新高考物理一輪復習跟蹤訓練第07講 力的合成與分解（解析版）

第07講力的合成與分解（模擬精練+真題演練）1．（2023·廣東梅州·高三二模）梅州的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)有不少，興寧花燈就是其中一種，它與北京宮燈是一脈相承，始于宋代，流行于明清，是傳承了上千年的客家傳統(tǒng)習俗，花燈用四條長度相同、承受能力相同的繩子高高吊起，如圖所示，繩子與豎直方向夾角為SKIPIF1<0，花燈質(zhì)量為m，則下列說法正確的是（

）A．每條繩子的拉力均相同 B．增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大C．繩子拉力的合力方向為豎直方向 D．繩子長一些更易斷【答案】C【詳解】A．每條繩子的拉力的大小相等，但力的方向不一樣，A錯誤；B．由于花燈處于靜止狀態(tài)，所以合外力始終為零，所以增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力不變，B錯誤；C．合外力始終為零，子拉力與重力等大反向，故繩子拉力的合力方向為豎直方向，C正確；D．設(shè)繩子拉力為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0繩子長一些，夾角SKIPIF1<0減小，則拉力變小，不容易斷，D錯誤。故選C。2．（2023·山東棗莊·高三模擬預測）如圖所示，五個共點力的合力為0，現(xiàn)在保持其他力不變，進行如下操作，其中正確的是（）A．如果撤去SKIPIF1<0，物體所受合力大小為SKIPIF1<0，方向和SKIPIF1<0方向相反B．如果將SKIPIF1<0減半，合力大小為SKIPIF1<0C．如果將SKIPIF1<0逆時針旋轉(zhuǎn)90°，合力大小將變?yōu)镾KIPIF1<0D．如果將SKIPIF1<0逆時針旋轉(zhuǎn)180°，合力大小將變?yōu)镾KIPIF1<0【答案】B【詳解】A．五個共點力的合力為0，F(xiàn)2、F3、F4、F5的合力與SKIPIF1<0大小相等方向相反，如果撤去SKIPIF1<0，物體所受合力大小為SKIPIF1<0，方向和SKIPIF1<0方向相反，故A錯誤；B．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F3、F4、F5的合力與SKIPIF1<0大小相等方向相反，如果將SKIPIF1<0減半，合力大小為SKIPIF1<0故B正確；C．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F2、F4、F5的合力與SKIPIF1<0大小相等方向相反，如果將SKIPIF1<0逆時針旋轉(zhuǎn)90°，合力大小將變?yōu)镾KIPIF1<0故C錯誤；D．五個共點力的合力為0，F(xiàn)1、F2、F3、F4、的合力與SKIPIF1<0大小相等方向相反，如果將SKIPIF1<0逆時針旋轉(zhuǎn)180°，合力大小將變?yōu)镾KIPIF1<0故D錯誤。故選B。3．（2023·江蘇·模擬預測）在靜力平衡實驗中，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和F3三力作用于一圓環(huán)形軸承上，三力的方向均通過軸承的圓心。初始狀態(tài)下，軸承靜止，圓軸緊靠在軸承底端，軸圓心和軸承圓心在同一豎直線上，如圖所示。軸承與圓軸間的摩擦力可忽略，若只調(diào)整其中兩力的量值，欲移動軸承使圓軸位于軸承的正中央，則下列施力過程可能實現(xiàn)上述目的的是（）A．增加SKIPIF1<0和F3兩力的量值，且F3的量值增加較多B．增加SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩力的量值，且SKIPIF1<0的量值增加較多C．減小SKIPIF1<0和F3兩力的量值，且F3的量值減小較多D．減小SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩力的量值，且SKIPIF1<0的量值減小較多【答案】B【詳解】欲移動軸承使圓軸位于軸承的正中央，即要使軸承豎直向下移動，則調(diào)整兩力后三個力的合力方向要豎直向下，水平方向合力為零。A．增加SKIPIF1<0和F3兩力的量值，且F3的量值增加較多，合力斜向左上方，不符合題意，A錯誤；B．增加SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩力的量值，且SKIPIF1<0的量值增加較多，據(jù)平行四邊形定則可知，合力可豎直向下，符合題意，B正確；C．減小SKIPIF1<0和F3兩力的量值，且F3的量值減小較多，合力斜向左下方，不符合題意，C錯誤；D．減小SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩力的量值，且SKIPIF1<0的量值減小較多，合力斜向右上方，不符合題意，D錯誤。故選B。4．（2023·陜西渭南·高三一檢）如圖所示，解放軍戰(zhàn)士在水平地面上拉著輪胎做勻速直線運動進行負荷訓練，運動過程中保持雙肩及兩繩的端點A、B等高。