2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成與分解課時(shí)作業(yè)（含解析）

《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成與分解課時(shí)作業(yè)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2講 力的合成與分解課時(shí)作業(yè)（含解析）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、力的合成與分解 一、單項(xiàng)選擇題 1．重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操比賽時(shí)，有如圖所示的比賽動(dòng)作 ，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩手臂對(duì)稱(chēng)支撐，夾角為θ，則(　　) A．當(dāng)θ＝60°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地的正壓力大小為 B．當(dāng)θ＝120°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的壓力大小為G C．當(dāng)θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同 D．當(dāng)θ不同時(shí)運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等 解析：運(yùn)動(dòng)員處于靜止?fàn)顟B(tài)，即平衡狀態(tài)，所受合力為零，地面對(duì)手的支持力豎直向上，故每只手都承受自身重力的一半，和兩手臂所成角度無(wú)關(guān)，所以B、C錯(cuò)誤，A正確；由牛頓第三定律知兩物體間的相互作用力大小永遠(yuǎn)相等，故D錯(cuò)誤．

2、答案：A 2．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．1 N和4 N　　　　 B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 解析：設(shè)兩個(gè)力分別為F1、F2且F1>F2，當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí)，合力為1 N，則F1－F2＝1 N．當(dāng)兩個(gè)力的夾角為0°時(shí)，合力為5 N，則F1＋F2＝5 N．聯(lián)立解得F1＝3 N，F(xiàn)2＝2 N．故A、C、D錯(cuò)誤，B正確． 答案：B 3．如圖所示，牛通過(guò)繩索拉著犁正在犁田，若犁重為G，牛拉犁勻速前進(jìn)時(shí)，犁所受到的阻力為f，繩索與水平面的夾角為θ，則在牛勻速前進(jìn)時(shí)繩索所

3、受犁的拉力大小為(不計(jì)人對(duì)犁的作用)(　　) A. B. C. D. 解析：由于地面對(duì)犁有支持力，A、B錯(cuò)誤；將繩索對(duì)犁的拉力分解，可知水平向前的分力克服犁受到的阻力使犁做勻速運(yùn)動(dòng)，則F1＝Fcos θ＝f，解得F＝，由牛頓第三定律知繩索所受犁的拉力大小為，C錯(cuò)誤，D正確． 答案：D 4．(2019·寧夏石嘴山第三中學(xué)模擬)如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為30°的表面粗糙的斜劈，一質(zhì)量為m的小物塊能沿著斜劈的表面勻速下滑．現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使它沿該斜劈表面勻速上滑，如圖乙所示，則F大小應(yīng)為(　　) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析：

4、小物塊沿著斜劈的表面勻速下滑時(shí)，對(duì)小物塊受力分析可得mgsin 30°＝μmgcos 30°，解得μ＝.對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使它沿該斜劈表面勻速上滑，對(duì)小物塊受力分析如圖所示， 將力沿平行于斜面和垂直于斜面兩方向分解可得FN＝mgcos 30°＋Fsin 30°，F(xiàn)f＝μFN，F(xiàn)cos 30°＝Ff＋mgsin 30°，聯(lián)立解得F＝mg，故C項(xiàng)正確． 答案：C 二、多項(xiàng)選擇題 5．已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30°角，大小未知，另一個(gè)分力F2的大小為F，方向未知，則F1的大小可能是(　　) A. B. C. D.F 解析：根據(jù)題意作出矢量三角形如圖所示，因

5、為F>，從圖上可以看出，F(xiàn)1有兩個(gè)解，由直角三角形OAD可知FOA＝＝F，由直角三角形ABD得FBA＝＝F.由圖的對(duì)稱(chēng)性可知FAC＝FBA＝F，則分力F1＝F－F＝F，F(xiàn)1′＝F＋F＝F. 答案：AC 6．(2019·福建廈門(mén)模擬)我國(guó)不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習(xí)俗，如圖所示，質(zhì)量為m的燈籠用兩根不等長(zhǎng)的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上，OA比OB長(zhǎng)，O為結(jié)點(diǎn)．重力加速度大小為g，設(shè)OA、OB對(duì)O點(diǎn)的拉力分別為FA、FB，輕繩能夠承受足夠大的拉力，則(　　) A．FA小于FB B．FA、FB的合力大于mg C．調(diào)節(jié)懸點(diǎn)A的位置，可使FA、FB都大于mg D．換質(zhì)量更大的

6、燈籠，F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大 解析：對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，畫(huà)出力的矢量圖如圖所示，由圖可知，F(xiàn)A小于FB，F(xiàn)A、FB的合力等于mg，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)懸點(diǎn)A的位置，當(dāng)∠AOB大于某一值時(shí)，則FA、FB都大于mg，選項(xiàng)C正確；換質(zhì)量更大的燈籠，則重力mg增大，F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大，選項(xiàng)D正確． 答案：ACD 7．(2019·山東濰坊高三質(zhì)檢)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，重力加速度為g，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為(　　) A．μmg B．μ(mg＋Fsin θ) C．μ(mg－Fsin θ)

7、 D．Fcos θ 解析：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運(yùn)動(dòng)，所以Fcos θ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsin θ，又Ff＝μFN，解得Ff＝μ(mg＋Fsin θ)，故選項(xiàng)B、D正確． 答案：BD [能力題組] 一、選擇題 8．(2019·河南六校聯(lián)考)如圖所示，一固定的細(xì)直桿與水平面的夾角為α＝15°，一個(gè)質(zhì)量忽略不計(jì)的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細(xì)線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點(diǎn)，細(xì)線依次穿過(guò)小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙

8、分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細(xì)線的長(zhǎng)度，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)β＝45°.不計(jì)一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于(　　) A．tan 15° B．tan 30° C．tan 60° D．tan 75° 解析：小環(huán)C為輕環(huán)，重力不計(jì)，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，C環(huán)與乙環(huán)的連線與豎直方向的夾角為60°，C環(huán)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°，A點(diǎn)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°，乙環(huán)與B點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為60°，設(shè)細(xì)線拉力為T(mén)，根據(jù)平衡條件，對(duì)甲環(huán)有2Tcos 30°＝m1g，對(duì)乙環(huán)有2Tcos 60°＝m2g，得m1∶m2＝

9、tan 60°，故選C. 答案：C 9.(多選)(2017·高考天津卷)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變 B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移 解析：本題考查物體受力分析、物體的平衡．衣架掛鉤為“活結(jié)”模型，oa、ob為一根繩，兩端拉力相等，設(shè)繩aob長(zhǎng)為L(zhǎng)，M、N的水平距離為d，bo延長(zhǎng)線交M于a′，由幾何知

10、識(shí)知a′o＝ao，sin θ＝，由平衡條件有2Fcos θ＝mg，則F＝，當(dāng)b上移到b′時(shí)，d、L不變，θ不變，故F不變，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤．將桿N向右移一些，L不變，d變大，θ變大，cos θ變小，則F變大，選項(xiàng)B正確．只改變m，其他條件不變，則sin θ不變，θ不變，衣架懸掛點(diǎn)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 10．(多選)如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車(chē)頂起．當(dāng)車(chē)軸剛被頂起時(shí)汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是(　　) A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0×104 N B．此時(shí)

11、千斤頂對(duì)汽車(chē)的支持力為1.0×105 N C．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車(chē)頂起，兩臂受到的壓力將增大 D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車(chē)頂起，兩臂受到的壓力將減小 解析：將汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個(gè)分力F1、F2，如圖所示，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，兩臂受到的壓力大小相等，即F1＝F2.由2F1cos θ＝F得F1＝F2＝＝1.0×105 N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可知，千斤頂對(duì)汽車(chē)的支持力等于汽車(chē)對(duì)千斤頂?shù)膲毫?，?.0×105 N，選項(xiàng)B正確；由F1＝F2＝可知，當(dāng)F不變、θ減小時(shí)，cos θ增大，F(xiàn)1、F2減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 答案：BD 11．(2019·四川雙流中學(xué)模擬

12、)如圖，一不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩，其左端固定于O點(diǎn)，右端跨過(guò)位于O′點(diǎn)的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體．OO′段水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，繩子上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán)．現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼，平衡后，物體上升L，則鉤碼的質(zhì)量為(　　) A.M B.M C.M D.M 解析：重新平衡后，繩子形狀如圖，由幾何關(guān)系知，繩子與豎直方向夾角為30°，則環(huán)兩邊繩子的夾角為60°，根據(jù)平行四邊形定則，環(huán)兩邊繩子拉力的合力為Mg，根據(jù)平衡條件，則鉤碼的質(zhì)量為M，故選項(xiàng)D正確． 答案：D 12.(2019·山東師大附中檢測(cè))如圖所示，三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，

13、相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加的力的最小值為(　　) A．mg B.mg C.mg D.mg 解析：對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，由平衡條件可知，繩CD對(duì)C點(diǎn)的拉力FCD＝mgtan 30°，對(duì)D點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示，繩CD對(duì)D點(diǎn)的拉力F2＝FCD＝mgtan 30°，故F2是恒力，又繩BD的拉力F1方向一定，則F1與在D點(diǎn)施加的力F3的合力與F2等值反向，由圖知當(dāng)F3垂直于繩BD時(shí)，F(xiàn)3最小，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)3＝F2sin 60°＝mg，選項(xiàng)C正確． 答案：C 二、非選擇題 13．(2019·湖南株洲二中月考)一重為G的圓柱

14、體工件放在V形槽中，槽頂角α＝60°，槽與工件接觸處的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且大小為μ＝0.25.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)要沿圓柱體的軸線方向(如圖)水平地把工件從槽中拉出來(lái)，人要施加多大的拉力？ (2)現(xiàn)把整個(gè)裝置傾斜，使圓柱體的軸線與水平方向成37°角，且保證圓柱體對(duì)V形槽兩側(cè)面的壓力大小相等，發(fā)現(xiàn)圓柱體能自動(dòng)沿槽下滑，求此時(shí)工件和槽之間的摩擦力大?。? 解析：(1)分析圓柱體的受力可知，沿軸線方向受到拉力F、兩個(gè)側(cè)面對(duì)圓柱體的滑動(dòng)摩擦力Ff，由題給條件知，F(xiàn)＝Ff.將重力進(jìn)行分解，如圖所示． 因?yàn)棣粒?0°，所以G＝F1＝F2， 由Ff＝μF1＋μF2，得F＝0.5G. (2)把整個(gè)裝置傾斜，則圓柱體重力壓緊斜面的分力F1′＝F2′＝Gcos 37°＝0.8G，此時(shí)圓柱體和槽之間的摩擦力大小Ff′＝2μF1′＝0.4G. 答案：見(jiàn)解析 8