（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)8 力的合成與分解（含解析）新人教版

力的合成與分解一、選擇題1.(2018·北京學(xué)業(yè)考試)如圖所示，一個(gè)物體受F1和F2兩個(gè)互相垂直的共點(diǎn)力作用，其F13 N，F(xiàn)24 N這兩個(gè)力的合力大小為()A1 NB5 NC7 N D12 N答案B解析根據(jù)勾股定理有：F N5 N，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤2(2018·河南模擬)(多選)兩個(gè)力F1和F2間的夾角為，兩力的合力為F，以下說法正確的是()A若F1和F2大小不變，角越小，合力F就越大B合力F總比分力F1和F2中的任何一個(gè)都大C如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F必然增大D合力F的作用效果與兩個(gè)分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的答案AD解析A項(xiàng)，若F1和F2大小不變，角越小，合力F越大，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由力的合成方法可知，兩力合力的范圍|F1F2|F合F1F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，還可能與兩個(gè)分力都相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F可以減小(角度為大鈍角時(shí))，也可以增加，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，合力F的作用效果與兩個(gè)分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的，故D項(xiàng)正確3.如圖所示，艦載機(jī)保持牽引力F大小不變在勻速航行的航母上降落時(shí)受到阻攔而靜止，此時(shí)阻攔索夾角120°，空氣阻力和甲板阻力不計(jì)，則阻攔索承受的張力大小為()A. BFC.F D2F答案B解析艦載機(jī)受力平衡，兩阻攔索的張力的合力等于牽引力，2TcosF得張力TF.4(2016·課標(biāo)全國)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中()AF逐漸變大，T逐漸變大BF逐漸變大，T逐漸變小CF逐漸變小，T逐漸變大DF逐漸變小，T逐漸變小答案A解析作出結(jié)點(diǎn)O的受力分析矢量圖(動(dòng)態(tài))，可知F與T的變化情況如圖所示，可得：F逐漸變大，T逐漸變大，故A項(xiàng)正確5三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們的合力F的大小，下列說法中正確的是()AF大小的取值范圍一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大C若F1F2F3368，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零D若F1F2F3362，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零答案C解析合力不一定大于分力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；三個(gè)共點(diǎn)力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個(gè)力是否都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，由于三個(gè)力大小未知，所以三個(gè)力的合力的最小值不一定為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，故C項(xiàng)正確；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、2a時(shí)，不滿足上述情況，故D項(xiàng)錯(cuò)誤6某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，若這三個(gè)共點(diǎn)力大小和方向分別如圖甲、乙、丙、丁所示(坐標(biāo)紙中每格邊長表示1 N大小的力)，則關(guān)于該物體受到合力的說法正確的是()A甲圖中物體所受的合外力大小等于4 NB乙圖中物體所受的合外力大小等于4 NC丙圖中物體所受的合外力大小等于6 ND丁圖中物體所受的合外力大小等于6 N答案C解析A項(xiàng)，對(duì)甲，先將F1與F3合成，然后再用勾股定理，與F2進(jìn)行合成，求得合力等于5 N，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，對(duì)乙，先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)丙，可將F1沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，根據(jù)三角形定則，丁圖中合力等于0，故D項(xiàng)錯(cuò)誤7.(2018·洛陽模擬)(多選)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin37°0.6，cos37°0.8)，下列說法正確的是()A此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 NB此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 NC關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大D關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變答案AC解析鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1FNsin37°，且此時(shí)F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；關(guān)門時(shí)，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤8已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F為10 N，分力F1的大小為5 N則另一個(gè)分力F2()AF2的大小是唯一的BF2的大小可以是任意值CF2的方向與合力F的方向一定成30°角DF2的方向與合力F的方向的最大夾角為30°角答案D解析有兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為10 N，若其中一個(gè)分力大小為5 N，另一個(gè)分力的大小應(yīng)在5 NF15 N范圍，所以F2的大小不是唯一的，F(xiàn)2的方向也不是唯一的故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F1與F2垂直時(shí)，F(xiàn)2的方向與合力F的方向夾角最大，為30°.故D項(xiàng)正確9.如圖所示，物體靜止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物體，現(xiàn)要使物體沿著OO方向做直線運(yùn)動(dòng)(F1和OO都在M平面內(nèi))那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F2，則F2的最小值是()AF1cos BF1sinCF1tan D.答案B解析要使物體沿OO方向做直線運(yùn)動(dòng)，則物體受到的合力F沿OO方向，如圖，由三角形定則知，當(dāng)F2方向垂直O(jiān)O時(shí)，F(xiàn)2有最小值，為F2F1sin，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤10.