2021版高考物理一轮复习 课时规范练5 力的合成与分解（含解析）.docx

1、课时规范练5力的合成与分解1.(力的合成)(2019宁夏青铜峡高级中学月考)如图所示,舰载机保持牵引力F大小不变,在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角=120,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为()A.2FB.FC.32FD.F22.(轻杆、轻绳模型)(2019山东聊城六校联考)如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替

2、的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁3.(多选)(力的分解)(2019宁夏育才中学月考)如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角,且为锐角,则()A.当F1Fsin 时,一定有两解B.当F1=2Fsin 时,有唯一解C.当F1Fsin 时,无解D.当Fsin F1F时,一定有两解4.(力的分解)(2019江西南昌第二中学月考)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开。设劈背的宽度为d,劈的侧面

3、长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为()A.dlFB.ldFC.l2dFD.d2lF5.(多选)(合力与分力的关系)(2019吉林长春模拟)在一条直线上的两个共点力F1、F2的合力大小为F,保持F1、F2的方向不变,F1、F2、F均不为0,下列说法正确的是()A.若F1、F2同时增大一倍,则F也一定增大一倍B.若F1、F2同时增加10 N,则F一定增加20 NC.若F1增加10 N,F2减少10 N,则F可能增加20 ND.若F1、F2中一个不变,另一个增大,则F一定增大6.(正交分解)(2019四川成都七中模拟)如图所示,轻绳绕过轻质光滑滑轮一端系于竖直墙上的A点,另一端系

4、于水平墙上的B点。质量为m的物体系于滑轮的圆心O处,水平外力F也作用于滑轮的圆心O处。当F的大小合适时,A端轻绳水平且B端轻绳与竖直方向成30角。重力加速度为g,下列说法正确的是()A.绳上拉力大小FT=3mgB.绳上拉力大小FT=2mgC.水平外力大小F=mgD.水平外力大小F=33mg7.(力的合成)(2019山东淄博模拟)A、B是天花板上两点,一根长为l的轻绳穿过带有光滑孔的球,两端分别系在A、B点,如图甲所示;现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图乙所示。球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2,球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2

5、,则()A.F1F2,h1F2,h1F2,h1h2D.F1=F2,h1h28.(“死结”和“活结”模型)如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是()A.只将绳的左端移向A点,拉力变小B.只将绳的左端移向A点,拉力不变C.只将绳的右端移向B点,拉力变小D.只将绳的右端移向B点,拉力不变素养综合练9.(2019浙江高三选考科目考试)小明在观察如图所示的沙子堆积时,发现沙子会自然堆积成圆锥体,且在不断堆积过程中,材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相

6、同的。小明测出这堆沙子的底部周长为31.4 m,利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为0.5,估算出这堆沙子的体积最接近()A.60 m2B.200 m2C.250 m2D.500 m210.(多选)(2019重庆巴蜀中学月考)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。AOB=120,DOC=30,衣服质量为m。则()A.CO杆所受的压力大小为233mgB.CO杆所受的压力大小为2mgC.AO绳所受的拉力大小为3mgD.BO绳所受的拉力大小为mg11.(

7、多选)(2019四川射洪县射洪中学开学考)如图所示,A物体被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B物体放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点;O是三根线的结点,bO水平拉着B物体,cO沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是203 N,g取10 m/s2,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.A物体的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为103 ND.OP与竖直方向的夹角为6012.(2019河北保定模拟)如图所示,将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于O点并处于静止状态。

8、已知球半径为R,重力为G,线长均为R。则每条细线上的张力大小为()A.2GB.62GC.32GD.52G13.(多选)(2019广东广州模拟)如图,粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止。a和b之间、a和c之间以及b和d之间的弹簧长度相同且等于c、d之间弹簧长度的一半,a、b之间弹簧弹力大小为c、d之间弹簧弹力大小的一半。若a受到的摩擦力大小为Ff,则()A.a、b之间的弹簧一定是压缩的B.b受到的摩擦力大小为FfC.c受到的摩擦力大小为3FfD.d受到的摩擦力大小为2Ff参考答案课时规范练5力的合成与分解1.B如图所示,根据平行四边

