2019人教版高三物理一轮课时分层集训5力的合成与分解含解析.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 课时分层集训(五)　力的合成与分解 ‎(限时：40分钟)‎ ‎(对应学生用书第265页)‎ ‎[基础对点练]‎ 合力与分力的关系 ‎1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是( ) ‎ A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3‎ B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零 C　[合力不一定大于分力，B错；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A错；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C正确；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D错．]‎ ‎2．(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则( ) ‎ ‎【导学号：84370061】‎ A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变 D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大 AD　[F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确；F1、F2同时增加10 N，F不一定增加10 N，选项B错误；F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变化，选项C错误；若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，选项D正确．]‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 力的合成 ‎3．如图2211所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图象(0≤θ≤2π)，下列说法中正确的是( ) ‎ 图2211‎ A．合力大小的变化范围是0≤F≤14 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N C　[由题图可知：当两力夹角为180°时，两力的合力为2 N，而当两力夹角为90°时，两力的合力为10 N，则这两个力的大小分别为6 N、8 N，故C正确，D错误．当两个力方向相同时，合力等于两个力之和14 N；当两个力方向相反时，合力等于两个力之差2 N，由此可见：合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N，故A、B错误．]‎ ‎4．(2018·湖南十校联考)如图2212所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( ) ‎ ‎【导学号：84370062】‎ 图2212‎ A. B. C. D. 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A　[对球A受力分析，如图所示．‎ 由几何关系得F＝mgtan 又F＝kΔx 可得Δx＝，A正确．]‎ ‎5. (多选)如图2213所示，已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且这四个力恰好组成一个正方形，F5是其对角线．关于这5个力，下列说法正确的是( ) ‎ 图2213‎ A．F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反 B．能合成大小为2F、方向相互垂直的两个力 C．除F5以外的4个力的合力大小为F D．这5个力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同 AD　[根据力的平行四边形定则结合几何关系得F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反，A正确；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，所以除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力，B错误；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，所以除F5以外的4个力的合力大小为2F，方向与F5方向相反，C错误；因F5大小为F，所以这5个力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同，D正确．]‎ ‎6．如图2214所示，三根粗细均匀且完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上，处于静止状态，每根圆木的质量为m，截面的半径为R，三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角∠O1‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎＝120°，若在地面上的两根圆木刚好要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑圆木之间的摩擦，重力加速度为g，则( ) ‎ ‎【导学号：84370063】‎ 图2214‎ A．圆木间的弹力为mg B．下面两根圆木对地面的压力均为mg C．地面上的每根圆木受到地面的作用力为mg D．地面与圆木间的动摩擦因数为 B　[对A进行受力分析，如图所示，A处于平衡状态，合力为零，则有N2cos ＝mg，解得N1＝N2＝＝mg，故A错误；对整体受力分析，受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力，由对称性可知，竖直方向有NB＝NC＝mg，故B正确；对B进行研究，地面对B的作用力等于地面对B的支持力与地面对B的摩擦力的合力，大于mg，故C错误；对C，根据平衡条件得Ff＝N2sin 60°＝mg×＝mg，所以地面对C的摩擦力大小为mg，根据摩擦力公式Ff＝μNC，可得μ＝＝＝，故D错误．]‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 力的分解 ‎7．(2018·池州模拟)将物体所受重力按力的效果进行分解，下列选项中错误的是( ) ‎ C　[A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2；B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2，A、B正确；C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面的分力G1和G2，故C错误；D中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2，故D正确．]‎ 减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，如图中弹力F画法正确且分解合理的是( ) ‎ B　[减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误．按照力的作用效果分解，可将F分解为水平方向和竖直方向的分力，水平方向的分力产生的作用效果是使汽车的速度减小，竖直方向的分力产生的作用效果是使汽车向上运动，故B正确，D错误．]‎ ‎8．(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是( ) ‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎【导学号：84370064】‎ A. B. C. D.F AC　[如图所示，因F2＝F＞Fsin 30°，故F1的大小有两种可能情况，由ΔF＝＝F，即F1的大小分别为Fcos 30°－ΔF和Fcos 30°＋ΔF，即F1的大小分别为F和F，A、C正确．]‎ ‎9．(多选)如图2215所示，电灯的重力G＝10 N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则( ) ‎ ‎【导学号：84370065】‎ 图2215‎ A．