2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)-課后練習(xí)5-力的合成與分解

2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)5力的合成與分解2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)5力的合成與分解PAGE8-2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)5力的合成與分解2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)5力的合成與分解年級(jí)：姓名：力的合成與分解建議用時(shí)：45分鐘1．將物體所受重力按力的作用效果進(jìn)行分解，下列圖中不正確的是()C[A圖中，重力產(chǎn)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(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B作圖正確；C圖中，重力產(chǎn)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(cuò)誤；D圖中，重力產(chǎn)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(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等)，則下列說(shuō)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(wú)法求合力大小B[應(yīng)先合成其中兩個(gè)力，再合成第三個(gè)力，根據(jù)本題特點(diǎn)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(xiàng)B正確。]3．如圖所示是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F跟它的兩個(gè)分力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個(gè)分力的大小分別是()A．1N和4NB．2N和3NC．1N和5ND．2N和4NB[設(shè)兩個(gè)力分別為F1、F2，F(xiàn)1>F2，當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí)，合力為1N，即F1－F2＝1N。當(dāng)兩個(gè)力的夾角為0°時(shí)，合力為5N，即F1＋F2＝5N，解得F1＝3N，F(xiàn)2＝2N，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]4．三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們合力F的大小，下列說(shuō)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(gè)力大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當(dāng)調(diào)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(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零C[三個(gè)大小分別是F1、F2、F3的共點(diǎn)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(dāng)某一個(gè)力的大小在另外兩個(gè)力的大小的和與差之間時(shí)，這三個(gè)力的合力才可能為零，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)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(chē)?yán)鰜?lái)，司機(jī)用一條結(jié)實(shí)的繩子把汽車(chē)拴在一棵大樹(shù)上，開(kāi)始時(shí)車(chē)與樹(shù)相距12m，然后在繩的中點(diǎn)用400N的水平力F沿垂直繩的方向拉繩，結(jié)果中點(diǎn)被拉過(guò)0.6m，如圖所示(俯視圖)，假設(shè)繩子的伸長(zhǎng)不計(jì)，則汽車(chē)受到的拉力為()A．200NB．400NC．2000ND．800NC[對(duì)繩中點(diǎn)受力分析，如圖所示。設(shè)繩中張力大小為T(mén)，根據(jù)力的合成法則，結(jié)合幾何知識(shí)有eq\f(\f(F,2),T)＝eq\f(0.6,6)，解得T＝2000N，即汽車(chē)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(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球在輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)的拉力作用下靜止在斜面上，細(xì)線(xiàn)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(duì)細(xì)線(xiàn)的拉力等于()A．GB．eq\f(G,2)C．eq\f(3G,4)D．eq\f(4G,5)C[對(duì)小球受力分析，小球受到細(xì)線(xiàn)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(xiàng)C正確。]7．如圖所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一個(gè)小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)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(duì)滑輪B點(diǎn)受力分析如圖所示，滑輪受到繩子的作用力應(yīng)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(guān)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(xiàng)B正確。]8．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．μmgB．μ(mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ)D．FsinθB[木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)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(jìn)行正交分解，如圖所示(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F)，由于木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(xiàng)B正確。]9．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．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(biāo)系對(duì)沙袋進(jìn)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(gè)小球穿在一根光滑的固定桿上，并且通過(guò)一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接。已知b球質(zhì)量為m，桿與水平面的夾角為30°，不計(jì)所有摩擦。當(dāng)兩球靜止時(shí)，Oa段繩與桿的夾角也為30°，Ob段繩沿豎直方向，則a球的質(zhì)量為()A．eq\r(3)mB．eq\f(\r(3),3)mC．eq\f(\r(3),2)mD．2mA[分別對(duì)a、b兩球受力分析，運(yùn)用合成法，如圖所示根據(jù)共點(diǎn)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(cuò)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(shí)，為了使床單盡快晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)小木棍。小木棍位置的不同，兩側(cè)床單間夾角θ將不同。設(shè)床單重力為G，晾衣桿對(duì)床單的作用力大小為F，下列說(shuō)法正確的是()A．θ越大，F(xiàn)越大B．θ越大，F(xiàn)越小C．無(wú)論θ取何值，都有F＝GD．只有當(dāng)＝120°時(shí)，才有F＝GC[以床單和細(xì)桿整體為研究對(duì)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(wú)關(guān)，故A、B、D錯(cuò)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(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，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(shè)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(shè)滑輪兩側(cè)細(xì)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(cè)細(xì)繩拉力的合力，即F＝2mgcoseq\f(φ,2)，由夾角關(guān)系可得FD>FA＝FB>FC，選項(xiàng)B正確。]13．(2019·重慶南開(kāi)中學(xué)高三月考)如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長(zhǎng)，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(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越大B．當(dāng)m一定時(shí)，θ越小，滑塊對(duì)地面的壓力越大C．當(dāng)θ一定時(shí)，m越大，滑塊與地面間的摩擦力越大D．當(dāng)θ一定時(shí)，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(shí)，θ越大，輕桿受力越??；當(dāng)θ一定時(shí)，m越小，輕桿受力越小，故A、D錯(cuò)誤；對(duì)A、B、C整體分析可知，對(duì)地壓力為：FN＝(2M＋m)g，與θ無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；對(duì)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(dāng)θ一定時(shí)，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(gè)大小和質(zhì)量都不計(jì)的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過(guò)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?，F(xiàn)水平向右拉繩，當(dāng)輕環(huán)重新靜止不動(dòng)時(shí)，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(dāng)輕環(huán)重新靜止不動(dòng)時(shí)，環(huán)所受的輕繩拉力方向與輕桿垂直，滑輪兩側(cè)輕繩的夾角為90°＋θ，此時(shí)，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?fàn)顟B(tài)，設(shè)此時(shí)OP繩與天花板之間的夾角為α，由幾何知識(shí)及力的合成與分解，可得α＝45°＋eq\f(θ,2)，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]15．如圖所示，三根粗細(xì)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?fàn)顟B(tài)，每根圓木的質(zhì)量為m，截面的半徑為R，三個(gè)截面圓心連線(xiàn)構(gòu)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(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)B[對(duì)A進(jìn)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(cuò)誤；對(duì)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(duì)稱(chēng)性可知，豎直方向有NB＝NC＝eq\f(3,2)mg，故B正確；對(duì)B進(jìn)行研究，地面對(duì)B的作用力等于地面對(duì)B的支持力與地面對(duì)B的摩擦力的合力，大于eq\f(3,2)mg，故C錯(cuò)誤；對(duì)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(duì)C的摩擦力大小為eq\f(\r(3),2)mg，根據(jù)摩擦力公式Ff＝μN(yùn)C，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(cuò)誤。]16．(2020·湖南師大附中高三月考)兩根圓柱形長(zhǎng)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(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處，在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端處時(shí)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(dāng)增大兩桿之間的距離B．適當(dāng)減少兩桿之間的距離C．增多每次運(yùn)送