2022届高考物理一轮复习课时作业五力的合成与分解含解析新人教版
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2022届高考物理一轮复习课时作业五力的合成与分解含解析新人教版

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时间:2021-09-16

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资料简介
word 文档 - 1 - / 14 力的合成与分解 [双基巩固练] 1.如图,两个共点力 F1、F2 大小恒定,当两者的夹角θ从 120°逐渐减小到 60°的过程中, 合力( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 2.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,图中正确的是( ) word 文档 - 2 - / 14 3.(多选)如图所示,质量为 m 的木块在推力 F 作用下,在水平地面上做匀速运动,已知 木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( ) A.μmgB.μ(mg+Fsinθ) C.μ(mg-Fsinθ) D.Fcosθ 4.如图所示 ,楔形凹槽的截面是一个直角三角形 ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°, 在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,其对凹槽 AB 边的压力为 F1,对 BC 边的 压力为 F2,则 F2 F1 的值为( ) A. 1 2 B. 3 4 C. 3 3 D. 2 3 3 5.如图所示,质量为 m 的杂技演员进行钢索表演,当演员走到钢索中点时,钢索与水 平面成θ角,此时钢索最低点拉力大小为(重力加速度为 g)( ) A. 1 2sinθ mgB. cosθ 2 mgC. tanθ 2 mgD. 1 2 mg word 文档 - 3 - / 14 6.[2020·某某某某中学月考]在甲、乙、丙、丁四图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮 的轴 O 安装在一根轻木杆 P 上,一根轻绳 ab 绕过滑轮,a 端固定在墙上,b 端下面挂一个质 量都是 m 的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中杆 P 与竖直方向的夹角均为 θ,图乙中杆 P 在竖直方向上,假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为 F 甲、F 乙、F 丙、F 丁,则以下判断中正确的是( ) A.F 甲=F 乙=F 丙=F 丁 B.F 丁>F 甲=F 乙>F 丙 C.F 甲=F 丙=F 丁>F 乙 D.F 丙>F 甲=F 乙>F 丁 7.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力 F 作用始终保持静止,当力 F 逐渐减小后,下列说法正确的是( ) A.物体受到的摩擦力保持不变 B.物体受到的摩擦力逐渐增大 C.物体受到的合力减小 D.物体对斜面的压力逐渐减小 word 文档 - 4 - / 14 8.如图所示,A、B 为同一水平线上的两个绕绳装置,转动 A、B 改变绳的长度,使光 滑挂钩下的重物 C 缓慢竖直下降.关于此过程中绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是 ( ) A.不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.可能不变,也可能增大 9.[2020·某某某某二调]如图所示,一光滑小球与一过球心的轻杆连接,置于一斜面上静 止,轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接.已知小球所受重力为 G,斜面与水平地面间的夹角为 60°,轻杆与竖直墙壁间的夹角也为 60°,则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为( ) A.G 和 GB. 1 2 G 和 3 2 GC. 3 2 G 和 1 2 GD. 3G 和 2G 10.岸边两人同时用力拉小船,两力的大小和方向如图所示.请分别用作图法和计算法 求出这两个力的合力. word 文档 - 5 - / 14 [综合提升练] 11.如图所示,在竖直平面内,固定有半圆弧轨道,其两端点 M、N 连线水平.将一轻质 小环套在轨道上,一细线穿过轻环 A,一端系在 M 点,另一端系一质量为 m 的小球,小球恰 好静止在图示位置.不计所有摩擦,重力加速度大小为 g.下列说法正确的是( ) A.轨道对轻环的支持力大小为 mg B.细线对 M 点的拉力大小为 3 2 mg C.细线对轻环的作用力大小为 3 2 mg D.N 点和轻环的连线与竖直方向的夹角为 30° 12.[2017·全国卷Ⅲ,17]一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的 两点上,弹性绳的原长也为 80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸 长始终处于弹性限度内)( ) word 文档 - 6 - / 14 A.86cmB.92cm C.98cmD.104cm 13.[2021·某某皖江联盟联考]如图所示,A、B 是一条竖直线上的两个点,竖直平面内轨 道 CDE 上任意一点到 A、B 两点的距离之和为定值,轨道上 D 点与 A、B 两点之间的连线满 足 AD=AB=BD.质量为 m 的小环(可视为质点)套在轨道上,小环在细线Ⅰ和Ⅱ的作用下可以 与轨道无挤压地、缓慢地沿轨道移动(速度可视为处处为零).