（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)8 力的合成與分解（含解析）新人教版

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1、力的合成與分解 一、選擇題 1.(2018·北京學(xué)業(yè)考試)如圖所示，一個(gè)物體受F1和F2兩個(gè)互相垂直的共點(diǎn)力作用，其F1＝3 N，F(xiàn)2＝4 N．這兩個(gè)力的合力大小為(　　) A．1 N　　　　　　　　　 B．5 N C．7 N D．12 N 答案　B 解析　根據(jù)勾股定理有：F＝＝ N＝5 N，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．(2018·河南模擬)(多選)兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩力的合力為F，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大 B．合力F總比分力F1和F2中的任何一個(gè)都大 C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2

2、增大，合力F必然增大 D．合力F的作用效果與兩個(gè)分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的 答案　AD 解析　A項(xiàng)，若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F越大，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由力的合成方法可知，兩力合力的范圍|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，還可能與兩個(gè)分力都相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F可以減小(角度為大鈍角時(shí))，也可以增加，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，合力F的作用效果與兩個(gè)分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的，故D項(xiàng)正確． 3.如圖所示，艦載機(jī)保持牽引力F大小不變?cè)趧蛩俸叫械暮侥干辖德鋾r(shí)受到阻攔而

3、靜止，此時(shí)阻攔索夾角θ＝120°，空氣阻力和甲板阻力不計(jì)，則阻攔索承受的張力大小為(　　) A. B．F C.F D．2F 答案　B 解析　艦載機(jī)受力平衡，兩阻攔索的張力的合力等于牽引力， 2Tcos＝F得張力T＝F. 4．(2016·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示．用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中(　　) A．F逐漸變大，T逐漸變大 B．F逐漸變大，T逐漸變小 C．F逐漸變小，T逐漸變大 D．F逐漸變小，T逐漸變小 答案　A 解析　作出結(jié)點(diǎn)O的受力分析矢量圖(動(dòng)態(tài))，可知F與T

4、的變化情況如圖所示，可得：F逐漸變大，T逐漸變大，故A項(xiàng)正確． 5．三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們的合力F的大小，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．F至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零 答案　C 解析　合力不一定大于分力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；三個(gè)共點(diǎn)力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個(gè)力是否都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，由于三個(gè)力大小未知，所以三個(gè)力的合力的最小

5、值不一定為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，故C項(xiàng)正確；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、2a時(shí)，不滿(mǎn)足上述情況，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 6．某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，若這三個(gè)共點(diǎn)力大小和方向分別如圖甲、乙、丙、丁所示(坐標(biāo)紙中每格邊長(zhǎng)表示1 N大小的力)，則關(guān)于該物體受到合力的說(shuō)法正確的是(　　) A．甲圖中物體所受的合外力大小等于4 N B．乙圖中物體所受的合外力大小等于4 N C．丙圖中物體所受的合外力大小等于6 N D．丁圖中物體所受的合外力大小等于6 N 答案　C 解析　A項(xiàng)，對(duì)甲，先將F1與F3合成，

6、然后再用勾股定理，與F2進(jìn)行合成，求得合力等于5 N，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，對(duì)乙，先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)丙，可將F1沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，根據(jù)三角形定則，丁圖中合力等于0，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 7.(2018·洛陽(yáng)模擬)(多選)如圖所示為緩慢關(guān)門(mén)時(shí)(圖中箭頭方向)門(mén)鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N B．此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 N C

7、．關(guān)門(mén)時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大 D．關(guān)門(mén)時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變 答案　AC 解析　鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1＝FNsin37°，且此時(shí)F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；關(guān)門(mén)時(shí)，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8．已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F為10 N，分力F1的大小為5 N．則另一個(gè)分力F2(　　) A．F2的大小是唯一的 B．F2的大小可以是任意值 C．F2的方向與合力F的方向一定成30°角 D．F2的方向與合力F的方向的最大夾角為30°角 答案　D 解析　有

8、兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為10 N，若其中一個(gè)分力大小為5 N，另一個(gè)分力的大小應(yīng)在5 N≤F≤15 N范圍，所以F2的大小不是唯一的，F(xiàn)2的方向也不是唯一的．故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F1與F2垂直時(shí)，F(xiàn)2的方向與合力F的方向夾角最大，為30°.故D項(xiàng)正確． 9.如圖所示，物體靜止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物體，現(xiàn)要使物體沿著OO′方向做直線運(yùn)動(dòng)(F1和OO′都在M平面內(nèi))．那么必須同時(shí)再加一個(gè)力F2，則F2的最小值是(　　) A．F1cosθ B．F1sinθ C．F1tanθ D. 答案　B 解析　要使物體沿OO′方向做直線運(yùn)動(dòng)，則物體受到

9、的合力F沿OO′方向，如圖，由三角形定則知，當(dāng)F2方向垂直O(jiān)O′時(shí)，F(xiàn)2有最小值，為F2＝F1sinθ，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤． 10.(2018·安徽二模)如圖，在一段平坦的地面上等間距分布著一排等高的輸電線桿，掛在線桿上的電線粗細(xì)均勻且呈對(duì)稱(chēng)性．由于熱脹冷縮，冬季兩相鄰線桿之間的導(dǎo)線長(zhǎng)度會(huì)有所減少．對(duì)B線桿及兩側(cè)的電線，冬季與夏季相比(　　) A．電線最高點(diǎn)處的張力變小 B．電線最低處的張力不變 C．線桿對(duì)地面的壓力變小 D．線桿兩側(cè)電線對(duì)線桿拉力的合力不變 答案　D 解析　以整條電線為研究對(duì)象，受力分析如右圖所示，由平衡條件知，兩電線桿對(duì)電線的彈力的合力與其重力

