高考物理复习 课时过关题05 力的合成与分解（含答案解析）

2020(人教版)高考物理复习 课时过关题05

力的合成与分解

A．力F3只能在第二象限

B．力F3与F2的夹角越小，则F2与F3的合力越小

C．力F3的最小值为F1cosθ

D．力F3可能在第三象限的任意区域

2.如图所示，光滑竖直墙壁上有一颗钉子，分两次用长短不同的轻绳将同一个足球挂在该钉子上，足球分别静止在A、B两点，绳子拉力分别为TA和TB，墙对足球的支持力分别为NA和NB，则(　　)

A．TA<TB，NA<NB        B．TA>TB，NA<NB       C．TA<TB，NA>NB       D．TA>TB，NA>NB

A．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

B．斜面对球不仅有弹力，而且该弹力是一个定值

C．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零

D．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零

A．甲中的AB杆、BC杆均可替换为轻绳

B．乙中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力

C．丙中的AB杆、BC杆均可替换为轻绳

D．丁中的AB杆、BC杆均表现为支持力

A.G        B.G        C.         D．G

6.一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是(　　)

A．0         B．2F1         C．F3          D．2F2

A．F1=4F2         B．F1=3F2        C．2F1=3F2        D．2F1=5F2

A．2mg         B.        C.         D．8mg

A.m        B.m        C．m         D．2m

10.如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软牛皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去．若橡皮条劲度系数为k，发射弹丸时，每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则弹丸被发射瞬间所受的最大弹力为(设橡皮条的弹力满足胡克定律)(　　)

A．kL          B．2kL         C.kL          D.kL

11. (多选)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θ(θ<90°),大小未知。下列说法正确的是(　　)

A.F3可能指向第二象限

B.F3一定指向第三象限

C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小

D.F3的最小可能值为F1cos θ

12. (多选)如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法正确的是(　　)

A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为3∶1

B．轻弹簧A、B的劲度系数之比为2∶1

C．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2∶1

D．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为∶2

13.随着我国新农村建设不断深入，越来越多的农民住进了楼房，大家在喜迁新居的时候遇到了搬运大件家具的困难．如图为一农户正在用自己设计的方案搬运家具到二楼，他用一悬挂于房檐A点的小电机通过轻绳1拉动家具缓慢上升，为避免家具与墙壁碰撞，需要一人站在地面上用轻绳2向外侧拖拽，绳1与绳2始终在同一竖直面内，某时刻绳1与竖直方向夹角30°，绳2与竖直方向夹角60°，已知家具质量为50 kg，人的质量为80 kg(g取10 m/s2)．此时：

(1)绳1与绳2的拉力大小．

(2)该人受到地面的支持力和摩擦力大小．

14.如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态．轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，物块A和B的质量分别为mA=5 kg，mB=1.5 kg，弹簧的劲度系数k=500 N/m，(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2)，求：

(1)弹簧的伸长量x.

(2)物块A受到的摩擦力．

答案解析

解析：三个力平衡，已知F1的大小和方向、力F2的方向，则第三个力F3可能的方向位于F1、F2两个力的反向延长线之间，但不能沿F1、F2的反方向，如图所示，所以A、D错误；F3与F2的合力与F1等大反向，所以不管F3与F2夹角如何变化，其合力不变，B错误；当F3与F2方向垂直时，F3的值最小，F3min=F1cosθ，C正确．

2.答案为：D；

解析：[对足球进行受力分析，如图所示，则由三力平衡可得：Tcos θ=G，Tsin θ=N，

绳的拉力T=，墙壁对足球的弹力N=Gtan θ，可知θ越大，T、N均越大，

则有TA>TB，NA>NB，故D正确．]

解析：以小球为研究对象，分析受力情况如图所示，重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1.根据牛顿第二定律得竖直方向F1cosθ=mg　①，水平方向F2－F1sinθ=ma　②，由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零，由②看出，若加速度足够小时，F2=F1sinθ=mgtanθ≠0；根据牛顿第二定律可知，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma，故选B.

解析：由题图看出，甲、丙、丁中，AB杆对B点产生的是拉力，当用轻绳代替时效果不变，仍能使装置平衡，同理可知，题图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙，故A错误，C正确；乙中B点受向下的拉力，则BC杆表现为支持力，由平衡关系可知AB杆也表现为支持力，故B错误；对丁中B点分析可知，B点受向下的拉力，AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力，故D错误．

解析：由题意知，衣架两侧对衣服作用力的夹角为60°，由力的平衡条件知，2Fcos30°=G，

解得F=G，选项A正确．

6.答案为：D；

解析：[根据三角形定则，F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段，即与F2相同，合力等于2倍的F2，故D正确，A、B、C错误．]

解析：A受到水平向右的力F1，B受到水平向左的力F2，以整体为研究对象，受力分析如图所示，设O、A间细线与竖直方向的夹角为α，则由x的分解和平衡条件得Fsinα＋F2=F1，Fcosα=2mg＋mg，故tanα=，以B为研究对象，受力分析，设A、B间细线与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：tanβ=，由几何关系有：α=β，得2F1=5F2，故D正确．

解析：以第一只灯笼下方的四只灯笼整体为研究对象，受力分析，根据力的合成与分解得，

自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小T==，只有选项C正确．

解析：先以A为研究对象，由A物块受力及平衡条件可得，绳中张力FT=mgsin30°.

再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有mBg=FT，解得mB=m，A正确．

10.答案为：D；

解析：[每根橡皮条的弹力为F=k(2L－L)，由几何关系得cos θ==，

故弹丸受到的最大弹力为Fmax=2Fcos θ=kL，D正确．]

11.答案为：AD；

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正确,B错误;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,C错误;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确。

12.答案为：AD；

解析：[设轻弹簧A、B伸长量都为x，小球a的质量为m，则小球b的质量为2m.对小球b，由平衡条件，弹簧B中弹力为kBx=2mg；对小球a，由平衡条件，在竖直方向kBx＋mg=kAxcos 60°，联立解得：kA=3kB，选项A正确，B错误；在水平方向F=kAxsin 60°，选项C错误，D正确．]

13.解：(1)对家具受力分析，如图甲，由平衡条件得：

FT1sin 30°=FT2sin 60°，

FT1cos 30°=FT2cos 60°＋mg，

解得：FT1=500 N，FT2=500 N

(2)对人受力分析，如图乙，由平衡条件得：

Ff=FT2′sin 60°，

FN＋FT2′cos 60°=Mg，

FT2′=FT2

解得：Ff=250 N，FN=550 N.

14.解：

(1)对结点O受力分析如图所示：

根据平衡条件，有：FTcos θ－mBg=0，

FTsin θ－F=0，且：F=kx，解得：x=4 cm；

(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下，对物块A受力分析如图所示：

根据平衡条件，有：FT－Ff－mAgsin α=0，解得：Ff=－5 N，

即物体A所受摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上．