【優(yōu)化探究】2022屆高三物理一輪復習知能檢測：2-2力的合成與分解-

[隨堂演練]1．如圖所示是剪式千斤頂，當搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起．當車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列推斷正確的是()A．此時兩臂受到的壓力大小均為5.0×104NB．此時千斤頂對汽車的支持力為2.0×105NC．若連續(xù)搖動把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大D．若連續(xù)搖動把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小解析：設兩臂受到的壓力均為F1，汽車對千斤頂?shù)膲毫镕，兩臂間夾角為θ，則有F＝2F1coseq\f(θ,2)，由此可知，當F＝1.0×105N，θ＝120°時，F(xiàn)1＝1.0×105N，A、B均錯誤；若連續(xù)搖動把手，F(xiàn)不變，θ減小，則F1將減小，C錯誤，D正確．答案：D2．(2022年蚌埠模擬)如圖甲為我國出名選手張娟娟的射箭場景．已知弓的頂部跨度為l，弦均勻且彈性良好，其自由長度為l.放射時弦和箭可等效為圖乙的情景，假設弓的跨度保持不變，即箭在弦的正中間，弦夾在類似動滑輪的附加裝置上，將箭放射出去．已知弦的勁度系數(shù)為k，放射箭時弦的最大長度為2lA．kl B.eq\f(\r(3),2)klC.eq\r(3)kl D．2kl解析：弓放射箭的瞬間，受力如圖所示．設放箭處弦的彈力分別為F1、F2，合力為F，則F1＝F2＝k(2l－l)＝kl，F(xiàn)＝2F1·cosθ，由幾何關系得cosθ＝eq\f(\r(3),2)，所以，箭被放射瞬間的最大彈力F＝eq\r(3)kl，C項正確．答案：C3．(2022年銅陵模擬)如圖所示，頂角為直角、質(zhì)量為M的斜面體ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)沿垂直于BC方向?qū)π泵骟w施加力F，斜面體仍保持靜止狀態(tài)，則關于斜面體受到地面對它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正確的是(已知重力加速度為g)()A．FN＝Mg，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FB．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝μMgC．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FD．FN＝Mg＋eq\f(\r(3),2)F，F(xiàn)f＝eq\f(1,2)F解析：對斜面體受力分析如圖所示，斜面體保持靜止，則：Ff＝Fcos30°＝eq\f(\r(3),2)FFN＝Mg＋Fsin30°＝Mg＋eq\f(1,2)F，故C正確．答案：C4．如圖所示，光滑斜面的傾角為30°，輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m，不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當動滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為()A.eq\f(\r(2),2)m B.eq\r(2)mC．m D．2解析：先以A為爭辯對象，由A物塊受力及平衡條件可得繩中張力FT＝mgsin30°.再以動滑輪為爭辯對象，分析其受力并由平衡條件有mBg＝2FTcos45°＝eq\r(2)FT，解得mB＝eq\f(\r(2),2)m，A正確．答案：A[限時檢測](時間：45分鐘，滿分：100分)[命題報告·老師用書獨具]學問點題號兩個力的合成1、2、3多個力的合成6、7、8受力分析、按力的作用效果分解5、9、10正交分解法的應用4、11、12一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1．有兩個大小相等的共點力F1和F2，當它們夾角為90°時的合力為F，它們的夾角變?yōu)?20°時，合力的大小為()A．2FB.eq\f(\r(2),2)FC.eq\r(2)FD.eq\f(\r(3),2)F解析：依據(jù)題意可得，F(xiàn)＝eq\r(2)F1.當兩個力的夾角為120°時，合力F合＝F1＝eq\f(\r(2),2)F.答案：B2．(2022年滁州模擬)如圖所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止狀態(tài)．設吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則()A．坐著比躺著時F1大B．躺著比坐著時F1大C．坐著比躺著時F2大D．躺著比坐著時F2大解析：設繩子與水平方向的夾角為θ，在豎直方向上由平衡條件有G＝2Fsinθ，所以F＝eq\f(G,2sinθ)，因坐著比躺著夾角θ小一些，所以拉力大，故選項A正確，選項B錯．兩種狀況吊床對該人的作用力大小等于人的重力，所以選項C、D錯．答案：A3．(2021年高考上海單科改編)兩個共點力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則()A．F1、F2同時增大一倍，F(xiàn)不變B．F1、F2同時增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2削減10N，F(xiàn)確定不變D．若F1、F2中的一個增大，F(xiàn)不愿定增大解析：依據(jù)求合力的公式F＝eq\r(F12＋F22＋2F1F2cosθ)(θ為F1、F2的夾角)，若F1、F2都變?yōu)樵瓉淼?倍，合力也確定變?yōu)樵瓉淼?倍，A錯誤；對于B、C兩種狀況，力的變化不是按比例增加或削減的，不能推斷合力的變化狀況，B、C錯誤；如圖所示，在F⊥F2狀況下，若F2增加，可明顯看出合力減小，所以D正確．答案：D4．