江蘇專用2022版高考物理一輪復習課后練習5力的合成與分解含解析

江蘇專用2022版高考物理一輪復習課后練習5力的合成與分解含解析江蘇專用2022版高考物理一輪復習課后練習5力的合成與分解含解析PAGE13-江蘇專用2022版高考物理一輪復習課后練習5力的合成與分解含解析力的合成與分解建議用時：45分鐘1．將物體所受重力按力的作用效果進行分解，下列圖中不正確的是()C［A圖中，重力產生了使物體下滑的效果及擠壓斜面的效果，故A作圖正確；B圖中，重力產生了向兩邊拉繩的效果，故B作圖正確；C圖中，重力產生了擠壓兩墻壁的效果,兩分力分別垂直于墻面，故C作圖錯誤;D圖中,重力產生了拉繩及擠壓墻面的效果，故D作圖正確。］2．一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關系如圖所示(小方格邊長相等）,則下列說法正確的是()A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向D．由題給條件無法求合力大小B［應先合成其中兩個力，再合成第三個力，根據(jù)本題特點先合成F1和F2，如圖所示,再求F12與F3的合力.由圖可知F合＝3F3，方向與F3同向，故選項B正確.]3．如圖所示是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關系圖象,則這兩個分力的大小分別是（）A．1N和4NB．2N和3NC．1N和5ND．2N和4NB[設兩個力分別為F1、F2,F1>F2，當兩個力的夾角為180°時，合力為1N，即F1－F2＝1N。當兩個力的夾角為0°時，合力為5N,即F1＋F2＝5N，解得F1＝3N，F(xiàn)2＝2N，故A、C、D錯誤，B正確。]4．三個共點力大小分別是F1、F2、F3，關于它們合力F的大小，下列說法正確的是()A．F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一個力大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當調整它們之間的夾角,一定能使合力為零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要適當調整它們之間的夾角,一定能使合力為零C［三個大小分別是F1、F2、F3的共點力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零,只有當某一個力的大小在另外兩個力的大小的和與差之間時,這三個力的合力才可能為零，選項A、B、D錯誤,C正確.］5．(2020·江西南昌十中期末)為了把陷在泥坑里的汽車拉出來，司機用一條結實的繩子把汽車拴在一棵大樹上，開始時車與樹相距12m,然后在繩的中點用400N的水平力F沿垂直繩的方向拉繩，結果中點被拉過0.6m，如圖所示(俯視圖），假設繩子的伸長不計,則汽車受到的拉力為（）A．200NB．400NC．2000ND．800NC[對繩中點受力分析，如圖所示。設繩中張力大小為T，根據(jù)力的合成法則，結合幾何知識有eq\f（\f（F,2），T)＝eq\f(0。6,6）,解得T＝2000N，即汽車受到的拉力為2000N，故C正確。]6．如圖所示，光滑斜面的傾角為37°，一個可以看成質點的小球在輕質細線的拉力作用下靜止在斜面上，細線與斜面間的夾角也為37°.若小球所受的重力為G,sin37°＝0.6，cos37°＝0。8,則手對細線的拉力等于（)A．GB．eq\f（G,2）C．eq\f（3G，4)D．eq\f(4G,5）C［對小球受力分析，小球受到細線的拉力F、斜面的支持力N和重力G，在沿斜面方向上，F(xiàn)cos37°＝Gsin37°，解得F＝Gtan37°＝eq\f（3，4）G，故選項C正確。]7．如圖所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內，另一端裝有一個小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，則滑輪受到繩子的作用力為（g取10N/kg)（)A．50NB．100NC．20eq\r（3)ND．100eq\r(3)NB[由題意可得,對滑輪B點受力分析如圖所示，滑輪受到繩子的作用力應為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力F，因同一根繩子張力處處相等，都等于重物的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100N.用平行四邊形定則作圖，由于拉力F1和F2的夾角為120°，由幾何關系可得F＝100N，所以滑輪受繩子的作用力大小為100N，方向與水平方向成30°斜向下。故選項B正確。］8．如圖所示，質量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運動。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為（)A．μmgB．μ（mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ）D．FsinθB[木塊勻速運動時受到四個力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x軸，將F進行正交分解,如圖所示（這樣建立坐標系只需分解F)，由于木塊做勻速直線運動，所以在x軸上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡）；在y軸上,向上的力等于向下的合力。即Fcosθ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又Ff＝μFN，解得，F(xiàn)f＝μ（mg＋Fsinθ），故選項B正確.]9．如圖所示，一質量為m的沙袋用不可伸長的輕繩懸掛在支架上,一練功隊員用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起，使繩與豎直方向的夾角為θ＝30°，且繩繃緊，則練功隊員對沙袋施加的作用力大小為（）A．eq\f(1,2）mgB．eq\f（\r(3）,2)mgC．eq\f（\r(3),3）mgD．eq\r（3)mgA［如圖,建立直角坐標系對沙袋進行受力分析。由平衡條件有：Fcos30°－FTsin30°＝0，F(xiàn)Tcos30°＋Fsin30°－mg＝0，聯(lián)立可解得：F＝eq\f(1，2）mg，故A正確。]10．（2019·淄博一模)如圖所示，a、b兩個小球穿在一根光滑的固定桿上，并且通過一條細繩跨過定滑輪連接.已知b球質量為m，桿與水平面的夾角為30°,不計所有摩擦。