉 力 F 也变小，故 C 错误；连接 A、B 的绳子的拉力相等，故合力在角 平分线上，故 ，又由于三力平衡，所以 ，故 D 正 确 4(2018·辽宁鞍山一中一模)如图，A、B 两球(可视为质点) 质量均为 m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于 O 点，其中球 A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处已知两球均处于静 止状态，OA 沿竖直方向，OAB 恰好构成一个正三角形，重力加速度 为 g，则下列说法正确的是( ) A球 A 对竖直墙壁的压力大小为 mg B弹簧对球 A 的弹力大于对球 B 的弹力 C绳 OB 的拉力大小等于 mg D球 A 对地面的压力不可能为零 答案：C 解析：对球 B 进行受力分析如图所示，受重力、弹簧的弹力、 细绳的拉力，它们互成 120°角，球 B 处于平衡状态，由力的合成 法则可知必有 mgFTB，故 C 正确球 A 受重力、弹簧的弹力、 墙壁向右的支持力、细绳的拉力、地面的支持力(其中地面的支持力 和细绳的拉力可能只有一个)，在水平方向有墙的支持力等于弹簧的 弹力在水平方向的分量 FNFcosFcos30°mg，由牛顿第三 定律可知 A 错误；弹簧静止，合力为零，故两个球对弹簧的弹力等 大、反向、共线，故弹簧对球 A 的弹力等于对球 B 的弹力，故 B 错 误；对 A 球进行受力分析并列平衡方程，绳 OA 对球 A 的拉力和地面3 / 11的支持力的合力大小等于弹簧弹力的竖直分力和重力之和，故 NTmgFsin30°，mgFTB，可知当 T1.5mg 时，地面对 A 的支持力等于零，根据牛顿第三定律，球 A 对地面的压力可能为零， 故 D 错误 5(2018·广东广州模拟)(多选)如图，粗糙水平面上 a、b、c、d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组 成一个等腰梯形，系统静止a 和 b 之间、a 和 c 之间以及 b 和 d 之 间的弹簧长度相同且等于 c、d 之间弹簧长度的一半，a、b 之间弹 簧弹力大小为 c、d 之间弹簧弹力大小的一半若 a 受到的摩擦力大 小为 f，则( ) Aa、b 之间的弹簧一定是压缩的 Bb 受到的摩擦力大小为 f Cc 受到的摩擦力大小为 f Dd 受到的摩擦力大小为 2f 答案：ABC 解析： 假设 a、b 之间的弹簧是伸长的，设原长为 l，伸长量为 x，则 c、d 之间的弹簧伸长量为 2x.由于 a、b 之间的弹簧长度等于 c、d 之间弹簧长度的一半，则 2(lx)l2x，无解，所以 a、b 之间 的弹簧一定是压缩的，A 正确；a 和 b、a 和 c、b 和 d 之间的弹簧都 是压缩的且长度相等，cababd120°，三者的弹力相等，a 受到的摩擦力大小为 f，与 a 和 b、a 和 c 之间的弹力的合力等大反 向，FabFacFbdf，b 受到的摩擦力大小与 a 和 b、d 和 d 之 间的弹力的合力等大反向，所以 b 受到的摩擦力大小为 f，B 正确； c 受到 a 和 c、c 和 d 之间弹簧的弹力如图，其合力为 f，c 受到的 摩擦力与 a 和 c、c 和 d 之间弹力的合力等大反向，大小为 f，C 正 确；根据对称性，d 受到的摩擦力与 c 受到的摩擦力大小相等，为 f，D 错误 6(2018·安徽省合肥一中月考)(多选)a、b 为截面完全相同 的直角楔形物体质量相等，分别在垂直于斜边的恒力 F1、F2 作用下 静止在相同的竖直墙面上，如图所示，下列说法错误的是( ) Aa、b 受力个数可能不相同 Bb 受到的摩擦力一定小于 a 受到的摩擦力 Ca、b 所受摩擦力方向一定沿墙面向上 DF1、F2 大小一定相等 答案：BCD 解析：对 a 进行受力分析如图甲所示，除摩擦力外的三个力不 可能平衡，故一定有摩擦力，故 a 受四个力；除摩擦力外对 b 进行4 / 11受力分析如图乙所示，除摩擦力外，三力有可能平衡，沿竖直方向 和水平方向分解 F2，设 F2 与竖直方向夹角为 则有 F2cosmg，F2sinN2，得 F2.若 F2，则没有摩擦力，此 时 b 受 3 个力，故 A 正确；若 F2>，则摩擦力向下，b 受四个力，若 F2)现将重物向 右上方缓慢拉起，并保持夹角 不变在 OM 由竖直被拉到水平的 过程中( ) AMN 上的张力逐渐增大 BMN 上的张力先增大后减小 COM 上的张力逐渐增大 DOM 上的张力先增大后减小 答案：AD 解析：设重物的质量为 m，绳 OM 中的张力为 TOM，绳 MN 中的张 力为 TMN.开始时，TOMmg，TMN0.