(2018·安徽二模)如圖，在一段平坦的地面上等間距分布著一排等高的輸電線桿，掛在線桿上的電線粗細(xì)均勻且呈對(duì)稱性由于熱脹冷縮，冬季兩相鄰線桿之間的導(dǎo)線長度會(huì)有所減少對(duì)B線桿及兩側(cè)的電線，冬季與夏季相比()A電線最高點(diǎn)處的張力變小B電線最低處的張力不變C線桿對(duì)地面的壓力變小D線桿兩側(cè)電線對(duì)線桿拉力的合力不變答案D解析以整條電線為研究對(duì)象，受力分析如右圖所示，由平衡條件知，兩電線桿對(duì)電線的彈力的合力與其重力平衡，由幾何關(guān)系得：Fcos，即：F，由于夏天氣溫較高，電線的體積會(huì)膨脹，電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角變小，故變小，所以兩電線桿處的電線拉力冬天與夏天相比是變大電線桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對(duì)地面的壓力相等，不變所以選項(xiàng)A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確11.(2018·益陽質(zhì)檢)(多選)如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)；O是三根細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，bO水平拉著B物體，cO沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)，g10 m/s2.若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20 N，則下列說法中正確的是()A彈簧的彈力為10 NB重物A的質(zhì)量為2 kgC桌面對(duì)B物體的摩擦力為10 NDOP與豎直方向的夾角為60°答案ABC解析Oa與aA兩細(xì)線拉力的合力與斜線OP的張力大小相等由幾何知識(shí)可知FOaFaA20 N，且OP與豎直方向夾角為30°，D項(xiàng)錯(cuò)誤；重物A的重力GAFaA，所以mA2 kg，B項(xiàng)正確；桌面對(duì)B的摩擦力FfFObFOacos30°10 N，C項(xiàng)正確；彈簧的彈力F彈FOasin30°10 N，A項(xiàng)正確12.(多選)如圖所示，晾曬衣服的繩子輕且光滑，懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的，輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)如果保持繩子A端位置不變，將B端分別移動(dòng)到不同的位置時(shí)，下列判斷正確的是()AB端移到B1位置時(shí)，繩子張力不變BB端移到B2位置時(shí)，繩子張力變小CB端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變大DB端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變小答案AD解析以懸掛點(diǎn)為研究對(duì)象，畫出其受力圖，則兩側(cè)繩子的拉力相等，設(shè)繩子長為L，左、右兩側(cè)繩子長為L1、L2，兩桿之間的寬度為d，兩繩與豎直方向的夾角為，L1sinL2sind，所以sind/L，可見只由d、L決定，與其他因素?zé)o關(guān)，根據(jù)G2Fcos，F(xiàn)的大小與繩子在B、B1、B2的位置無關(guān)，所以A項(xiàng)正確將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，d變小，變小，根據(jù)F，繩子張力變小，可見D項(xiàng)正確13(2018·張家口模擬)假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大(如圖所示)，他先后做出過幾個(gè)猜想，其中合理的是()A刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了外形美觀，跟使用功能無關(guān)B在刀背上加上同樣的力時(shí)，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開其他物體的力越大D在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開其他物體的力越大答案D解析把刀刃部分抽象后，可簡化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖乙所示，當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等(F1F2)，因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示刀背上加上一定的壓力F時(shí)，頂角越小，sin的值越小，F(xiàn)1和F2越大但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際，所以做成前部較薄，后部較厚使用時(shí)，用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等)，用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，故D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤14.(2016·課標(biāo)全國)如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑不計(jì)所有摩擦小物塊的質(zhì)量為()A. B.mCm D2m答案C解析如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心由于a、b間距等于圓弧半徑，則aOb60°，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與aO、bO間的夾角皆為30°.取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故C項(xiàng)正確二、非選擇題15.如圖所示，物體A在水平力F1400 N的作用下，沿著傾角60°的斜面勻速下滑，物體A受的重力G400 N，(已知sin15°0.259，cos15°0.966)(1)物體A總共受到幾個(gè)力的作用？(2)將F1與重力G進(jìn)行合成，合力F大小等于多少？合力F與斜面成多少度角(銳角)?(3)將斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)摩擦力合成，得到合力F，則F與F的大小、方向有怎樣的關(guān)系？(4)斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)摩擦力各等于多少？物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于多少？答案(1)4個(gè)(2)400 N與斜面成75°的銳角(3)等大反向(4)546 N146 N0.27解析(1)物體受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4個(gè)力作用(2)F1與重力G的合力F N400 NF與斜面成75°的銳角，如圖所示(3)將斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)摩擦力合成，得到合力F，則F與F大小相等方向相反，作用在一條直線上如圖所示(4)斜面對(duì)物體的支持力：F2Fcos15°Gcos15°546 N；滑動(dòng)摩擦力F3Fsin15°Gsin15°146 N；動(dòng)摩擦因數(shù)tan15°0.27.8