兩繩間的夾角為SKIPIF1<0，所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角恒為SKIPIF1<0，輪胎重為G，地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為F，則每根繩的拉力大小為（）A．SKIPIF1<0SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0SKIPIF1<0【答案】C【詳解】設(shè)每根繩的拉力為F，則這兩根繩拉力的合力SKIPIF1<0方向沿繩子所組成角的角平分線，與水平面的夾角為α，受力分析如圖所示對輪胎SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故ABD錯誤，C正確。故選C。5．（2023·福建·福州第一中學高三模擬）如圖為一小型起重機，A、B為光滑輕質(zhì)滑輪，C為電動機。物體P和A、B、C之間用不可伸長的輕質(zhì)細繩連接，滑輪A的軸固定在水平伸縮桿上并可以水平移動，滑輪B固定在豎直伸縮桿上并可以豎直移動。當物體P靜止時（）A．滑輪A的軸所受壓力可能沿水平方向B．滑輪A的軸所受壓力一定大于物體P的重力C．當只將滑輪A向外移動時，A的軸所受壓力變大D．當只將滑輪B向上移動時，A的軸所受壓力變大【答案】C【詳解】AB．滑輪A的軸所受壓力為BA方向的拉力和物體P重力的合力，這兩個力大小相等，設(shè)兩力方向的夾角為θ，其變化范圍為90°<θ<180°根據(jù)力的合成法則可知，滑輪A的軸所受壓力不可能沿水平方向，θ的大小不確定，滑輪A的軸所受壓力可能大于物體P的重力，也可能小于或等于物體P的重力，故AB錯誤；C．當只將滑輪A向外移動時，θ變小，合力變大，A的軸所受壓力變大，故C正確；D．當只將滑輪B向上移動時，θ變大，合力變小，A的軸所受壓力變小，故D錯誤。故選C。6．（2023·廣東·模擬預測）2020年的春節(jié)剛剛來臨，國內(nèi)多地發(fā)生新型冠狀病毒肺炎疫情，許多醫(yī)務(wù)工作者自愿放棄休假為抗擊疫情奮戰(zhàn)。在藥物使用中就應用到很多物理知識。兩圖分別是用注射器取藥的情景和針尖刺入瓶塞的物理圖樣，針尖的頂角很小，醫(yī)生沿著注射器施加一個較小的力F，針尖會對瓶塞產(chǎn)生很大的推力?，F(xiàn)只分析如圖的針尖傾斜側(cè)面與水平側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的兩個推力，則（）A．針尖在兩個側(cè)面上對瓶塞的兩個推力是等大的B．針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力比水平側(cè)面的推力大C．若F一定，使用頂角越小的針尖，則傾斜側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的推力就越小D．針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力SKIPIF1<0【答案】B【詳解】AB．將力F分解在垂直于針尖的兩個側(cè)面的方向上，如圖所示由幾何關(guān)系知，針尖在傾斜側(cè)面上對瓶塞的推力SKIPIF1<0比水平側(cè)面的推力SKIPIF1<0大,故A錯誤，B正確；CD．由數(shù)學知識得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0若F一定，使用頂角越小的針尖，則傾斜側(cè)面對瓶塞產(chǎn)生的推力就越大，故CD錯誤。故選B。7．（2023·河北·高三名校聯(lián)考）如圖甲所示，一艘帆船正逆風行駛.如圖乙所示是帆船逆風行駛的簡單受力分析圖，風力SKIPIF1<0、方向與帆面的夾角為SKIPIF1<0，航向與帆面的夾角也為SKIPIF1<0，風力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風行駛，則風力F在航向方向的分力為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】把風力F分別沿著帆面和垂直帆面的方向分解，風在垂直帆面方向的分力為SKIPIF1<0再把風在垂直帆面方向的分力SKIPIF1<0分別沿著航向和垂直航向的方向分解，風力F在航向方向的分力SKIPIF1<0就是SKIPIF1<0在沿著航行方向的分力SKIPIF1<0綜合可得SKIPIF1<0代入SKIPIF1<0；SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0選項B正確，ACD錯誤。故選B。8．（2023·河南·鄭州外國語學校高三模擬）如圖，A、B兩物體通過兩個質(zhì)量不計的光滑滑輪懸掛起來，處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將繩子一端從P點緩慢移到Q點，系統(tǒng)仍然平衡，以下說法正確的是（）A．夾角θ將變小 B．夾角θ將變大C．物體B位置將變高 D．繩子張力將增大【答案】C【詳解】因為繩子張力始終與B物體重力平衡，所以繩子張力不變，因為重物A的重力不變，所以繩子與水平方向的夾角不變，因為繩子一端從P點緩慢移到Q點，所以重物A會下落，物體B位置會升高。