10、平衡，由幾何關(guān)系得：Fcosθ＝，即：F＝， 由于夏天氣溫較高，電線的體積會(huì)膨脹，電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角θ變小，故變小，所以?xún)呻娋€桿處的電線拉力冬天與夏天相比是變大．電線桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對(duì)地面的壓力相等，不變．所以選項(xiàng)A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 11.(2018·益陽(yáng)質(zhì)檢)(多選)如圖所示，A、B都是重物，A被繞過(guò)小滑輪P的細(xì)線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)；O′是三根細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，bO′水平拉著B(niǎo)物體，cO′沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于平衡

11、靜止?fàn)顟B(tài)，g＝10 m/s2.若懸掛小滑輪的斜線 OP的張力是20 N，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．彈簧的彈力為10 N B．重物A的質(zhì)量為2 kg C．桌面對(duì)B物體的摩擦力為10 N D．OP與豎直方向的夾角為60° 答案　ABC 解析　O′a與aA兩細(xì)線拉力的合力與斜線OP的張力大小相等．由幾何知識(shí)可知FO′a＝FaA＝20 N，且OP與豎直方向夾角為30°，D項(xiàng)錯(cuò)誤；重物A的重力GA＝FaA，所以mA＝2 kg，B項(xiàng)正確；桌面對(duì)B的摩擦力Ff＝FO′b＝FO′acos30°＝10 N，C項(xiàng)正確；彈簧的彈力F彈＝FO′asin30°＝10 N，A項(xiàng)正確． 12.(多

12、選)如圖所示，晾曬衣服的繩子輕且光滑，懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的，輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果保持繩子A端位置不變，將B端分別移動(dòng)到不同的位置時(shí)，下列判斷正確的是(　　) A．B端移到B1位置時(shí)，繩子張力不變 B．B端移到B2位置時(shí)，繩子張力變小 C．B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變大 D．B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變小 答案　AD 解析　以懸掛點(diǎn)為研究對(duì)象，畫(huà)出其受力圖，則兩側(cè)繩子的拉力相等，設(shè)繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)，左、右兩側(cè)繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)1、L2，兩桿之間的寬度為d，兩繩與豎直方向的夾角為θ，L1sin

13、θ＋L2sinθ＝d，所以sinθ＝d/L，可見(jiàn)θ只由d、L決定，與其他因素?zé)o關(guān)，根據(jù)G＝2Fcosθ，F(xiàn)的大小與繩子在B、B1、B2的位置無(wú)關(guān)，所以A項(xiàng)正確．將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，d變小，θ變小，根據(jù)F＝，繩子張力變小，可見(jiàn)D項(xiàng)正確． 13．(2018·張家口模擬)假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大(如圖所示)，他先后做出過(guò)幾個(gè)猜想，其中合理的是(　　) A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了外形美觀，跟使用功能無(wú)關(guān) B．在刀背上加上同樣的力時(shí)，分開(kāi)其他物體的力跟刀刃厚薄無(wú)關(guān) C．在刀背上加

14、上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開(kāi)其他物體的力越大 D．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開(kāi)其他物體的力越大 答案　D 解析　把刀刃部分抽象后，可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長(zhǎng)為l，如圖乙所示，當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開(kāi)被加工的其他物體．由對(duì)稱(chēng)性知，這兩個(gè)分力大小相等(F1＝F2)，因此畫(huà)出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示．刀背上加上一定的壓力F時(shí)，頂角越小，sinθ的值越小，F(xiàn)1和F2越大． 但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際，所以做成前部較薄，后部

15、較厚．使用時(shí)，用前部切一些軟的物品(如魚(yú)、肉、蔬菜、水果等)，用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類(lèi)的物品，故D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤． 14.(2016·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ)如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過(guò)兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球．在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計(jì)所有摩擦．小物塊的質(zhì)量為(　　) A. B.m C．m D．2m 答案　C 解析　如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心．由于a、b間距等于圓弧半徑，則∠aOb＝60°，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與aO、b

16、O間的夾角皆為30°.取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故C項(xiàng)正確． 二、非選擇題 15.如圖所示，物體A在水平力F1＝400 N的作用下，沿著傾角θ＝60°的斜面勻速下滑，物體A受的重力G＝400 N，(已知sin15°＝0.259，cos15°＝0.966) (1)物體A總共受到幾個(gè)力的作用？ (2)將F1與重力G進(jìn)行合成，合力F大小等于多少？合力F與斜面成多少度角(銳角)? (3)將斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)摩擦力合成，得到合力F′，則F′與F的大小、方向有怎樣的關(guān)系？ (4)斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)

17、摩擦力各等于多少？物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于多少？ 答案　(1)4個(gè)　(2)400 N　與斜面成75°的銳角 (3)等大反向　(4)546 N　146 N　0.27 解析　(1)物體受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4個(gè)力作用． (2)F1與重力G的合力．F＝＝ N＝400 N．F與斜面成75°的銳角，如圖所示． (3)將斜面對(duì)物體的支持力與滑動(dòng)摩擦力合成，得到合力F′，則F′與F大小相等方向相反，作用在一條直線上．如圖所示． (4)斜面對(duì)物體的支持力：F2＝Fcos15°＝Gcos15°＝546 N；滑動(dòng)摩擦力F3＝Fsin15°＝Gsin15°＝146 N；動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝tan15°＝0.27. 8