第二章　14.“F合=2Fcosθ2”模型---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

这是一份第二章　14.“F合=2Fcosθ2”模型---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版），共13页。试卷主要包含了生活中经常用刀来劈开物体等内容，欢迎下载使用。
1~5题每题6分
1.(2025·浙江金兰教育合作组织检测)如图甲所示是杭州亚运会射箭运动员射箭的场景。已知弓的顶部跨度(弓臂两端支撑点之间的水平距离)为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l。发射时弦和箭可简化为如图乙所示模型，假设弓的跨度保持不变，箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l(弹性限度内)，则箭被发射瞬间所受的弹力大小为(设弦的弹力满足胡克定律)( )
A.klB.1615klC.3klD.2kl
答案 C
解析 根据胡克定律可得，发射箭时弦的弹力大小为F=k(2l-l)=kl，根据几何知识可知，弦的上下两部分的夹角为60°，则根据力的合成可得，箭被发射瞬间所受的弹力大小为F0=2Fcs 30°=3kl，故选C。
2.(多选)(2026·上海市复旦大学附属中学检测)为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将航载机高速拦停(如图甲所示)，此过程可简化为如图乙所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚接触，阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是( )
A.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力变大
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力变大
C.当阻拦索被拉至夹角为60°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F
D.当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F
答案 AD
解析 舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索形变量逐渐增大，故阻拦索对舰载机的弹力在变大，故A正确；舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，根据Ff=μFN可知，甲板对舰载机的支持力不变，舰载机所受摩擦力不变，故B错误；当阻拦索被拉至夹角为60°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F'=2Fcs 60°2=3F，故C错误；当阻拦索被拉至夹角120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F″=2Fcs 120°2=F，故D正确。
3.(2025·吉林长春市一模)某同学用光滑的硬钢丝弯折成“”形状，将它竖直固定放置。OB沿竖直方向，BC沿水平方向，角AOB等于30°，一个光滑的轻环套在足够长OA上，一根足够长的轻绳一端固定在OB上的M点，轻绳穿过小环，另一端吊着一个质量为m的物体，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.OA杆受到小环的压力大小为2mg
B.OA杆受到小环的压力大小为3mg
C.绳端从M点移到B点绳子张力变大
D.绳端从B点水平向左移到N点绳子张力大小不变
答案 D
解析 对悬挂的物体受力分析可知，绳子中的拉力始终与物体重力大小相等F=mg
故无论绳子左端点如何移动绳子中的张力大小都保持不变，C错误，D正确；
小环受力情况如图所示
由几何关系可知，两绳子夹角为120°，故FN=2Fcs 120°2=F=mg
由牛顿第三定律可知，OA杆受到小环的压力大小为mg，A、B错误。
4.(2025·浙江台州市检测)轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为2×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。下列说法正确的是( )
A.此时千斤顶对汽车的支持力大小为1×105 N
B.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为1×105 N
C.若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力将减小
D.汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车对千斤顶的力
答案 C
解析 由牛顿第三定律可知，此时千斤顶对汽车的支持力大小为2×105 N，故A错误；
将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，如图
根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由2F1cs θ=F解得F1=2×105 N，故B错误；
若继续摇动把手，将汽车顶得更高，两臂靠拢，夹角变小，由F1=F2csθ可知千斤顶每臂受到的压力将减小，故C正确；
汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车自身重力，故D错误。
5.(多选)(2026·河北张家口市检测)生活中经常用刀来劈开物体。图中是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ。则下列说法正确的是( )
A.F一定，θ越大，对外界产生的推力FN就越大
B.F一定，θ越小，对外界产生的推力FN就越大
C.θ一定，F越大，对外界产生的推力FN就越大
D.θ一定，F越小，对外界产生的推力FN就越大
答案 BC
解析 对F进行分解如图所示
由几何关系得FN=F2sinθ2
故F一定，θ越大，对外界产生的推力FN就越小；θ越小，对外界产生的推力FN就越大。
θ一定，F越大，对外界产生的推力FN就越大；F越小，对外界产生的推力FN就越小。
故选B、C。