高考物理一轮复习 第二章 相互作用 2 力的合成与分解考点规范练-人教版高三全册物理试题.doc

力的合成与分解一、单项选择题 1.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为()A.50 NB.30 NC.20 ND.10 N解析利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,这5个力的合力大小为3F1=30 N。答案B2.(2016·安徽合肥阶段考试)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)()A.mgB.mgC.mgD.mg解析由受力分析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为mg,第二层对底层人的压力(单只脚)为mg,底层中间的人受到的压力为两只脚的压力,即2×mg=mg,所以单脚对地压力为mg,故选项C正确。答案C3.某物体同时受到同一平面内的三个共点力F1、F2、F3作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示大小为1 N的力),该物体所受的合力大小正确的是()A.甲图中物体所受的合力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合力大小等于2 NC.丙图中物体所受的合力大小等于0 ND.丁图中物体所受的合力大小等于0 N解析题图甲中物体所受的合力大小为5 N,选项A错误;题图乙中物体所受的合力大小为5 N,选项B错误;题图丙中物体所受合力大小为2F1=6 N,选项C错误;题图丁中三力构成首尾相接的封闭三角形,则三力的合力为0,选项D正确。答案D4.(2016·河北石家庄模拟)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为l,两根相同的橡皮条自由长度也均为l,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2l(在弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.klB.2klC.klD.kl解析发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2,则sin =,cos =。发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F合=2Fcos ,F=kx=kl,故F合=2kl·kl,D正确。答案D5.(2016·广东深圳联考)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()A.12B.21C.1D.1解析B球对碗壁刚好无压力,根据几何知识分析可知,B球所在位置两线的夹角为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,由此可知FAcos =FCsin ,=tan =,C正确。答案C6.如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()A.绳的拉力增大,BC杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小D.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力不变导学号17420046解析选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示。绳中的拉力大小相等,即FT1=FT2=G,C点处于三力平衡状态,将示意图中的三个力平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示。设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为,则根据几何知识可得F=2Gsin ,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳中的拉力不变,增大,F也增大,根据牛顿第三定律知,BC杆受绳的压力增大,B正确。答案B二、多项选择题7.如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零,F1沿-y方向,大小已知,F2与+x方向夹角为(<90°),大小未知。下列说法正确的是()A.F3可能指向第二象限B.F3一定指向第三象限C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小D.F3的最小可能值为F1cos 解析因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能指向第二象限,也可能指向第三象限,选项A正确,B错误;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,选项C错;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cos ,选项D正确。答案AD8.如图所示,质量为m0的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为=30°,不计小球与斜面间的摩擦。则()A.轻绳对小球的作用力大小为mgB.斜面对小球的作用力大小为mgC.斜面体对水平面的压力大小为(m0+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg解析以B为研究对象,受力如图所示,由几何关系知=30°,根据受力平衡可得FT=FN=mg。以A和B整体为研究对象,竖直方向上有FTcos +FN斜=(m0+m)g水平方向上有FTsin =Ff所以有FN斜'=FN=m0g+mg,Ff=mg。故选项B、C错误,选项A、D正确。答案AD9.如图所示,固定的半球面的右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O为球心,A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为FN1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为FN2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为。则()A.F1F2=cos 1B.F1F2=sin 1C.FN1FN2=cos 21D.FN1FN2=sin 21导学号17420047解析将物块A的重力沿切面和半径方向分解,可得F1=mgsin ,FN1=mgcos ,将F2和物块B的重力沿切面方向和半径方向分解,由平衡条件有F2cos =mgsin ,F2sin +mgcos =FN2,解得F2=mgtan ,FN2=故有F1F2=cos 1。FN1FN2=cos 21,所以A、C正确。答案AC三、非选择题10.重力为G1=8 N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为=37°的斜面上,如图所示。试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)导学号17420048解析对P点进行受力分析,并建立如图甲所示的坐标系。由水平方向和竖直方向平衡可列方程F=F1sin 37°,G1=F1cos 37°,联立解得F=G1tan 37°=8 N×=6 N。对木块进行受力分析,建立如图乙所示的坐标系,其中F'=F。沿斜面方向上,F'cos +G2sin =Ff,解得Ff=6×0.8 N+100×0.6 N=64.8 N,垂直斜面方向上,F'sin +FN=G2cos ,解得FN=100×0.8 N-6×0.6 N=76.4 N。答案64.8 N76.4 N