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1、考點規(guī)范練5力的合成與分解一、單項選擇題1.“疊羅漢”是一種高難度的雜技。由六人疊成的三層靜態(tài)造型如圖所示,假設六個人的質量均為m,下面五人彎腰后背部呈水平狀態(tài),則底層正中間的人的一只腳對水平地面的壓力約為(重力加速度為g)()A.34mgB.mgC.54mgD.32mg答案C解析由受力分析可知,最上面一層人對第二層人的壓力(單只腳)為12mg,第二層對底層人的壓力(單只腳)為1212mg+mg=34mg,底層中間的人受到的壓力為兩只腳的壓力,即234mg=32mg,所以單腳對地壓力為12mg+32mg=54mg,故選項C正確。2.兩光滑平板MO、NO構成一具有固定夾角0=75的“V”形槽,一
2、球置于槽內,用表示NO板與水平面之間的夾角,如圖所示。若球對板NO壓力的大小正好等于球所受重力的大小,則下列角度的取值正確的是()A.15B.30C.45D.60答案B解析對球受力分析如圖所示球受重力mg、擋板MO的支持力FM和擋板NO的支持力FN三個力的作用,根據題意知,擋板NO的支持力FN等于球的重力mg,即FN=mg。由于球靜止,所以球所受的三個力的合力為零,則其中任意兩個力的合力必定與第三個力構成平衡力,圖中所示的FN與FM的合力F與重力mg等大反向,即F=mg,所以力的三角形OFNF是等腰三角形,根據幾何關系和已知條件得=180-2對于四邊形OMON有MON+0=180即+0=180
3、聯立得180-2+75=180,所以=30,故選項B正確。3.(2018山西大同聯考)一鐵球懸掛在OB繩的下端,輕繩OA、OB、OC的結點為O,輕繩OA懸掛在天花板上的A點,輕繩OC栓接在輕質彈簧測力計上。第一次,保持結點O位置不變,某人拉著輕質彈簧測力計從豎直位置緩慢轉動到水平位置,如圖甲所示,彈簧測力計的示數記為F1。第二次,保持輕繩OC垂直于OA,緩慢釋放輕繩,使輕繩OA轉動到豎直位置,如圖乙所示,彈簧測力計的示數記為F2。則()A.F1恒定不變,F2逐漸增大B.F1、F2均逐漸增大C.F1先減小后增大,F2逐漸減小D.F1逐漸增大,F2先減小后增大答案C解析題圖甲中,OA與OC的合力與
4、重力等大反向,且保持不變,OA的方向不變,通過畫平行四邊形可知,當OC順時針轉動到水平位置時,F1先減小后增大。題圖乙中,設OA繩與豎直方向的夾角為,因為OA與OC垂直,且合力與重力等大反向,故F2=mgsin,根據題意,隨著的減小,F2逐漸減小,故選項C正確。4.如圖所示,內壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球與B球分別用兩根輕質細線連接,當系統(tǒng)保持靜止時,B球對碗壁剛好無壓力,圖中=30,則A球和C球的質量之比為()A.12B.21C.13D.31答案C解析B球對碗壁剛好無壓力,根據幾何知識分析可知,B球所在位置兩線的夾角為90,以B球為研究對象,進行受力分析,水
5、平方向所受合力為零,由此可知FAcos=FCsin,FAFC=mAgmCg=tan=13,C正確。5.如圖所示,桿BC的B端用鉸鏈固定在豎直墻上,另一端C為一滑輪,重物G上系一繩經過滑輪固定于墻上A點處,桿恰好平衡。若將繩的A端沿墻緩慢向下移(BC桿、滑輪、繩的質量及摩擦均不計),則()A.繩的拉力增大,BC桿受繩的壓力增大B.繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力增大C.繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力減小D.繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力不變答案B解析選取繩子與滑輪的接觸點為研究對象,對其受力分析,如圖所示。繩中的拉力大小相等,即FT1=FT2=G,C點處于三力平衡狀態(tài),將示意圖中的三個力平移可以組
