高考物理一轮复习巩固提升第2章第2节　力的合成与分解 (含解析)

(建议用时：30分钟)

一、单项选择题

1.(2019·深圳调研)如图所示，用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b，再水平移到c，最后竖直下移到d.全过程，钢件受到水的阻力大小不变，方向与运动方向相反，所受浮力恒定．则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段，缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是(　　)

A．F1>F2>F3　　　　　　  B．F1>F3>F2

C．F2>F1>F3      D．F3>F2>F1

解析：选A.因为均做匀速运动，处于平衡状态，钢件一直在水中，所受浮力不变，设浮力为F，阻力为f，上升阶段：F1＝mg＋f－F，水平阶段：F2sin α＝f，F2cos α＝mg－F，F2＝，下降阶段：F3＋f＝mg－F，即F3＝mg－f－F，所以F1＞F2＞F3，所以A正确，B、C、D错误，故选A.

2．(2019·高考全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　)

A．F1＝mg，F2＝mg  B．F1＝mg，F2＝mg

C．F1＝mg，F2＝mg  D．F1＝mg，F2＝mg

解析：选D.分析可知工件受力平衡，对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示，结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1＝mgcos 30°＝mg、 对斜面Ⅱ的压力大小为F2＝mgsin 30°＝mg，选项D正确，A、B、C均错误．

3. 小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是(　　)

A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱

B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大

C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

解析：选C.由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则可知，分力可远大于小明的重力，选项C正确．

4. 如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是(　　)

A．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大

B．当m一定时，θ越大，轻杆受力越大

C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大

D．当θ一定时，M越大，可悬挂重物C的质量m越大

解析：选D. 对A、B、C整体分析可知，对地面压力为FN＝(2M＋m)g，与θ无关，故A错误；将C的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有F1＝F2＝＝，故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故B错误；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有f＝F1cos θ＝，与M无关，故C错误；当θ一定时，M越大，M与地面间的最大静摩擦力越大，则可悬挂重物C的质量m越大，故D正确．

5. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成囊片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中囊片对弹丸的最大作用力为(　　)

A．kL B．2kL

C．kL D．kL

解析：选D.

如图甲所示，由几何关系知

cos θ＝＝

弹丸受力如图乙所示

弹丸受力的最大值为F′＝2Fcos θ

而F＝k(2L－L)，则F′＝kL，D正确．

6．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上．已知球架的宽度为d，每个篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦及球架圆柱面的粗细，则每个篮球对一侧球架的压力大小为(　　)

A．mg B．

C． D．

解析：选C.

将篮球重力按效果分解如图．

两个分力等于对球架的压力．

由几何知识得：cos α＝

由力的合成得：2Fcos α＝mg

解得F＝，故C正确．

7. (2019·北京海淀区模拟)如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速往前运动．已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是(　　)

A．物体受到的摩擦力为Fcos θ

B．物体受到的摩擦力为μmg

C．物体对地面的压力为mg

D．物体受到地面的支持力为mg－Fsin θ

解析：选D.对物体受力分析，如图所示．物体对地面的压力FN与地面对物体的支持力F′N是一对作用力与反作用力，则FN＝F′N＝mg－Fsin θ，故选项C错误，D正确；物体受到的摩擦力为Ff＝μFN＝μ(mg－Fsin θ)，故选项A、B错误．

8. 如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是(　　)

A．mg B．mg

C．mg D．mg

解析：选C.将小球重力分解如图，其中一个分力等于施加的力的大小．当施加的力与OA垂直时最小，Fmin＝mgsin 30°＝mg，C正确．

9.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态 ，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是(　　)

A．物体A的高度升高，θ角变大

B．物体A的高度降低，θ角变小

C．物体A的高度不变，θ角不变

D．物体A的高度升高，θ角不变

解析：选D.系统静止时，对小滑轮受力分析如图所示，同一根绳子上拉力F1、F2大小总是相等的，它们的合力F与F3大小相等、方向相反，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg＝2mAgsin θ，绳的端点由Q点移到P点时，由于mA、mB的大小不变，故θ不变，两条绳水平距离变大，绳总长不变，所以B下降，故A上升，选项D正确．

二、多项选择题

10. 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有(　　)

A．三条绳中的张力都相等

B．杆对地面的压力大于自身重力

C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

解析：选BC.杆静止在水平地面上，则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力．根据平衡条件，则三条绳的拉力的合力竖直向下，故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零．杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和，选项B、C正确．由于三条绳长度不同，即三条绳与竖直方向的夹角不同，所以三条绳上的张力不相等，选项A错误．绳子拉力的合力与杆的重力方向相同，因此两者不是一对平衡力，选项D错误．

11．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(　　)

A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍

B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N

C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变

D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大

解析：选AD.由两个力的合力F＝可知，A项正确；因F1、F2的方向关系不确定，即α未知，则B、C两项错误，D项正确．

12. 如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到(　　)

A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的

B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A

C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A

D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大

解析：选ACD.重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如图所示，由三角函数得F1＝，F2＝Gtan θ，故选项A、C、D正确．

13. 如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能(　　)

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大

解析：选AD. 因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能．斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力．因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力．因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化．物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大．

14.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上放一个重为G的小球，并用光滑的挡板挡住，挡板与斜面的夹角为θ (最初θ<α)，挡板从图示位置以O为轴逆时针缓慢转至水平，在此过程中小球始终处于平衡状态，当挡板对小球的弹力大小等于小球的重力时，θ的大小可以为(　　)

A．α B．2α

C．π－α D．π－2α

解析：选AC.重力沿垂直于挡板和斜面方向分解，两个分力大小分别等于挡板和斜面对小球的弹力，以表示重力的线段末端为圆心，该线段长为半径画辅助圆，如图甲所示，由几何知识得θ＝α；当挡板转到水平时，如图乙所示，θ＝π－α，故A、C正确．