FA＝10 N B．FA＝10 N C．FB＝10 N D．FB＝10 N AD　[结点O受竖直悬绳的拉力产生了两个效果，一是沿AO向下的拉紧AO的分力F1，二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，分解示意图如图所示．‎ FA＝F1＝G＝10 N；FB＝F2＝G＝10 N．]‎ ‎10．如图2216所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为( ) ‎ 甲 乙 图2216‎ A．cos θ＋μsin θ B．cos θ－μsin θ C．1＋μtan θ D．1－μtan θ B　[物体在力F1作用下和力F2作用下运动时的受力情况如图所示．‎ 甲 乙 将重力mg、力F2分别沿斜面方向和垂直于斜面方向正交分解，由平衡条件可得 F1＝mgsin θ＋Ff1‎ FN1＝mgcos θ Ff1＝μFN1‎ F2cos θ＝mgsin θ＋Ff2‎ FN2＝mgcos θ＋F2sin θ Ff2＝μFN2‎ 解得F1＝mgsin θ＋μmgcos θ F2＝ 故＝cos θ－μsin θ，B正确．]‎ 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上，现同时用大小为F1和F2、方向相反的水平力分别推木块A和斜劈B，它们均静止不动，则( ) ‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g B．F1、F2一定等大反向 C．A与B之间一定存在摩擦力 D．B与地面之间一定存在摩擦力 A　[对A、B整体受力分析，受到重力(M＋m)g、支持力N和已知的两个推力，地面对整体可能有静摩擦力，根据平衡条件有N＝(M＋m)g，故A正确；对整体，水平方向可能有摩擦力，故F1、F2不一定等大反向，故B错误；对物体A受力分析，受重力mg、已知的推力F1、斜劈B对A的支持力N′和摩擦力Ff，当推力F1沿斜 面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力的方向沿斜面向下，如图甲所示．‎ 甲 当推力F1沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向上，如图乙所示：‎ 乙 当推力F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时，摩擦力为零，如图丙所示：‎ 丙 即物体A、B间不一定有摩擦力，故C错误；‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 对整体，当F1＝F2时，斜劈B不受静摩擦力，故D错误．]‎ ‎[考点综合练]‎ ‎11．A、B是天花板上两点，一根长为l的细绳穿过带有光滑孔的小球，两端分别系在A、B点，如图2217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．小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，则( ) ‎ ‎【导学号：84370066】‎ 甲 乙 图2217‎ A．F1h2 D．F1＝F2，h1>h2‎ C　[因为是轻绳，所以绳子的质量不计，则图甲中小球的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而图乙中铁链的质量是均匀分布的，故其重心一定在最低点的上方，故h1>h2；对球和铁链进行受力分析，如图所示．‎ 甲 乙 A点对绳子的拉力沿着绳子的方向，A点对铁链的拉力沿着该处链子的切线方向，故图乙中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C正确．]‎ ‎12．(多选)(2018·厦门模拟)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图2218所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点．重力加速度大小为g.设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则( ) ‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 图2218‎ A．FA小于FB B．FA、FB的合力大于mg C．调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mg D．换质量更大的灯笼，FB的增加量比FA的增加量大 ACD　[对结点O受力分析，画出力的矢量图．由图可知，FA小于FB，FA、FB的合力等于mg，选项A正确，B错误．调节悬点A的位置，当∠AOB大于某一值时，则FA、FB都大于mg，选项C正确．换质量更大的灯笼，则重力mg增大，FB的增加量比FA的增加量大，选项D正确．]‎ ‎13．(多选)如图2219所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则( ) ‎ ‎【导学号：84370067】‎ 图2219‎ A．物体B受到的摩擦力可能为零 B．物体B受到的摩擦力为mAgcos θ C．物体B对地面的压力可能为零 D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsin θ BD　[对B受力分析如图所示，则水平方向上Ff＝Tcos θ，又T＝mAg 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎，所以Ff＝mAgcos θ，A错误，B正确；竖直方向上NB＋Tsin θ＝mBg，所以NB＝mBg－Tsin θ＝mBg－mAgsin θ，C错误，D正确．]‎ ‎14．(2016·全国Ⅲ卷)如图2220所示，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( ) ‎ 图2220‎ A. B.m C．m D．2m C　[如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心．由于a、b间距等于圆弧半径，则∠aOb＝60°，进一步分析知，细线与aO、bO间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项C正确．]‎ ‎15．(2018·重庆一中检测)建筑装修中，工人用质量为m的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图2221所示)，当对磨石施加竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力大小是( ) ‎ ‎【导学号：84370068】‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 图2221‎ A．(F－mg)cos θ B．(F－mg)sin θ C．μ(F－mg)cos θ D．μ(F－mg)tan θ A　[磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力mg；先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜壁方向分解，则在沿斜壁方向上有Ff＝(F－mg)cos θ，在垂直斜壁方向上有FN＝(F－mg)sin θ，则Ff＝μ(F－mg)sin θ，故A正确．]‎ ‎16．如图2222所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( ) ‎ ‎【导学号：84370069】‎ 图2222‎ A.－1 B．2－ C.－ D．1－ B　[当用F1拉物块做匀速直线运动时，受力分析如图，将F1正交分解，则水平方向有 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 F1cos 60°＝Ff1‎ 竖直方向有F1sin 60°＋N1＝mg 其中Ff1＝μN1‎ 联立上式可得F1＝ 同理，当用F2推物块做匀速直线运动时，‎ 水平方向有F2cos 30°＝Ff2‎ 竖直方向有F2sin 30°＋mg＝N2‎ 其中Ff2＝μN2‎ 联立上式可得F2＝.‎ 根据题意知F1＝F2，解得μ＝2－，B正确．]‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费