由于缓慢拉起，则重物一直处 于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力 mg 等大、反向7 / 11如图所示，已知角 不变，在绳 MN 缓慢拉起的过程中，角 逐渐增大，则角()逐渐减小，但角 不变，在三角形中，利用 正弦定理得：， ()由钝角变为锐角，则 TOM 先增大后减小，选项 D 正确；同理知，在 由 0 变为的过程中，TMN 一直增大，选项 A 正 确 2(2016·新课标全国卷) 如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上； 一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的小球在 a 和 b 之间 的细线上悬挂一小物块平衡时，a、b 间的距离恰好等于圆弧的半 径不计所有摩擦小物块的质量为( ) A. B.m Cm D2m 答案：C 解析： 由于物块通过挂钩悬挂在线上，细线穿过圆环且所有摩擦都不 计，可知线上各处张力都等于小球重力 mg.如图所示，由对称性可 知 a、b 位于同一水平线上，物块处于圆心 O 点正上方，则 12，34，15.因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方 向，且轻环重力不计，由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称， 即56，由几何关系得125630°， 3460°.再由物块与挂钩的受力平衡有 mgcos60° mgcos60°Mg，故有 Mm，C 正确 3. (2014·山东卷)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩 上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳剪去一小段， 但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1 表示木板所受合力的 大小，F2 表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( ) AF1 不变，F2 变大 BF1 不变，F2 变小 CF1 变大，F2 变大 DF1 变小，F2 变小 答案：A 解析：8 / 11木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为 ，由平衡条件知，合力 F10，故 F1 不变，F2，剪短轻绳后， 增大，cos 减小，F2 增大，故 A 正确 4(2018·河南八市质检)(多选)如图所示，一个固定的圆弧阻 挡墙 PQ，其半径 OP 水平，OQ 竖直在 PQ 和一个斜面体 A 之间卡着 一个表面光滑的重球 B.斜面体 A 放在光滑的地面上并用一水平向左 的力 F 推着，整个装置处于静止状态现改变推力 F 大小，推动斜 面体 A 沿着水平地面向左缓慢运动，使球 B 沿斜面上升一很小高 度则在球 B 缓慢上升过程中，下列说法中正确的是( ) A斜面体 A 与球 B 之间的弹力逐渐减小 B阻挡墙 PQ 与球 B 之间的弹力逐渐减小 C水平推力 F 逐渐增大 D水平地面对斜面体 A 的弹力逐渐减小 答案：ABD 解析：对球 B 受力分析，如图甲所示，当球 B 上升时，用图解 法分析 B 球所受各力的变化，其中角 增大，FAB 和 FOB 均减小， 则 A、B 项正确对斜面体进行受力分析，如图乙所示，因为 FAB 减 小，由牛顿第三定律知 FABFBA，故 FBA 也减小，则推力 F 减小， 水平地面对斜面体的弹力 FN 也减小，则 C 项错误，D 项正确 5. (2018·河北保定模拟)如图所示，将三个完全相同的光滑球用 不可伸长的细线悬挂于 O 点并处于静止状态已知球半径为 R，重 为 G，线长均为 R.则每条细线上的张力大小为( ) A2G B.G C.G D.G 答案：B 解析：本题中 O 点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边 长为 2R 的正四面体，如图甲所示(A、B、C 为各球球心)，O为 ABC 的中心，设OAO，由几何关系知 OAR，由勾股定理 得 OO，对 A 处球受力分析有：FsinG，又 sin，解得 FG，故只有 B 项正确 6(2018·北四市调研)如果两个共点力之间的夹角保持不变， 当其中一个力的大小保持不变，另一个力增大时，这两个力的合力 F 的大小 ( ) A可以不变 B一定增大 C一定减小 D以上说法都不对 答案：A 解析：9 / 11如图所示，当 F1 不变，F2 逐渐增大时，合力 F 先减小后增大， 其大小可以不变，A 对，B、C、D 错 7. (2018·广东韶关模拟)质量为 m 的物体在大小相等、方向互相 垂直的水平力 F1 和 F2 的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图 所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，则 