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

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