2019届高考物理一轮复习第二单元相互作用题组层级快练8力的合成与分解新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 题组层级快练 (八 ) 一、选择题 1 (2017 广东学业考试 )一体操运动员倒立并静止在水平地面上 ， 下列图示姿势中 ， 沿手臂的力 F 最大的是 ( ) 答案 D 解析 将 人所受的重力按照效果进行分解 ，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而 D 图中人最费力 ， A、B 两图中人最省力 2 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 0FF 1 F2 F3 B F 至少比 F1、 F2、 F3中的某

2、一个大 C 若 F1 F2 F3 368 ， 只要适当调整它们之间的夹角 ， 一定能使合力为零 D 若 F1 F2 F3 362 ， 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 项错误；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 项错误；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 项正确；当三个力的大小分别为 3a、 6a、 2a 时 ， 不满 足上述情况 ，故 D 项错误 3 某物

3、体同时受到同一平面内的三个共点力作用 ， 若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示 (坐标纸中每格边长表示 1 N 大小的力 )， 则关于该物体受到合力的说法正确的是 ( ) A甲图中物体所受的合外力大小等于 4 N B 乙图中物体所受的合外力大小等于 4 N C 丙图中物 体所受的合外力大小等于 6 N D 丁图中物体所受的合外力大小等于 6 N 【 精品教育资源文库 】 答案 C 解析 A 项 ， 对甲 ， 先将 F1与 F3合成 ， 然后再用勾股定理 ， 与 F2进行合成 ， 求得合力等于 5 N， 故 A 项错误； B 项 ， 对乙 ， 先将 F1与 F3沿水平和竖直方向正

4、交分解 ， 再合成 ， 求得合力等于 5 N， 故 B 项错误； C 项 ， 对丙 ， 可将 F1沿水平和竖直方向正交分解 ， 求得合力等于 6 N，故 C 项正确； D 项 ， 根据三角形定则 ， 丁图中合力等于 0， 故 D 项错误 4 (2017 长春模拟 )如图所示 ， F1、 F2为有一定夹角的两个力 ， x 为过 O 点的一维坐标系 ，当 x 轴取什么方向时 ， F1、 F2在 x 轴上分力之和最大 ( ) A F1、 F2合力的方向 B F1、 F2中较大力的方向 C F1、 F2中较小力的方向 D F1、 F2角平分线的方向 答案 A 解析 由题意可知 ， 当 x 轴 取在 F

5、1、 F2合力的方向时 ， F1、 F2在 x 轴上分力之和最大 ， 因此其它方向它们不产生分力 ， 除此之外 ， 在 F1、 F2中较大力的方向 ， 或 F1、 F2中较小力的方向 ，或 F1、 F2角平分线的方向均会在其它方向产生分力 ， 故 A 项正确 ， B、 C、 D 三项错误 5.(2016 课标全国 ) 质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O， 如图所示用 T 表示绳 OA 段拉力的大小 ， 在 O 点向左移动的过程中 ( ) A F 逐渐变大 ， T 逐渐变大 B F 逐渐变大 ， T 逐渐变小 C F 逐渐变小 ， T 逐渐变大

6、 D F 逐渐变小 ， T 逐渐变小 答案 A 解析 作出结点 O 的受力分析矢量图 (动态 )， 可知 F 与 T 的变化情况如图所 示 ，可得： F 逐渐变大 ， T 逐渐变大 ， 故 A 项正确 6 如图所示 ， 物体静 止于光滑水平面 M 上 ， 水平恒力 F1作用于物体 ， 现要 使物体沿着 OO 方向做直线运动 (F1和 OO 都在 M 平面内 )那么必须同时再加一个力 F2， 则 F2的最小值是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A F1cos B F1 sin C F1tan D. F1tan 答案 B 解析 要使物体沿 OO 方向做直线运动 ， 则物体受到的合 力 F 沿

7、OO方向 ， 如图 ， 由三角形定则知 ， 当 F2方向垂直 OO 时 ， F2有最小值 ， 为F2 F1 sin， 故 B 项正确 ， A、 C、 D 三项错误 7. (2017 汉中二模 )如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图 ，图中 BC 边为斧头背面 ， AB、AC 边是斧头的刃面要使斧头容易劈开木柴 ， 则应 ( ) A 缩短 BC 边 ， AB 边也缩短些 B BC 边延长些 ， AB 边也延长些 C BC 边缩短些 ， 但 AB 边延长些 D BC 边延长些 ， AB 边也延长些 答案 C 解析 如图所示：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力 ， 两力与斧头的 AB、 BC 边相 互