(2022年高考浙江理綜)如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0kg的物體．細繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9N．關于物體受力的推斷(取g＝9.8m/s2)，下列說法正確的是()A．斜面對物體的摩擦力大小為零B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向沿斜面對上C．斜面對物體的摩擦力大小為4.9eq\r(3)N，方向沿斜面對上D．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向垂直斜面對上解析：物體的重力沿斜面的重量為4.9N，彈簧拉力為4.9N，物塊沿斜面方向受力平衡，所以摩擦力應為0.答案：A5．(2022年宿州調(diào)研)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止狀態(tài)，則()A．繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力B．繩OA對M的拉力大小等于繩OB對M的拉力C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左解析：取O點為爭辯對象進行受力分析如圖，F(xiàn)TA＜FTB，m受水平面的靜摩擦力的方向水平向左，D正確．答案：D6．(2022年安慶聯(lián)考)在傾角為30°的斜面上，有一重力為10N的物塊，被平行于斜面、大小為8N的恒力F推著沿斜面勻速上升，如圖所示．在推力F突然撤去的瞬間，物塊受到的合力為()A．8N，方向沿斜面對下B．5N，方向沿斜面對下C．8N，方向沿斜面對上D．3N，方向沿斜面對上解析：物體在推力的作用下做勻速運動，由受力平衡可得：F－mgsinθ－Ff＝0，若突然撤去F的瞬間，物體所受的合力為：F合＝mgsinθ＋Ff＝8N，方向沿斜面對下，A選項正確．答案：A7．圖中彈簧秤、繩和滑輪的質(zhì)量均不計，繩與滑輪間的摩擦力不計，物體的重力都是G，在圖甲、乙、丙三種狀況下，彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則()A．F3＞F1＝F2 B．F3＝F1＞F2C．F1＝F2＝F3 D．F1＞F2＝F3解析：甲圖：物體靜止，彈簧的拉力F1＝mg；乙圖：以物體為爭辯對象，作出受力分析圖如圖(a)，由平衡條件得F2＝Gsin60°＝0.866mg；丙圖：以動滑輪為爭辯對象，受力如圖(b)．由幾何學問得F3＝mg.故F3＝F1＞F2，故選B.答案：B8．(2022年淮南模擬)如圖所示，一條細繩跨過定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止，不計繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角θ，則物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB等于()A．cosθ∶1 B．1∶cosθC．tanθ∶1 D．1∶sinθ解析：由物體A平衡可知，繩中張力F＝mAg，物體B平衡，豎直方向合力為零，則有Fcosθ＝mBg，故得：mA：mB＝1∶cosθ，B正確．答案：B9．(2022年宣城模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則()A．滑塊確定受到四個力作用B．彈簧確定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對滑塊的摩擦力大小確定等于eq\f(1,2)mg解析：由于最大靜摩擦力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和摩擦力三個力的作用而平衡，此時彈簧彈力為零，彈簧處于原長狀態(tài)，A、B錯誤；由于滑塊受到的摩擦力始終等于重力沿斜面對下的分力(等于eq\f(1,2)mg)，不行能為零，(兩物體間有摩擦力必定有彈力)，所以斜面對滑塊的支持力不行能為零，C錯誤D正確．答案：D10．(2022年蕪湖聯(lián)考)如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面，右側(cè)是eq\f(1,4)圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端的切線水平，一根兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2小球的輕繩跨過其頂點上的小滑輪．當它們處于平衡狀態(tài)時，連接m2小球的輕繩與水平線的夾角為60°，不計一切摩擦，兩小球可視為質(zhì)點．兩小球的質(zhì)量之比m1∶m2等于()A．1∶1 B．2∶3C．3∶2 D．3∶4解析：設輕繩的張力為F，圓弧面對m2的彈力為FN，由對稱性可知，F(xiàn)N＝F，由于m1、m2均靜止，由平衡條件可得：F＝m1gsin60°，F(xiàn)cos30°＋FNcos30°＝m2g.聯(lián)立解得eq\f(m1,m2)＝eq\f(2,3)，B正確．答案：B二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11．(14分)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中心有孔)，A、B間由細繩連接，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)．此狀況下B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量．解析：對B球，受力分析如圖所示．則有FTsin30°＝mg得FT＝2mg.對A球，受力分析如圖所示，在水平方向：FTcos30°＝FNAsin30°在豎直方向：FNAcos30°＝mAg＋FTsin30°由以上方程解得：mA＝2m.答案：2mg2m12．(16分)(2022年合肥檢測)如圖所示，斜面傾角為θ＝37°，一質(zhì)量為m＝7kg的木塊恰