《2019届高考物理一轮复习第二单元相互作用题组层级快练8力的合成与分解新人教版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019届高考物理一轮复习第二单元相互作用题组层级快练8力的合成与分解新人教版(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、题组层级快练(八)一、选择题1(2017广东学业考试)一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力F最大的是()答案D解析将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D图中人最费力,A、B两图中人最省力2三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()AF大小的取值范围一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C若F1F2F3368,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D若F1F2F3362,只要适当调整它们之间的夹角,一定
2、能使合力为零答案C解析合力不一定大于分力,B项错误;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项错误;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项正确;当三个力的大小分别为3a、6a、2a时,不满足上述情况,故D项错误3某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),则关于该物体受到合力的说法正确的是()A甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB乙图中物体所受的合外力大小等于
3、4 NC丙图中物体所受的合外力大小等于6 ND丁图中物体所受的合外力大小等于6 N答案C解析A项,对甲,先将F1与F3合成,然后再用勾股定理,与F2进行合成,求得合力等于5 N,故A项错误;B项,对乙,先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,再合成,求得合力等于5 N,故B项错误;C项,对丙,可将F1沿水平和竖直方向正交分解,求得合力等于6 N,故C项正确;D项,根据三角形定则,丁图中合力等于0,故D项错误4(2017长春模拟)如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,x为过O点的一维坐标系,当x轴取什么方向时,F1、F2在x轴上分力之和最大()AF1、F2合力的方向BF1、F2中较大力的方向
4、CF1、F2中较小力的方向DF1、F2角平分线的方向答案A解析由题意可知,当x轴取在F1、F2合力的方向时,F1、F2在x轴上分力之和最大,因此其它方向它们不产生分力,除此之外,在F1、F2中较大力的方向,或F1、F2中较小力的方向,或F1、F2角平分线的方向均会在其它方向产生分力,故A项正确,B、C、D三项错误5.(2016课标全国)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大,T逐渐变大BF逐渐变大,T逐渐变小CF逐渐变小,T逐渐变大DF逐渐变小,T逐渐变小答案A解析作出结点O的受力分析
5、矢量图(动态),可知F与T的变化情况如图所示,可得:F逐渐变大,T逐渐变大,故A项正确6如图所示,物体静止于光滑水平面M上,水平恒力F1作用于物体,现要使物体沿着OO方向做直线运动(F1和OO都在M平面内)那么必须同时再加一个力F2,则F2的最小值是()AF1cosBF1 sinCF1tan D.答案B解析要使物体沿OO方向做直线运动,则物体受到的合力F沿OO方向,如图,由三角形定则知,当F2方向垂直OO时,F2有最小值,为F2F1 sin,故B项正确,A、C、D三项错误7. (2017汉中二模)如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图,图中BC边为斧头背面,AB、AC边是斧头的刃面要使斧头容易劈
6、开木柴,则应()A缩短BC边,AB边也缩短些BBC边延长些,AB边也延长些CBC边缩短些,但AB边延长些DBC边延长些,AB边也延长些答案C解析如图所示:斧头的重力形成对木柴两端的挤压力,两力与斧头的AB、BC边相互垂直;则可知当BC边短一些,AB边长一些时两力之间的夹角更大,则两分力更大;故C项正确,A、B、D三项错误8.某压榨机的结构示意图如图所示,其中B为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D,设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计,图中a0.5 m,b0.05 m,则物体D所受压力的大小与力F的比值为()A4 B5C10 D1答案B解析
7、设力F与水平方向的夹角为,将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,作出力的分解图如图甲所示则有:2F1cosF则得:F1F2再将F2按作用效果分解为FN和FN,作出力的分解图如图乙所示则有:FNF2 sin联立得到:FN根据几何知识得可知tan10得到:FN5F9(2017天津六校联考)(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是()AB与水平面间的摩擦力减小B地面对B的弹力增大C悬于墙上的绳所受拉力不变DA、B静止时,图中、三角始终相等答案BD解析将物块B移至C
8、点后,对B进行受力分析,如图:由平衡规律得:Tcos1FfGFNTsin1;细绳与水平方向夹角1减小,细绳中拉力T不变,B与水平面间的摩擦力Ff增大,地面对B的弹力FN增大,A项错误,B项正确;由于增大,滑轮两侧细绳拉力的合力减小,由平衡条件可知,悬于墙上的绳所受拉力减小,C项错误;A、B静止时,图中、三角始终相等,D项正确10.如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,BAD120,整个系统保持静止状态已知A物块所受的摩擦力大小为Ff,则D物块所受的摩擦力大小为()A.Ff BFfC.Ff D2Ff答案C解析假设弹簧处
9、于拉伸状态,设弹簧的弹力为F,以A物块为研究对象,受力如图甲所示,根据平衡条件可得FFf;再以D物块为研究对象,受力如图乙所示,Ff2Fcos302Fcos30Ff,C项正确11如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零F1沿y方向,大小已知F2与x方向夹角为(90),大小未知下列说法正确的是()AF3一定指向第二象限BF3一定指向第三象限CF3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小DF3的最小可能值为F1cos答案D解析因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A、B两项错误;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大
10、小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C项错误;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cos,D项正确12.如图所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物在绳子距a端l/2的c点有 一固定绳圈若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的质量比m1/ m2为()A. B2C. D.答案C解析如下图所示平衡后设绳的bc段与水平方向成角,则tan2,sin,选择结点c作为研究对象,对结点分析三力平衡,在竖直方向上,有m2gm1gsin,得
11、,选C项二、非选择题13.(2017福州模拟)如图所示,质量为m12 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OA水平,OB绳与水平方向的夹角30,且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为m25 kg的物体乙相连,物体甲、乙均处于静止状态(g10 m/s2)求:(1)轻绳OA、OB对结点O点的拉力大小;(2)物体乙对地面的压力(3)滑轮轴对滑轮的弹力的大小和方向解析(1)以结点O为研究对象进行受力分析如图所示,根据几何关系可得:FOA N20 N;FOB N40 N;(2)对乙根据共点力的平衡条件可得:Nm2gFOB50 N40 N10 N;由牛顿第三定律可知:乙对地面的压
12、力N,则N10 N,方向竖直向下;(3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如图所示,设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为,根据几何关系可得29030,解得:30;对滑轮:T2FOBcos3040 N;方向与竖直方向成30指向右上方14.如图所示,物体A在水平力F1400 N的作用下,沿着倾角60的斜面匀速下滑,物体A受的重力G400 N,(已知sin150.259,cos150.966)(1)物体A总共受到几个力的作用?(2)将F1与重力G进行合成,合力F大小等于多少?合力F与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成,得到合力F,则F与F的大小、方向有怎样的关系?(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少?物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少?答案(1)4个(2)400 N与斜面成75的锐角(3)等大反向(4)546 N146 N0.27解析(1)物体受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力,共4个力作用(2)F1与重力G的合力F N400 NF与斜面成75的锐角,如图所示(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成,得到合力F,则F与F大小相等方向相反,作用在一条直线上如图所示(4)斜面对物体的支持力:F2Fcos15Gcos15546 N;滑动摩擦力F3Fsin15Gsin15146 N;动摩擦因数tan150.27.