6、成閉合三角形,如圖中虛線所示。設AC段繩子與豎直墻壁間的夾角為,則根據幾何知識可得F=2Gsin2,當繩的A端沿墻緩慢向下移時,繩中的拉力不變,增大,F也增大,根據牛頓第三定律知,BC桿受繩的壓力增大,B正確。二、多項選擇題6.(2017天津卷)如圖所示,輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點,懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,下列說法正確的是()A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小D.若換掛質量更大的衣服,則衣架懸掛點右移答案AB解析如圖所示,由幾何
7、關系可知1=5=2=4,若繩子的端點b向上移至b,繩的夾角大小不變,故晾衣繩拉力不變,故A正確。桿N右移,繩長不變,兩段繩的夾角變大,但合力大小、方向均不變,故繩的拉力變大,故B正確。只要桿M、N間距不變,如圖所示,無論移動哪個端點,繩的拉力始終保持不變,故C錯誤。若要換掛質量更大的衣服,只是衣服的重力增大,繩與豎直方向的夾角不變,則衣架懸掛點不變,故D錯誤。7.(2018遼寧大連模擬)如圖所示,作用于O點的三個力F1、F2、F3合力為零。F1沿-y方向,大小已知。F2與+x方向夾角為(90),大小未知。下列說法正確的是()A.F3可能指向第二象限B.F3一定指向第三象限C.F3與F2的夾角越
8、小,則F3與F2的合力越小D.F3的最小可能值為F1cos 答案AD解析因F1、F2、F3的合力為零,故F3應與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正確,B錯誤;F3、F2的合力與F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3與F2的合力與其夾角大小無關,C錯誤;當F3與F2垂直時,F3最小,其最小值為F1cos,D正確。8.(2018山東煙臺二模)如圖所示,一質量為m的鐵環(huán)套在粗糙的水平橫桿上,通過細線連接一質量也為m的小球,小球還用一水平細線拉著。保持環(huán)和小球的位置不變,橫桿的位置逐漸按圖示方向轉到豎直位置,在這個過程中環(huán)與桿相對靜止,則()A.連接環(huán)和小球的
9、細線拉力增大B.桿對環(huán)的作用力保持不變C.桿對環(huán)的彈力一直減小,最小值為mgD.桿對環(huán)的摩擦力先減小后增大,最大值為2mg答案BD解析對球受力分析,受重力和兩個拉力,如圖所示。根據平衡條件,有F1=2mg,F2=mg,桿轉動過程中,球受到的三個力方向均不變,重力的大小不變,故拉力大小也均不變,即連接環(huán)和小球的細線拉力不變,A錯誤。分析小鐵環(huán),受重力、拉力、支持力和靜摩擦力,其中重力和拉力均不變,設其合力為F,隨著桿的轉動,F與桿的夾角先變大后變小,設為,根據平衡條件,靜摩擦力等于F的平行桿的分力,為Fcos,故靜摩擦力先減小后增大;支持力等于F垂直桿的分力,故先增大后減小;桿豎直時,靜摩擦力最
10、大,為Ff=mg+F1cos45=2mg,故A、C錯誤,B、D正確。三、非選擇題9.重力為G1=8 N的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結點上,PA偏離豎直方向37角,PB在水平方向,且連在重力為G2=100 N的木塊上,木塊靜止于傾角為=37的斜面上,如圖所示。試求:木塊與斜面間的摩擦力大小和木塊所受斜面的彈力大小。(sin 37=0.6,cos 37=0.8)答案64.8 N76.4 N解析對P點進行受力分析,并建立如圖甲所示的坐標系。由水平方向和豎直方向平衡可列方程F=F1sin37,G1=F1cos37,聯立解得F=G1tan37=8N0.30.4=6N。對木塊進行受力分析,建立如圖乙所示的坐標系,其中F=F。沿斜面方向上,Fcos+G2sin=Ff,解得Ff=60.8N+1000.6N=64.8N,垂直斜面方向上,Fsin+FN=G2cos,解得FN=1000.8N-60.6N=76.4N。7
（通用版）2020版高考物理大一輪復習 考點規(guī)范練5 力的合成與分解 新人教版