故選C。9．（2023·山西·百校聯(lián)盟高三聯(lián)考）如圖所示，一可視為質(zhì)點的小球用兩根不可伸長的輕質(zhì)細線OA和OB連接后掛在天花板和墻上，AOM水平，OB傾斜，ON豎直，A、B、O、M、N各點在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)對小球施加一大小恒定、方向由OM逐漸變化至ON方向的力F，則此過程中，兩細線上的拉力大小變化情況為（）A．細線OA上的拉力先增大后減小B．細線OA上的拉力一直減小C．細線OB上的拉力先增大后減小D．細線OB上的拉力一直減小【答案】A【詳解】未施加力SKIPIF1<0前，將重力沿兩細線方向分解，如圖甲所示可知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0外加方向順時針改變的作用力SKIPIF1<0后，采用畫圓法將SKIPIF1<0沿兩細線方向分解，如圖乙所示，SKIPIF1<0先增加后減小，SKIPIF1<0一直增大，細線SKIPIF1<0上的拉力SKIPIF1<0細線SKIPIF1<0上的拉力SKIPIF1<0細線SKIPIF1<0上的拉力大小先增大后減小，細線SKIPIF1<0上的拉力大小一直增大，故A正確，BCD錯誤。故選A。10．（2023·山東日照·高三?？迹┤鐖D所示，兩個可視為質(zhì)點的小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連，放置在一個光滑的半球面內(nèi)，已知小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0。當兩球處于平衡狀態(tài)時，光滑球面對小球SKIPIF1<0的支持力大小等于SKIPIF1<0，對小球SKIPIF1<0的支持力大小等于SKIPIF1<0。若要求出SKIPIF1<0的比值大小，則（）A．需要知道剛性細桿的長度與球面半徑的關(guān)系 B．需要知道剛性細桿的長度和球面半徑的大小C．不需要其他條件，有SKIPIF1<0 D．不需要其他條件，有SKIPIF1<0【答案】C【詳解】受力分析如圖分別對小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0受力分析有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0根據(jù)幾何關(guān)系有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0故選C。11．（2023·貴州·高三模擬預測）如圖所示，兩個輕環(huán)P和Q套在位于豎直面你的一固定“∧”形光滑框架上，框架兩邊與豎直方向的夾角均為30°，兩段伸長可忽略的細繩，一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端與繩套系在一起，結(jié)點為O?，F(xiàn)在繩套上掛一小物塊，平衡時細繩OP所受拉力大小為F，拉直時兩段細繩長度相等，不計細繩與繩套的重力。小物塊的重力大小為（）A．2F B．F C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】如圖所示對P、Q小環(huán)分析，小環(huán)受光滑桿的支持力和繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，這兩個力是一對平衡力，支持力是垂直于桿子向上的，故繩子的拉力也是垂直于桿子的，故兩細繩之間的夾角為SKIPIF1<0，由幾何關(guān)系可知，兩根繩子與豎直方向之間的夾角都是SKIPIF1<0所以繩子OQ的拉力也是F，兩根繩子的長度相等，對結(jié)點O受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，由幾何關(guān)系可知，三個力之間的夾角都是SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0故B正確，ACD錯誤。故選B。12．（2023·全國·高三模擬預測）如圖所示為緩慢關(guān)門時（圖中箭頭方向）門鎖的示意圖，鎖舌尖角為SKIPIF1<0，此時彈簧彈力為SKIPIF1<0，鎖舌表面較光滑，摩擦不計，已知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）A．關(guān)門過程中鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大B．關(guān)門過程中鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變C．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為SKIPIF1<0D．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為SKIPIF1<0【答案】AD【詳解】AB．關(guān)門時，鎖舌受到鎖殼的作用力，彈簧被壓縮，處于壓縮狀態(tài)，則彈力增大，故A正確B錯誤；CD．