8、垂直；则可知当 BC 边短一些 ， AB 边长一些时两力之间的夹角更大 ， 则两分力更大；故 C 项正确 ，A、 B、 D 三项错误 8.某压榨机的结构示意图如图所示 ， 其中 B 为固定铰链 ， 若在 A 铰链处作用一垂直于墙壁的力 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 ( ) A 4 B 5 C 10 D 1 答案 B 解析 设力 F 与水平方向的夹角为 ， 将力 F 按作用效果沿 AB 和 AC 两个方向进行分解

9、，作出力 的分解图如图甲所示则有： 2F1cos F 【 精品教育资源文库 】 则得： F1 F2 F2cos 再将 F2按作用效果分解为 FN和 FN， 作出力的分解图如图乙所示 则有： FN F2 sin 联立得到： FN Ftan2 根据几何知识得可知 tan ab 10 得到： FN 5F 9 (2017 天津六校联考 )(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 A、 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 ( ) A B 与水平面间的摩擦力减小 B 地

10、面对 B 的弹力增大 C 悬于墙上的绳所受拉力不变 D A、 B 静止时 ， 图中 、 、 三角始终相等 答案 BD 解析 将物块 B 移至 C 点后 ， 对 B 进行受力分析 ， 如图：由平衡规律得：Tcos 1 Ff G FN Tsin 1；细绳与水平方向夹角 1减小 ， 细绳中拉力T 不变 ， B 与水平面间的摩擦力 Ff增大 ， 地面对 B 的弹力 FN增大 ， A 项错误 ， B 项正确；由于 增大 ， 滑轮两侧细绳拉力的合力减小 ， 由平衡条件可知 ，悬于墙上的绳所受拉力减小， C 项错误； A、 B 静止时 ， 图中 、 、 三角始终相等 ， D 项正确 10.如图所示 ， 在粗

11、糙水平面上放置 A、 B、 C、 D 四个小物块 ， 各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接 ， 正好组成一个菱形 ， BAD120， 整个系统保持静止状态已知 A 物块所受的摩擦力大小为 Ff，【 精品教育资源文库 】 则 D 物块所受的摩擦力大小为 ( ) A. 32 Ff B Ff C. 3Ff D 2Ff 答案 C 解析 假设弹簧处于拉伸状态 ， 设弹簧的弹力为 F， 以 A 物块为研究对象 ， 受力如图甲所示 ，根据平衡条件 可得 F Ff；再以 D 物块为研究对象 ， 受力如图乙所 示 ， Ff 2F cos30 2Fcos30 3Ff， C 项正确 11 如图所示 ， 作用

12、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 (90 )， 大小未知下列说法正确的是 ( ) A F3一定指向第二象限 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 答案 D 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、 B 两项错误； 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 项错误；

13、当 F3与 F2垂直时 ， F3最小 ， 其最小值为 F1cos， D 项正确 12.如图所示 ， 墙上有两个钉子 a和 b， 它们的连线与水平方向的夹角为 45，两者的高度差为 l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点 ， 另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1的重物在绳子距 a 端 l/2 的 c 点有 一固定绳圈若绳圈上悬挂质量为 m2的钩码 ， 平衡后绳的 ac 段正好水平 ， 则重物和钩码的质量比 m1/ m2为 ( ) A. 5 B 2 【 精品教育资源文库 】 C. 52 D. 2 答案 C 解析 如下图所示 平衡后设绳的 bc 段与水平方向成 角 ， 则 tan 2，

14、 sin 25， 选择结点 c 作为研究对象 ， 对结点分析三力平衡 ， 在竖直方向上 ， 有 m2g m1gsin， 得 m1m2 1sin 52 ， 选 C 项 二、非选择题 13.(2017 福州模拟 )如图所示 ， 质量为 m1 2 kg 的物 体甲通过三段轻绳悬挂 ， 三段轻绳的结点为 O.轻绳 OA 水平 ， OB 绳与水平方向的夹角 30， 且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为 m2 5 kg 的物体乙相连 ， 物体甲、乙均处于静止状态 (g 10 m/s2)求： (1)轻绳 OA、 OB 对结点 O 点的拉力大小； (2)物体乙对地面的压力 (3)滑轮轴对滑轮的弹力的

15、大小和方向 解析 (1)以结点 O 为研究对象进行受力分析如图所示 ， 根据几何关系可得： FOA m1gtan 2033N 20 3 N； FOB m1gsin 2012N 40 N； (2)对乙根据共点力的平衡条件可得： N m2g FOB 50 N 40 N 10 N；由牛顿第三定律可知：乙对地面的压力 N， 则 N 10 N， 方向竖直向下； (3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如图所示 ， 设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为 ， 根据几何关系可得 2 90 30， 【 精品教育资源文库 】 解得： 30 ； 对滑轮： T 2FOBcos30 40 3 N； 方向与 竖直方向成 30 指向右上方 14.如 图所示，物体 A 在水平力 F1 400 N 的作用下 ， 沿着倾角 60 的斜面匀速下滑 ，