9、形定则,每根阻拦索承受的张力大小等于载机牵引力F的大小。2.B如果杆受拉力作用,可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受压力作用,故A、C、D错误,B正确。3.CD将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形。当F1Fsin时,三个力不能构成封闭三角形,故不可能分解为这样的一对分力F1和F2,C正确;当F1=Fsin时,可构成唯一一个直角三角形,B错误;当FsinF1h2;对球和铁链进行受力分析,如图甲、乙所示。A点对轻绳的拉力沿着轻绳的方向,A点对铁链的拉力沿着A点处铁链的切线方向

10、,故题图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小,由力的合成知识知F2较小,故只有选项C正确。8.B设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为s,根据几何知识和对称性,得sin=sL以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得2Fcos=mg,得F=mg2cos当只将绳的左端移向A点,s和L均不变,则由式得知,F不变,故A错误,B正确;当只将绳的右端移向B点,s增加,而L不变,则由式得知,增大,cos减小,则由式得知,F增大,故C、D错误。9.A沙堆底部周长为31.4m,故圆锥体的底部圆半径为r=31.423.14m=5m,对锥面上的一粒沙粒分析,估算时可以认为最

11、大静摩擦力等于滑动摩擦力,则满足mgcos=mgsin(为锥体的底角)时沙粒刚好静止,故=tan=hr,解得圆锥体高h=2.5m,故圆锥体的体积约为V=13Sh=133.14522.5m365m3,选项A正确。10.BC设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象,O点受到竖直向下的拉力FT=mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F,作出力的示意图,如图甲所示。根据平衡条件得:F=mgtan60=3mg;F2=mgsin30=2mg;将F分解,如图乙,设AO所受拉力的大小F1,因为AOB=120,根据几何知识得:F1=F=3mg,所以绳AO和BO所受到的拉力F1为3mg,而杆OC所

12、受到的压力大小等于F2为2mg。故选BC。11.ABC设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与Oa绳的拉力分别为FT1和FT,则有:2FTcos30=FT1,得:FT=20N;以结点O为研究对象,受力如图,根据平衡条件得,弹簧的弹力为F1=FTcos60=10N,故A正确;重物A的质量mA=Gg=FTg=2kg,故B正确;绳Ob的拉力F2=FTsin60=103N,B物体受力平衡,所以B的摩擦力等于F2,故C正确;由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等,根据对称性可知,细线OP与竖直方向的夹角为30,故D错误。12.B本题中O点与各球心的连线及各球心连线,构成一个边长为2R的正四面体,如图甲所示(A、B、C为各

13、球球心),O为ABC的中心,设OAO=,由几何关系知OA=233R(如图乙所示),由勾股定理得OO=OA2-AO2=83R,对A处球受力分析有:Fsin=G,又sin=OOOA,解得F=62G,故B项正确。13.ABC假设a、b之间的弹簧是伸长的,设原长为l,伸长量为x,则由a、b之间弹力为c、d之间弹力大小的一半可知c、d之间的弹簧伸长量为2x。由于a、b之间的弹簧长度等于c、d之间弹簧长度的一半,则2(l+x)=l+2x,无解,所以a、b之间的弹簧一定是压缩的,A正确;a和b、a和c、b和d之间的弹簧都是压缩的且长度相等,cab=abd=120,三者的弹力相等,a受到的摩擦力大小为Ff,与a和b、a和c之间的弹力的合力等大反向,Fab=Fac=Fbd=Ff=Fcd2,b受到的摩擦力大小与a和b、b和d之间的弹力的合力等大反向,所以b受到的摩擦力大小为Ff,B正确;c受到a和c、c和d之间弹簧的弹力如图,其合力为3Ff,c受到的摩擦力与a和c、c和d之间弹力的合力等大反向,大小为3Ff,C正确;根据对称性,d受到的摩擦力与c受到的摩擦力大小相等,为3Ff,D错误。