對鎖舌，受到彈簧彈力，鎖殼的作用力，受力平衡，則有SKIPIF1<0因此SKIPIF1<0故C錯誤D正確。故選AD。13．（2023·江西·高三期末考試）張鵬同學在家?guī)蛬寢屜赐暌路螅瑨煸谌鐖D所示的晾衣架上晾曬，A、B為豎直墻壁上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿。轉(zhuǎn)軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝120°，∠DOC＝30°，衣服質(zhì)量為m。則（）A．CO桿所受的壓力大小為SKIPIF1<0mg B．CO桿所受的壓力大小為2mgC．AO繩所受的拉力大小為SKIPIF1<0mg D．BO繩所受的拉力大小為mg【答案】BC【詳解】設(shè)繩AO和繩BO拉力的合力為F，以O(shè)點為研究對象，O點受到重力mg、桿的支持力F2和繩AO與繩BO拉力的合力F，作出力的示意圖，如圖所示根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0將F分解，如圖設(shè)AO所受拉力的大小F1，因為∠AOB＝120°，根據(jù)幾何知識得SKIPIF1<0所以繩AO和BO所受到的拉力F1為SKIPIF1<0，而桿OC所受到的壓力大小等于F2為2mg故選BC。14．（2023·黑龍江·高三模擬預測）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，桿與水平方向的夾角為θ（0°≤θ≤90°），一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上，給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放，改變直桿和水平方向的夾角θ，當直桿與水平方向的夾角為30°時，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，重力加速度為g，則（）A．恒力F可能沿與水平方向夾30°斜向右下的方向B．當小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短時，小圓環(huán)與直桿間必無擠壓C．若恒力F的方向水平向右，則恒力F的大小為SKIPIF1<0D．恒力F的最小值為SKIPIF1<0【答案】BCD【詳解】A．根據(jù)題意，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，則加速度最大，即力F的方向沿桿的方向，A錯誤；B．由于小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，即加速度方向沿桿的方向，而恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾30°斜向右下的方向，即為桿的方向，小圓環(huán)與直桿間必無擠壓，B正確；C．當恒力F的方向水平向右，如圖所示的受力則有SKIPIF1<0，C正確；D．合力SKIPIF1<0與mg、F三力可構(gòu)成矢量三角形，如下圖所示：由圖可知，當F與SKIPIF1<0垂直時，即與斜面垂直時，F(xiàn)有最小，則有SKIPIF1<0，D正確。故選D。15．（2023·全國·高三校級聯(lián)考）如圖（a）所示，將一右端固定有光滑定滑輪的輕桿固定在豎直擋板上，輕繩ABC跨過光滑的定滑輪懸吊質(zhì)量為m1=1kg的物塊；如圖（b）所示，將一輕桿用轉(zhuǎn)軸固定在豎直擋板上，兩段輕繩DE、EF系在桿的右端并懸吊質(zhì)量為m2=1.5kg的物塊。已知兩桿均水平，且繩子的傾斜部分與水平方向的夾角均為30°，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A．圖（a）中AB繩的拉力大小為10NB．圖（b）中DE繩的拉力大小為15NC．圖（a）中輕桿對滑輪的支持力大小為10ND．圖（b）中輕桿對結(jié)點的支持力大小為15N【答案】AC【詳解】A．對（a）、（b）兩圖中的B、E點分別進行受力分析，如圖甲、乙所示圖甲中輕繩ABC跨過定滑輪拉住質(zhì)量為m1的物塊，物塊處于平衡狀態(tài)，輕繩AB的拉力大小為F=F=m1g=10N故A正確；BD．圖乙中由于桿可自由轉(zhuǎn)動，因此桿對結(jié)點的作用力方向一定沿桿的方向，則由平衡條件可知Fsin30°=F；Fcos30°=F乙又F=m2g代入數(shù)據(jù)解得輕繩DE的拉力為F=30N輕桿對結(jié)點的支持力大小為SKIPIF1<0故BD錯誤。C．由于圖甲中的桿為固定的桿，因此桿對滑輪的作用力不一定沿桿的方向，因為AB繩與BC繩的夾角為120°，故分析可得輕桿對滑輪的支持力大小為F甲=F=F=10N故C正確。故選AC。16．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止狀態(tài)。蛛絲SKIPIF1<0與豎直方向夾角分別為SKIPIF1<0。用SKIPIF1<0分別表示SKIPIF1<0的拉力，則（）A．SKIPIF1<0的豎直分力大于SKIPIF1<0的豎直分力 B．SKIPIF1<0的豎直分力等于SKIPIF1<0的豎直分力C．SKIPIF1<