2020年高考物理一轮复习专题04力的合成与分解限时训练.doc

专题04 力的合成与分解(限时：45min)一、 选择题（本大题共16小题）1关于力的合成与分解，下列说法正确的是()A合力一定大于其中一个分力B合力与分力一定是同种性质的力C合力与分力是等效的，同时作用在物体上D已知合力和它的两个分力的方向，则两个分力有确定值【答案】D【解析】：由平行四边形定则可知，两个力的合力，可以比这两个分力都小，所以A错误；合力与分力在作用效果上等效，但不能说成是同种性质的力，故B错误；合力与分力是等效替代关系，但不是同时作用在物体上，所以C错误；根据力的合成与分解可知，已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的，故D正确。2(2018宝鸡二模)如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解，小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的()A1和4B2和4 C3和4 D3和2【答案】C【解析】：小球重力产生两个作用效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，这两个分力方向分别是3和4，故C正确，A、B、D错误。3(多选)物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为()A15 N、5 N、6 N B3 N、6 N、4 NC1 N、2 N、10 N D2 N、6 N、7 N【答案】BD【解析】：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B、D选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线。4.(多选)如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速直线运动，已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为()AmgB(mgFsin ) C(mgFsin ) DFcos 【答案】BD【解析】：对木块进行受力分析如图所示，将F进行正交分解，由于木块做匀速直线运动，所以在x轴和y轴均受力平衡，即Fcos Ff，FNmgFsin ，又由于FfFN，故Ff(mgFsin )，B、D正确。5(2019郑州调研)科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是()A手机受到的支持力大小为Gcos B手机受到的支持力不可能大于GC纳米材料对手机的作用力大小为Gsin D纳米材料对手机的作用力竖直向上【答案】D【解析】：手机支架采用了纳米微吸材料，支架斜面会对手机存在一个吸引力，所以手机受到的支持力大小不可能为Gcos ，其大小可能大于G，也可能小于G，取决于吸引力的大小，A、B错误；手机处于静止状态，受力平衡，手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力)，故纳米材料对手机的作用力竖直向上，大小等于G，C错误，D正确。6(多选)如图，将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2，F2和F的夹角小于90。则关于分力F1，以下说法中正确的是()A当F1>Fsin 时，肯定有两组解 B当Fsin F1F时，肯定有两组解C当F1<Fsin 时，有唯一一组解 D当F1<Fsin 时，无解【答案】BD【解析】：已知合力、一个分力的方向、另一个分力的大小，根据平行四边形定则作图，如图所示：当Fsin F1F，有两组解；当F1>Fsin 时，可能有一个解；当F1<Fsin 时，无解。故B、D正确。7如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都套在一根竖直杆上。当两球平衡时，连接A、B两球的细绳与水平方向的夹角分别为 和2。假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为()A2cos 1 B12cos Ctan 1 D12sin 【答案】B【解析】：对A、B两球受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，Tsin mAg，Tsin 2mBg，TT，解得mAmBsin sin 212cos ，B正确。8蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点O、a、b、c等为网绳的结点。当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O点，当该处下凹至最低点时，网绳aOe、cOg均成120向上的张角，此时O点受到的向下的冲击力为F，则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为()A. B. C. D.【答案】B【解析】：设每根网绳的拉力大小为F，对结点O有：4Fcos 60F0，解得F，选项B正确。9(2018邢台期末)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。在运动过程中()AF增大，N减小 BF减小，N减小 CF增大，N增大 DF减小，N增大【答案】A【解析】由题意知，小球在由A运动到B的过程中始终处于平衡状态，设某时刻小球运动到如图所示位置，其受力如图所示，由平衡条件知任意方向合力均为0，所以沿切线方向Fmgsin ，沿径向Nmgcos ，在运动过程中增大，故F增大，N减小，A正确。10如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接。当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中30，则A球和C球的质量之比为()A12 B21 C1 D.1【答案】C【解析】： B球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得，B球所在位置两细线的夹角为90，以B球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，设B球左、右两边细线的拉力大小分别为FA、FC，由此可知FAcos FCsin ，tan ，C正确。11如图所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为30，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()A.mg B.mg C.mg D.mg【答案】A【解析】：如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析。由平衡条件有：Fcos 30FTsin 300，FTcos 30Fsin 30mg0，联立可解得：Fmg，故A正确。12(2019深圳联考)如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，小物块之间由四根完全相同的轻质橡皮筋连接，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f，则D物块所受的摩擦力大小为()A.f Bf C.f D2f【答案】C【解析】：已知A物块所受的摩擦力大小为f，设每根橡皮筋的弹力为F，则有2Fcos 60f，对D物块有2Fcos 30f，解得fFf，只有选项C正确。13如图所示，光滑斜面的倾角为37，一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上，细线与斜面间的夹角也为37。若小球所受的重力为G，sin 370.6，cos 370.8，则手对细线的拉力等于()AG B. C. D.【答案】C【解析】：对小球受力分析，小球受到细线的拉力F、斜面的支持力N和重力G，在沿斜面方向上，Fcos 37Gsin 37，解得FGtan 37G，故选项C正确。14(2019大连模拟)如图甲所示，两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图乙所示的状态，小球B刚好位于O点正下方，则F1与F2的大小关系是()AF14F2 BF13F2 C2F13F2 D2F15F2【答案】D【解析】： A受到水平向右的力F1，B受到水平向左的力F2，以整体为研究对象，受力分析如图所示，设O、A间的细线与竖直方向的夹角为，则由力的分解和平衡条件得Fsin F2F1，Fcos 2mgmg，故tan ，以B为研究对象受力分析，设A、B间的细线与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得tan ，由几何关系有，得2F15F2，只有选项D正确。15.实际生活中常常利用如图所示的装置将重物吊到高处。现有一质量为M的同学欲将一质量也为M的重物吊起，已知绳子在水平天花板上的悬点与定滑轮固定点之间的距离为L，不计滑轮的大小、滑轮与绳的重力及滑轮受到的摩擦力。当该同学把重物缓慢拉升到最高点时，动滑轮与天花板间的距离为()A.L B.L C.L D.L【答案】A【解析】：当该同学把重物缓慢拉升到最高点时，绳子的拉力等于人的重力，即为Mg，而重物的重力也为Mg，设绳子与竖直方向的夹角为，可得2Mgcos Mg，则60，此时动滑轮与天花板的距离为dL，所以A正确，B、C、D错误。16.如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，半球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为，则A、B分别对半球面的压力大小之比为()Asin 1 Bsin21 Ccos 1 Dcos21【答案】D【解析】：分别对A、B进行受力分析，如图所示，由物体的平衡条件知NAmgcos ，同理可知NBcos mg，则cos2，再根据牛顿第三定律知A、B分别对半球面的压力大小之比为cos21，故D选项正确。