物体( ) A在 F1 的反方向上受到 f1mg 的摩擦力 B在 F2 的反方向上受到 f2mg 的摩擦力 C在 F1、F2 合力的反方向上受到的摩擦力为 fmg D在 F1、F2 合力的反方向上受到的摩擦力为 fmg 答案：D 解析：物体从静止开始运动，因此其在地面上运动方向一定与 F1、F2 的合力方向相同，摩擦力与相对运动方向相反，即与 F1、F2 的合力方向相反，在竖直方向上物体受重力和支持力，因此支持力 的大小等于重力大小；根据牛顿第三定律，正压力的大小等于重力 大小，再根据 fN 得 fmg，所以 D 正确 8. (多选)两物体 M、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示， OA、OB 与水平面的夹角分别为 30°、60°，M、m 均处于静止状 态则( ) A绳 OA 对 M 的拉力大小大于绳 OB 对 M 的拉力大小 B绳 OA 对 M 的拉力大小小于绳 OB 对 M 的拉力大小 Cm 受到水平面的静摩擦力大小为零 Dm 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 答案：BD 解析： 取 O 点为研究对象进行受力分析，如图所示，则有 FAmg，则 f 方向向下，Fsinmgf， 增大，则 sin 增大，f 增大综 上可知，f 的方向可能一直向上，大小逐渐减小；也可能先向上后 向下，大小先减小后增大FN 先增大后减小，选项 B、D 正确不能灵活地运用隔离法和整体法易错点1 10如图甲所示，两段等长轻质细线将质量分别为 m、2m 的小 球 A、B(均可视为质点)悬挂在 O 点，小球 A 受到水平向右的恒力 F1 的作用，小球 B 受到水平向左的恒力 F2 的作用，当系统处于静止状 态时，出现了如图乙所示的状态，小球 B 刚好位于 O 点正下方，则 F1 与 F2 的大小关系是( ) AF14F2 BF13F2 C2F13F2 D2F15F2 答案：D 解析：A 受到水平向右的力 F1，B 受到水平向左的力 F2，以整 体为研究对象，受力分析如图所示，设 O、A 间的细线与竖直方向的 夹角为 ，则由力的分解和平衡条件得 FsinF2F1，Fcos2mgmg，故 tan，以 B 为研究对象 受力分析，设 A、B 间的细线与竖直方向的夹角为 ，则由平衡条 件得 tan，由几何关系有 ，得 2F15F2，只有选项 D 正 确不能正确分析静摩擦力的方向和大小易错点211. 如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体 a、b，两物体间用 一根细绳连接，在细绳的中点加一与斜面垂直向上的拉力，使两物 体均处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正 确的是( ) Aa、b 两物体的受力个数一定相同 Ba、b 两物体受到的摩擦力大小一定相等 Ca、b 两物体对斜面的压力相同 D当逐渐增大拉力 F 时，物体 b 先开始滑动11 / 11答案：C 解析： 分别对 a、b 进行受力分析，如图所示，b 物体处于静止状态， 当绳中拉力沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时， fb0，所以 b 可能只受 3 个力作用，而 a 物体一定受到摩擦力作用， 肯定受 4 个力作用，选项 A、B 错误；a、b 两物体沿垂直于斜面方 向受力都平衡，设绳与斜面间的夹角为 ，则 NaTasinmgcos，NbTbsinmgcos，TaTbT，解得 NaNbmgcosTsin，则 a、b 两物体对斜面的压力相同，选 项 C 正 确；对 a 沿斜面方向有 Tacosmgsinfa，对 b，沿斜面 方向有 Tbcosmgsinfb，a、b 对斜面的压力相等，所以最大 静摩擦力相等，当逐渐增大拉力 F 时，a 先达到最大静摩擦力，先 滑动，选项 D 错误 12质量为 m0.8 kg 的砝码悬挂在轻绳 PA 和 PB 的结点上并 处于静止状态，PA 与竖直方向的夹角为 37°，PB 沿水平方向质 量为 M10 kg 的木块与 PB 相连，静止于倾角为 37°的斜面上，如 图所示(取 g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求： (1)轻绳 PB 拉力的大小； (2)木块所受斜面的摩擦力和弹力的大小 答案：(1)6 N (2)64.8 N 76.4 N 解析：(1)对点 P 受力分析如图甲所示，根据共点力的平衡条件 得 FBFAsin37°0 FAcos37°mg0 联立解得 FB6 N (2)对木块受力分析如图乙所示，由共点力的平衡条件得 Mgsin37°FBcos37°Ff0 FNFBsin37°Mgcos37°0 联立解得 FfMgsin37°FBcos37°64.8 NFNMgcos37°FBsin37°76.4 N.