2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第2講 力的合成與分解作業(yè) 新人教版

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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第2講 力的合成與分解作業(yè) 新人教版 [課時(shí)作業(yè)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　單獨(dú)成冊(cè)　方便使用 [基礎(chǔ)題組] 一、單項(xiàng)選擇題 1．關(guān)于幾個(gè)共點(diǎn)力及其合力，下列說法不正確的是(　　) A．合力的作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同 B．合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上 C．合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用 D．求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則 解析：合力與分力是等效替代的關(guān)系，即合力的作用效果與幾個(gè)分力的共同作用效果相同，合力的作用效果可以替代這幾個(gè)分力的作用效果，但不能認(rèn)為合力與分力同時(shí)作用在物體上，A

2、、C正確，B錯(cuò)誤；力是矢量，所以求合力時(shí)遵循平行四邊形定則，D正確． 答案：B 2.一物體受到三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量關(guān)系如圖所示，則它們的合力大小是(　　) A．0　　　　　　　　 B．2F1 C．F3 D．2F2 解析：根據(jù)三角形定則，F(xiàn)1與F3的合力等于從F1的起點(diǎn)到F3的終點(diǎn)的有向線段，即與F2相同，合力等于2倍的F2，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤． 答案：D 3．2017年5月8日廣西選手蘭星宇以14.733分的成績獲得全國體操錦標(biāo)賽暨全運(yùn)會(huì)體操預(yù)選賽男子吊環(huán)冠軍，蘭星宇在吊環(huán)比賽中有一個(gè)高難度動(dòng)作，先雙手撐住吊環(huán)，此時(shí)兩繩間距與肩同寬，且平行，如圖

3、甲，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖乙所示的位置，則在兩手之間的距離增大的過程中，每根繩的拉力F及兩繩的合力F合的大小變化情況為(　　) A．F增大，F(xiàn)合減小 B．F增大，F(xiàn)合增大 C．F增大，F(xiàn)合不變 D．F減小，F(xiàn)合不變 解析：對(duì)人受力分析可知，兩繩的拉力的合力與人的重力的大小是相等的，人的重力的大小是不變的，所以它們的合力不變，當(dāng)雙臂緩慢張開時(shí)繩之間的夾角變大，兩個(gè)分力的大小都要變大，故C正確． 答案：C 4．(2018·河南洛陽模擬)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin 37°＝0

4、.6，cos 37°＝0.8)，下列說法正確的是(　　) A．此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N B．此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 N C．關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸減小 D．關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變 解析：鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1＝Nsin 37°，且F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；關(guān)門時(shí)，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 答案：A 5.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小為50 N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30 N．則(　　) A．F1

5、的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有兩個(gè)可能的方向 D．F2可取任意方向 解析：由F1、F2和F的矢量三角形圖可以看出： 當(dāng)F2＝25 N時(shí)，F(xiàn)1的大小才是唯一的，F(xiàn)2的方向也是唯一的．因F2＝30 N＞F20＝25 N，所以F1的大小有兩個(gè)，即F1′和F1″，F(xiàn)2的方向有兩個(gè)，即F2′的方向和F2″的方向，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 答案：C 二、多項(xiàng)選擇題 6．共點(diǎn)的兩個(gè)力，大小均為10 N，當(dāng)它們的合力在0～10 N范圍時(shí)，它們夾角可能值是(　　) A．27° B．79° C．121° D．173° 解析：由題意，兩個(gè)相等的共點(diǎn)力大小為10

6、 N，而合力的大小也為10 N，因此由等邊三角形的知識(shí)可知，當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力即為10 N，如圖所示，而當(dāng)夾角為180°時(shí)，則合力為零，因此它們的合力在0～10 N范圍時(shí)，它們夾角在120°～180°之間，故選項(xiàng)C、D正確． 答案：CD 7.如圖所示，作用于O點(diǎn)的三個(gè)力F1、F2、F3合力為零，F(xiàn)1沿－y方向，大小已知．F2與＋x方向夾角為θ(θ＜90°)，大小未知．下列說法正確的是(　　) A．F3可能指向第二象限 B．F3一定指向第三象限 C．F3與F2的夾角越小，則F3與F2的合力越小 D．F3的最小可能值為F1cos θ 解析：因F1、F2、F3的合力

7、為零，故F3應(yīng)與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，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；F3、F2的合力與F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3與F2的合力與其夾角大小無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)F3與F2垂直時(shí)，F(xiàn)3最小，其最小值為F1cos θ，選項(xiàng)D正確． 答案：AD 8.一件行李重為G，被繩OA和OB吊在空中，OA繩和OB繩的拉力分別為F1、F2，如圖所示，則(　　) A．F1、F2的合力是G B．F1、F2的合力是F C．行李對(duì)繩OA的拉力方向與F1方向相反、大小相等 D．行李受到重力G、OA繩的拉力F1、OB繩的拉力F2，還有F共四個(gè)力作用 解析：合力

8、與分力具有等效替代的關(guān)系．所謂等效是指力F的作用效果與其分力F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同．F1和F2的合力的作用效果是把行李提起來，而G的作用效果是使行李下落，另外產(chǎn)生的原因(即性質(zhì))也不相同，故A錯(cuò)誤；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正確；行李對(duì)繩OA的拉力與繩OA拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一個(gè)力，故C正確；合力F是為研究問題方便而假想出來的力，實(shí)際上不存在，應(yīng)與實(shí)際受力區(qū)別開來，故D錯(cuò)誤． 答案：BC [能力題組] 一、選擇題 9．如圖甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索，它們的一端都系在塔柱上．對(duì)于每一對(duì)鋼索，它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對(duì)