當兩球靜止時，Oa段繩與桿的夾角也為30°,Ob段繩沿豎直方向，則a球的質量為（)A．eq\r(3）mB．eq\f（\r（3），3)mC．eq\f(\r（3),2）mD．2mA［分別對a、b兩球受力分析，運用合成法，如圖所示根據(jù)共點力的平衡條件，得：T′＝mbg;eq\f(T,sinθ）＝eq\f（mag,sin90°＋θ)（根據(jù)正弦定理列式），T＝T′.故mb∶ma＝tan30°∶1,則ma＝eq\r（3）m,故B、C、D均錯誤，A正確。]11．(2019·福建高三期末)如圖所示，在水平晾衣桿上晾曬床單時，為了使床單盡快晾干,可在床單間支撐輕質小木棍.小木棍位置的不同,兩側床單間夾角θ將不同。設床單重力為G,晾衣桿對床單的作用力大小為F，下列說法正確的是(）A．θ越大，F(xiàn)越大B．θ越大，F(xiàn)越小C．無論θ取何值，都有F＝GD．只有當＝120°時，才有F＝GC［以床單和細桿整體為研究對象，整體受到重力G和晾衣桿的支持力F，由平衡條件知F＝G，與θ取何值無關,故A、B、D錯誤，C正確.］12．在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中,滑輪本身所受的重力忽略不計，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個質量都是m的重物，當滑輪和重物都靜止不動時,甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷中正確的是（)甲乙丙丁A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD>FA＝FB〉FCC．FA＝FC＝FD〉FB D．FC>FA＝FB>FDB［繩上拉力等于重物所受的重力mg，設滑輪兩側細繩之間的夾角為φ，滑輪受到木桿P的彈力F等于滑輪兩側細繩拉力的合力,即F＝2mgcoseq\f（φ,2),由夾角關系可得FD〉FA＝FB〉FC，選項B正確。］13．（2019·重慶南開中學高三月考）如圖所示，質量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長，桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質量為m的重物C,整個裝置處于靜止狀態(tài)，設桿與水平面間的夾角為θ.下列說法正確的是()A．當m一定時，θ越大，輕桿受力越大B．當m一定時,θ越小,滑塊對地面的壓力越大C．當θ一定時，m越大，滑塊與地面間的摩擦力越大D．當θ一定時，m越大，輕桿受力越小C［將C的重力按照作用效果分解，如圖所示:根據(jù)平行四邊形定則,有：F1＝F2＝eq\f（\f(1，2）mg,sinθ）＝eq\f(mg,2sinθ），故m一定時,θ越大，輕桿受力越??；當θ一定時，m越小，輕桿受力越小,故A、D錯誤；對A、B、C整體分析可知，對地壓力為：FN＝（2M＋m)g,與θ無關，故B錯誤;對A分析，受重力、桿的推力、支持力和向右的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件,有:f＝F1cosθ＝eq\f(mg，2tanθ)，當θ一定時,m越大,M與地面間的靜摩擦力越大，故C正確.]14．將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為θ,一光滑輕環(huán)套在桿上。一個大小和質量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上,用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向，如圖所示.現(xiàn)水平向右拉繩，當輕環(huán)重新靜止不動時,OP繩與天花板之間的夾角為（）A．90°B．45°C．θD．45°＋eq\f(θ,2）D［由題意可知，當輕環(huán)重新靜止不動時，環(huán)所受的輕繩拉力方向與輕桿垂直，滑輪兩側輕繩的夾角為90°＋θ，此時，定滑輪P受OP繩拉力、繩子水平拉力和滑輪P與環(huán)間繩子拉力作用，處于靜止狀態(tài)，設此時OP繩與天花板之間的夾角為α，由幾何知識及力的合成與分解，可得α＝45°＋eq\f(θ,2），故選項D正確，A、B、C錯誤。]15．如圖所示，三根粗細均勻且完全相同的圓木A、B、C堆放在水平地面上，處于靜止狀態(tài),每根圓木的質量為m，截面的半徑為R，三個截面圓心連線構成的等腰三角形的頂角∠O1＝120°,若在地面上的兩根圓木剛好要滑動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不考慮圓木之間的摩擦，重力加速度為g，則（）A．圓木間的彈力為eq\f（1，2)mgB．下面兩根圓木對地面的壓力均為eq\f(3,2)mgC．地面上的每根圓木受到地面的作用力為eq\f（3,2)mgD．地面與圓木間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3），2)B［對A進行受力分析，如圖所示，A處于平衡狀態(tài)，合力為零，則有N2coseq\f(θ,2)＝eq\f（1，2）mg，解得N1＝N2＝eq\f（\f（1,2）mg，cos60°）＝mg，故A錯誤;對整體受力分析,受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力，由對稱性可知，豎直方向有NB＝NC＝eq\f（3,2）mg，故B正確；對B進行研究，地面對B的作用力等于地面對B的支持力與地面對B的摩擦力的合力，大于eq\f（3，2)mg，故C錯誤;對C,根據(jù)平衡條件得Ff＝N2sin60°＝mg×eq\f(\r(3），2）＝eq\f（\r(3）,2)mg，所以地面對C的摩擦力大小為eq\f（\r（3）,2)mg，根據(jù)摩擦力公式Ff＝μNC，可得μ＝eq\f（Ff，NC)＝eq\f(\f（\r(3)，2）mg,\f(3，2）mg）＝eq\f(\r(3),3),故D錯誤。]16．（2020·湖南師大附中高三月考)兩根圓柱形長直木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上，把一摞瓦放在兩木桿構成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處，在實際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端處時速度較大，有可能摔碎，為了防止瓦被損壞，下列措施可行的是()A．適當增大兩桿之間的距離B．適當減少兩桿之間的距離C．增多每次運送瓦