其中Ⅰ始终过 A 点,Ⅱ的延长线 始终过 B 点.则在小环从 C 点缓慢移动到 E 点的过程中,下列说法中正确的是( ) A.两细线拉力的合力不断增加,而它们的大小之和保持不变 mg mg mgmg 之间 14.(多选)如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于 A、B 两点,一物体用动 word 文档 - 7 - / 14 滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间夹角为θ1,绳子 X 力为 F1;将绳子 B 端移至 C 点,等整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子 X 力为 F2;将绳子 B 端移至 D 点, 待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子 X 力为 F3,不计摩擦,则( ) A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2F2>F3D.F1=F2F 甲=F 乙>F 丙,故 B 正确, A、C、D 错误. word 文档 - 10 - / 14 答案:B 7.解析: 对物体受力分析,受重力、支持力、静摩擦力和力 F,如图所示.因为物体始终静止,处 于平衡状态,合力一直为零,根据平衡条件,有:①垂直斜面方向:F+FN=Gcos θ,Gcos θ 不变,所以 F 逐渐减小的过程中,FN 逐渐变大,根据牛顿第三定律,物体对斜面的压力也增 加;②平行斜面方向:Ff=Gsin θ,G 和θ保持不变,故 Ff 保持不变,故 A 正确. 答案:A 8.解析:当光滑挂钩下的重物 C 缓慢下降时,设绳 AC 和 BC 与竖直方向的夹角为α, 绳的拉力为 F,绳 AC 和 BC 在水平方向上的分力均为 Fx=Fsin α,大小相等,方向相反,是 一对平衡力.绳 AC 和 BC 在竖直方向的分力都为 Fy=Fcos α,两绳的合力与重力是一对平 衡力,所以 2Fy=2Fcos α=mg,即 F= m 2cos α ,重物 C 缓慢下降时,α角逐渐减小,所以 两绳的拉力 F 都不断减小,选项 B 正确. 答案:B word 文档 - 11 - / 14 9.解析:对小球受力分析,杆对小球的弹力 F 方向沿杆斜向上与水平方向成 30°角,斜 面对球的弹力 FN 方向垂直于斜面斜向上与水平方向成 30°角,重力方向竖直向下,如图所示, 由几何关系可知三力互成 120°角,根据平衡条件知,三力可以构成一首尾相连的等边三角形, 则小球对斜面和轻杆的力有 FN=F=G,根据牛顿第三定律可知,斜面和轻杆受到小球的作用 力大小有 F′N=F′=G,选项 A 正确. 答案:A 10.解析:(1)作图法 选定合适的标度,如用 5.0 mm 长的线段表示 150 N 的力,用 O 点代表船.依据题意作 出力的平行四边形,如图所示. 用刻度尺量出表示合力 F 的对角线长为 20.0 mm,可求得合力的大小 F=20.0× 150 5.0 N=600 N 用量角器量出 F 与 F1 的夹角为 60°. word 文档 - 12 - / 14 故这两个力的合力大小为 600 N,方向与 F1 成 60°. (2)计算法 如图所示,平行四边形的对角线 AB、OD 交于 C 点,由于 OA=OB,所以平行四边形 OADB 是菱形,OD 与 AB 互相垂直平分,OD 是∠AOB 的角平分线,则 ∠AOD=60°,OD=2OC=2OAcos 60° 因此,合力的大小 F=2F1cos 60°=600 N 方向与 F1 成 60°. 答案:见解析 11.解析: 轻环两边绳子的拉力大小相等,均为 FT=mg,轻环两侧绳子的拉力与轻环对圆弧轨道的 压力的夹角相等,设为θ,由 OA = OM 知∠OMA=∠MAO=θ,则 3θ=90°,θ=30°,轻 word 文档 - 13 - / 14 环受力平衡,则轨道对轻环的支持力大小 FN=2mgcos 30°= 3mg,选项 A 错误;细线对 M 点的拉力大小为 mg,选项 B 错误;细线对轻环的作用力大小为 FN′=FN= 3mg,选项 C 错误;由几何关系可知,N 点和轻环的连线与竖直方向的夹角为 30°,选项 D 正确. 答案:D 12.解析:轻质弹性绳的两端分别固定在相距 80 cm 的两点上,钩码挂在弹性绳的中点, 平 衡时弹性绳的总长度为 100 cm,以钩码为研究对象,受力如图所示,由胡克定律 F=k(l -l0k,由共点力的平衡条件和几何知识得 F= mg 2sin α = 5mg 6 ;再将弹性绳的两端缓慢移至天 花板上的同一点,设弹性绳的总长度为 l′,由胡克定律得 F′=k(l′-l0),由共点力的平衡条件 F′ = mg 2 ,联立上面各式解得 l′=92 cm,选项 B 正确. 答案:B word 文档 - 14 - / 14 13.解析:本题考查力的合成和相似三角形法.小环在细线Ⅰ和Ⅱ的作用下可以与轨道 无挤压地、缓慢地沿轨道移动,则两根细线拉力的合力与小环的重力等大、反向,力三角形 PMQ 与三角形 MBA 相似,所以两根细线拉力的大小之和与 MA、MB 的长度之和成正比, 又由于 MA、MB 的长度之和不变,所以两根细线拉力的大小之和不变,当小环移动到 D 点 时,三角形 DABmg,选项 C 正确,A、B、D 错误. 答案:C 14.解析:设绳子结点为 O,对其受力分析,如图 当绳子右端从 B 移动到 C 点时,根据几何关系,有 AOsin θ1 2 +OBsin θ1 2 =AC,同理有 AO′sin θ2 2 +O′Bsin θ2 2 =AC,绳子长度不变,有 AO+OB=AO′+O′B,故θ1=θ2.绳子的结点 受重力和两个绳子的拉力,由于绳子夹角不变,根据三力平衡可知,绳子拉力不变,即 F1= F2;绳子右端从 B 移动到 D 点时,绳子间夹角显然变大,绳子的结点受重力和两个绳子的拉 力,再次根据共点力平衡条件可得 F1

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