9、塔柱的拉力F1、F2作用在同一點(diǎn)，它們合起來對(duì)塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個(gè)豎直向下的力F一樣，如圖乙所示．這樣，塔柱便能穩(wěn)固地佇立在橋墩上，不會(huì)因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜，甚至倒下． 如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱分布，如圖丙所示，要保持塔柱所受的合力豎直向下，那么鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB應(yīng)滿足(　　) A．FAC∶FAB＝1∶1 B．FAC∶FAB＝sin β∶sin α C．FAC∶FAB＝cos β∶cos α D．FAC∶FAB＝sin α∶sin β 解析：將AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力應(yīng)為零，有FACsin α－FABsin β＝0，則

10、FAC∶FAB＝sin β∶sin α，B正確． 答案：B 10.(多選)如圖所示，一根細(xì)線的兩端分別固定在M、N兩點(diǎn)，用小鐵夾將一個(gè)玩具娃娃固定在細(xì)線上，使a段細(xì)線恰好水平，b段細(xì)線與水平方向的夾角為45°.現(xiàn)將小鐵夾的位置稍稍向左移動(dòng)一段距離，待玩具平衡后，關(guān)于a、b兩段細(xì)線中的拉力，下列說法正確的是(　　) A．移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力等于玩具所受的重力 B．移動(dòng)前，a段細(xì)線中的拉力小于玩具所受的重力 C．移動(dòng)后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量不變 D．移動(dòng)后，b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小 解析：移動(dòng)前，由平衡條件得，a段細(xì)線中的拉力Fa＝Gcot 45°＝G，A項(xiàng)正確；夾子向左

11、移動(dòng)一小段距離后，玩具的位置下移，線a不再水平，與重力平衡的力變?yōu)閍、b兩線中拉力的豎直分量之和，故移動(dòng)后b段細(xì)線中拉力的豎直分量變小，D項(xiàng)正確． 答案：AD 11.如圖所示，傾角為 θ＝30°的光滑斜面上固定有豎直光滑擋板P，橫截面為直角三角形的物塊A放在斜面與P之間．則物塊A對(duì)豎直擋板P的壓力與物塊A對(duì)斜面的壓力大小之比為(　　) A．2∶1 B．1∶2 C.∶1 D.∶4 解析：將物體A所受重力按照力的效果進(jìn)行分解，如圖所示， 有F1＝Gtan θ，F(xiàn)2＝，故＝＝sin θ＝ 即物塊A對(duì)豎直擋板P的壓力與物塊A對(duì)斜面的壓力大小之比為1∶2，B正確． 答案：B

12、 12.如圖所示，將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角均為30°.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力F1和第1、3塊石塊間的作用力F2的大小之比為(　　) A．1∶2 B.∶2 C.∶3 D.∶1 解析：以第1塊石塊為研究對(duì)象，受力分析如圖，石塊靜止，則F1＝F2cos 30°， ＝cos 30°＝，故B正確. 答案：B 13.(多選)如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O′處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連

13、，小球靜止于P點(diǎn)．已知容器半徑為R，與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ＝30°.下列說法正確的是(　　) A．容器相對(duì)于水平面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) B．容器和彈簧對(duì)小球的作用力的合力豎直向上 C．彈簧原長為R＋ D．輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為mg 解析：對(duì)小球受力分析，如圖所示．θ＝30°，三角形OO′P為等邊三角形，由相似三角形法得N＝F＝mg，D錯(cuò)誤．由整體法得，豎直方向有總重力、地面的支持力，根據(jù)平衡條件可知，容器不受水平面的靜摩擦力，容器與地面沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，A錯(cuò)誤．小球處于平衡狀態(tài)，容器和彈簧對(duì)小球的作用力的合力與重力平衡，B正確．由胡克定律有F＝mg＝

14、k(L0－R)，解得彈簧原長L0＝R＋，C正確． 答案：BC 二、非選擇題 14．圖中工人在推動(dòng)一臺(tái)割草機(jī)，施加的推力大小為400 N，方向與水平地面成30°斜向下，割草機(jī)重500 N. (1)割草機(jī)作用在地面上向下的壓力多大？ (2)割草機(jī)割完草后，工人用最小的拉力斜向右上方拉它，使之做勻速運(yùn)動(dòng)，已知最小拉力大小為300 N，則割草機(jī)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？最小拉力與水平方向的夾角為多少？ 解析：(1)當(dāng)工人斜向下推割草機(jī)時(shí)，在豎直方向上有：N1＝mg＋Fsin 30° 解得：N1＝700 N 由牛頓第三定律可得，割草機(jī)作用在地面上向下的壓力大小N1′＝N1＝700 N (2)由平衡條件知，在水平方向上：Fcos α＝μN(yùn) 在豎直方向上有：N＋Fsin α＝mg 聯(lián)立可得：F＝＝，tan φ＝ 所以當(dāng)α＋φ＝90°，即tan α＝μ時(shí)，F(xiàn)有最小值： Fmin＝ 代入數(shù)據(jù)可得：μ＝0.75，α＝37° 答案：(1)700 N　(2)0.75　37°