高考物理一轮复习课时分层作业（五）力的合成与分解含答案

课时分层作业(五)　力的合成与分解

基础性题组

1．如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么(　　)

A．F1就是物体对斜面的压力

B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为G cos α

C．F2就是物体受到的静摩擦力

D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用

2．某实验小组发现：一个人直接用力拉汽车，一般无法将汽车拉动；但用绳索把汽车与固定立柱拴紧，在绳索的中央用较小的、垂直于绳索的水平侧向力F就可以拉动汽车，汽车运动后F的方向保持不变，如图所示．若汽车在运动过程中所受摩擦力大小不变，下列说法正确的是(　　)

A．汽车受到绳索的拉力大小等于F

B．汽车受到绳索的拉力大于立柱受到绳索的拉力

C．匀速拉动汽车的过程中所需拉力F为恒力

D．匀速拉动汽车的过程中所需拉力F逐渐变大

3．[2022·宁夏银川市联考]如图所示，两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船，且两力关于小船轴线对称，下列几种情况中，合力最大的是(　　)

4．[2022·邯郸模拟]在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方向如图所示，其中F1＝6 N，F2＝8 N，F3＝4 N，F4＝2 N．这四个力的合力方向指向(　　)

A．第一象限    B．第二象限

C．第三象限    D．第四象限

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．mg     B．mg

C．mg     D．mg

6.

(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.μmg       B．μ(mg＋F sin θ)

C．μ(mg－F sin θ)     D．F cos θ

综合性题组

7．[2022·安徽皖北协作区联考]航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”，如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合．某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F，不考虑阻拦索、滑轮的质量及一切摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为(　　)

A．     B．

C．F     D．F

8．如图所示是某施工现场两重物正在被竖直向上匀速吊起的简化图，绳子CD和CE共同挂着质量为m1的重物A，绳子FG和FH共同挂着质量为m2的重物B，F点拴在重物A的下方．不计绳子质量和空气阻力，下列说法正确的是(　　)

A．绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大于(m1＋m2)g

B．绳子FG和FH对重物A的作用力的合力大小为m2g

C．若绳子FG和FH的夹角为锐角，则绳子FG上的力小于

D．若拴接点F与重物A脱离，则该瞬间重物A的加速度大小为

9．[2022·广东六校三联](多选)在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个轻质滑轮b，质量为m1的重物A悬挂在另一个轻质滑轮c上，轻绳一端固定于a点，跨过滑轮c和b，另一端固定在质量为m2的重物B上，已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径，一切摩擦均不计，整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为α，bc部分与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是(　　)

A．整个装置稳定时，α角一定等于β角

B.若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，A高度上升

C.若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，A高度上升

D．存在某一方向，往该方向缓慢平移轻杆时，A的位置保持不变

课时分层作业(五)　力的合成与分解

1．解析：F1是重力的一个分力，与物体对斜面的压力性质不同，故A错误．物体对斜面的压力与F1方向相同，大小等于F1，且F1＝G cos α，故B正确．F2与物体受到的静摩擦力等大反向，故C错误．物体受重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，故D错误．

答案：B

2．解析：同一根绳子上的拉力相等，汽车受到绳索的拉力等于立柱受到绳索的拉力，故选项B错误；由于绳子的夹角很大，所以拉力F在绳子方向上的两个等大分力大于F，所以汽车受到绳索的拉力大小大于F，故选项A错误；匀速拉动汽车的过程中，绳子的夹角越来越小，由于分力大小不变，所以所需拉力F逐渐变大，故选项C错误，D正确．

答案：D

3．解析：合力与分力的关系遵循平行四边形定则，两等大分力夹角越小，合力越大，故选项A正确．

答案：A

4．解析：F1＝6 N，方向沿x轴的正向；F3＝4 N，沿x轴负向；故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向，为2 N；F2＝8 N，沿y轴正向；F4＝2 N，沿y轴负向；故F2与F4的合力F24为6 N，沿着y轴正方向；最后再将F13与F24合成，故合力F为2 N，指向第一象限，选项A正确，B、C、D错误．

答案：A

5.

解析：以人为研究对象，分析受力情况，作出受力图，根据平衡条件：

两绳子合力与重力等大反向，则有：

2F sin θ＝mg

解得：F＝mg，故A正确，B、C、D错误．

答案：A

6.

解析：木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解如图所示：

由平衡条件得：F cos θ＝Ff，FN＝mg＋F sin θ，又由于Ff＝μFN，解得Ff＝μ(mg＋F sin θ)，故B、D正确．

答案：BD

7．解析：某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的60°夹角，由于挂钩两侧阻拦索中拉力相等，由2F′cos 30°＝F，解得阻拦索中的拉力F′＝.由于柱塞两侧阻拦索中拉力相等，其合力方向在两侧阻拦索拉力所成夹角的角平分线上，所以单个柱塞所受阻拦索的合力大小为F合＝2F′cos 60°＝F′＝，选项B正确．

答案：B

8．解析：由于重物被匀速吊起，故C点上方绳子的拉力等于A、B两重物整体的重力，对结点C受力分析可知，绳子CD和CE上拉力的合力大小等于C点上方绳子的拉力大小，故绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大小等于(m1＋m2)g，选项A错误；对B受力分析，其受重力m2g、绳子FG和FH的拉力，由于其处于平衡状态，故绳子FG和FH拉力的合力大小等于m2g，选项B正确；当绳子FG和FH的夹角为0°时，两绳上的拉力最小，均为，故当绳子FG和FH的夹角为锐角时，两绳上的拉力均大于，选项C错误；若拴接点F与重物A脱离，由于绳子质量不计，弹力可突变，故重物所受合力仍为零，重物A加速度为零，选项D错误．

答案：B

9．解析：滑轮b、c均为“活结”，结合对B的受力分析知整个装置稳定时各部分绳的拉力均等于m2g，则ac、bc两部分绳拉力的合力一定在它们的角平分线上，由于它们的合力与A的重力大小相等，方向相反，则合力竖直向上，故ac、bc两部分绳子与竖直方向的夹角α和β相等，选项A正确．整个装置稳定时，α角一定等于β角，ac、bc绳拉力一定等于m2g，拉力的合力一定与A的重力等大反向，则α、β有恒定值θ，故a、b水平距离d＝Lacsin θ＋Lbcsin θ，解得Lac＋Lbc＝.若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，由于d和θ都不变，故Lac＋Lbc不变，因定滑轮b位置上升了，分析可知A高度上升；同理，若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，θ不变，d变大，则Lac＋Lbc变大，定滑轮b高度不变，分析可知A高度下降，选项B正确，C错误．沿cb方向缓慢平移轻杆时，轻绳各部分的拉力大小和方向均不变，则A的位置保持不变，选项D正确．

答案：ABD