高考物理复习22力的合成与分解.docx

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高考物理复习22力的合成与分解

　　时间：

45分钟　

　　满分：

100分

一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选）

1．三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（　　）

A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3

B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大

C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零

D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零

答案　C

解析　合力不一定大于分力，B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错误。

2．[2016·菏泽模拟]如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演。

已知独轮车和演员的总质量为60kg，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承受的最大拉力为2000N，g取10m/s2。

当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为（　　）

A．600NB．1200N

C．2000ND．4000N

答案　A

解析　独轮车和演员处于平衡状态，所以钢索对独轮车的作用力大小为600N，A正确。

3．如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有（　　）

A．F4最大B．F3＝F2

C．F2最大D．F1比其他各读数都小

答案　C

解析　由平衡条件可知：

F2cosθ＝mg,2F3cosθ＝mg，F4＝mg，F1＝mgtanθ，因此可知F1＝

mg，F2＝

mg，F3＝

mg，故选项A、B、D错误，C正确。

4．如图所示，两个相同的光滑小球甲和乙放在倾角为45°的斜面上，被一固定在斜面上的竖直挡板挡住，设每个小球的重力大小为G，甲球对乙球的作用力大小为F1，斜面对乙球的作用力大小为F2，则以下结论正确的是（　　）

A．F1

C．G＝F1D．F1＝F2

答案　D

解析　以乙球为研究对象进行受力分析。

将重力沿斜面和垂直斜面正交分解，利用平衡得F1＝Gsin45°，F2＝Gcos45°，所以F1＝F2，故D正确。

5．某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格的边长表示1N大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（　　）

A．图甲中物体所受的合外力大小等于4N

B．图乙中物体所受的合外力大小等于2N

C．图丙中物体所受的合外力等于0

D．图丁中物体所受的合外力等于0

答案　D

解析　图甲中，先将F1与F3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5N，选项A错误；图乙中，先将F1与F3正交分解，再合成，求得合力大小等于5N，选项B错误；图丙中，可将F3正交分解，求得合力大小等于6N，选项C错误；根据三角形定则，图丁中合力等于0，选项D正确。

6．如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角，且保持其平衡。

保持α角不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角β应是（　　）

A．0B.

C．αD．2α

答案　C

解析　物体处于平衡状态，合力为零，重力和拉力的合力与细绳的张力FT等大反向，如图所示，可以知道当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角β应等于α，C正确。

7．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为

F，方向未知，则F1的大小可能是（　　）

A.

B.

C.

D.

F

答案　AC

解析　如图所示，因F2＝

F>Fsin30°，故F1的大小有两种可能情况，由ΔF＝

＝

F，即F1的大小分别为Fcos30°－ΔF和Fcos30°＋ΔF，即F1的大小分别为

F和

F，A、C正确。

8．如图所示，质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上，现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动。

则（　　）

A．A与B之间不一定存在摩擦力

B．B与地面之间一定存在摩擦力

C．B对A的支持力一定等于mg

D．地面对B的支持力大小一定等于（m＋M）g

答案　AD

解析　A在斜面上处于静止状态，对A受力分析如图甲所示，若Fx＝Gx，则f＝0；若Fx>Gx，则f≠0且方向斜向下，则A正确；由图甲知N＝Fy＋Gy，则N与G的大小关系不确定，C错误；对A、B整体受力分析如图乙，水平方向上与地面间无摩擦力，竖直方向上N地＝GA＋GB＝（m＋M）g，则B错误，D正确。

9．如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。

Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。

若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（　　）

A．Ff变小B．Ff不变

C．FN变大D．FN变小

答案　BC

解析　以两轻质硬杆及两木块m整体为研究对象，受力分析如图：

由平衡条件可知2Ff＝（M＋2m）g，故选项A错误，选项B正确；将绳的拉力Mg分解为沿OO1、OO2方向的两个分力，如图所示，由于O1、O2等高，所以α1＝α2，则F1＝F2，当挡板间距离增大后，α1、α2增大，则F1、F2增大，将F1进行正交分解，则有FN＝F1sinα1，随α1、F1的增大，FN增大，故选项C正确，选项D错误。

10．[2016·宣城模拟]如图所示，在夜光风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为30°，风筝的质量为m＝1kg，轻质细线中的张力为FT＝10N，该同学的质量为M＝29kg，则以下说法正确的是（风对风筝的作用力认为与风筝垂直，g取10m/s2）（　　）

A．风对风筝的作用力为10

N

B．细线与水平面的夹角为30°

C．人对地面的摩擦力方向水平向左

D．人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力，即300N

答案　AB

解析　对风筝进行受力分析如图所示，将所有的力沿风筝和垂直于风筝进行正交分解，则FTcosθ＝mgcos60°，FTsinθ＋mgsin60°＝F，解得θ＝60°，F＝10

N，绳与风筝成60°，也就是与水平成30°角，A、B正确；将风筝和人视为一个整体，由于受风力向右上方，因此地面对人的摩擦力水平向左，根据牛顿第三定律，人对地面的摩擦力水平向右，C错误；由于绳子对人向上拉，因此人对地面的压力小于人的重量290N，D错误。

二、非选择题（本题共2小题，共30分）

11．（14分）如图所示，在光滑的水平杆上，穿着两个重均为2N的球A、B，在两球之间夹着一弹簧，弹簧的劲度系数为10N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压缩10cm，两条线的夹角为60°。

求：

（1）杆对A球的支持力为多大？

（2）C球的重力为多大？

答案　

（1）（2＋

）N　

（2）2

N

解析　

（1）对A球，受力分析如图所示，则在竖直方向上有FN＝G＋Fsin60°，在水平方向上有kx＝Fcos60°＝1N。

联立可得FN＝（2＋

）N，F＝2N。

（2）对C球受力分析可得2Fcos30°＝GC，解得GC＝2

N。

12.

（16分）压榨机结构如图所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处作用一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D受到的压力为多少？

答案　

F

解析　力F的作用效果是对杆AC、AB产生沿杆方向的压力F1、F2，如图甲所示；而F1的作用效果是对D产生水平的推力F′和竖直向下的压力N，如图乙所示，由图得tanα＝

，F1＝F2＝

，N＝F1sinα，

则N＝

·sinα＝

tanα＝

F。