2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第2講 力的合成與分解練習(xí)

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第2講 力的合成與分解練習(xí) 一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～7為單選，8～10為多選) 1．兩個共點(diǎn)力F1與F2的合力大小為6 N，則F1與F2的大小可能是(　　) A．F1＝2 N，F(xiàn)2＝9 N B．F1＝4 N，F(xiàn)2＝8 N C．F1＝1 N，F(xiàn)2＝8 N D．F1＝2 N，F(xiàn)2＝1 N 答案　B 解析　由于合力大小范圍為：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，可知B正確。 2．如圖所示，有5個力作用于同一點(diǎn)O，表示這5個力的有向線段恰構(gòu)成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線，已知F1＝10 N，則這5個力的合力大小為(　　) A．50 N B．30 N C．20 N D．10 N 答案　B 解析　由力的平行四邊形定則可知，圖中F2與F4的合力等于F1，F(xiàn)3與F5的合力也等于F1，故這5個力的合力為3F1＝30 N。 3．三個共點(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錯誤；三個共點(diǎn)力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，由于三個力大小未知，所以三個力的合力的最小值不一定為零，A錯誤；當(dāng)三個力的大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，故C正確；當(dāng)三個力的大小分別為3a、6a、2a時，不滿足上述情況，故D錯誤。 4.如圖所示，在繩下端掛一物體，用力F拉物體使懸線偏離豎直方向α的夾角，且保持其平衡。保持α角不變，當(dāng)拉力F有極小值時，F(xiàn)與水平方向的夾角β應(yīng)是(　　) A．0 B. C．α D．2α 答案　C 解析　物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，重力和拉力的合力與細(xì)繩的張力FT等大反向，如圖所示，由“三角形”法可以知道當(dāng)拉力F有極小值時，F(xiàn)與水平方向的夾角β應(yīng)等于α，C正確。 5. [2018·江西紅色七校聯(lián)考]如圖所示，三個相同的輕質(zhì)彈簧連接在O點(diǎn)，彈簧1的另一端固定在天花板上，且與豎直方向的夾角為30°，彈簧2水平且右端固定在豎直墻壁上，彈簧3的另一端懸掛質(zhì)量為m的物體且處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧1、2、3的形變量分別為x1、x2、x3，則(　　) A．x1∶x2∶x3＝∶1∶2 B．x1∶x2∶x3＝∶2∶1 C．x1∶x2∶x3＝1∶2∶ D．x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 答案　D 解析　以結(jié)點(diǎn)O為研究對象受力分析，運(yùn)用合成法，如圖： 由幾何知識知： T1＝ T2＝mgtan30° T3＝mg 故T1∶T2∶T3＝2∶1∶ 根據(jù)胡克定律：T＝kx 則x1∶x2∶x3＝2∶1∶，故選D。 6．[2018·貴陽監(jiān)測]如圖所示是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°。下列判斷正確的是(　　) A．此時千斤頂每臂受到的壓力大小均為5.0×104 N B．此時千斤頂對汽車的支持力為1.0×104 N C．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大 D．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小 答案　D 解析　車輪剛被頂起時，千斤頂兩臂支持力的合力為千斤頂對汽車的支持力，等于汽車對千斤頂?shù)膲毫?，大小?.0×105 N，B錯誤；兩臂夾角為120°，由力的合成可知千斤頂每臂受到的壓力為1.0×105 N，A錯誤；繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂兩臂夾角減小，每臂受到的壓力減小，D正確，C錯誤。 7．[2018·石家莊模擬]如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條自由長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟羊皮(長度不計(jì))做成裹片。若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為2L(彈性限度內(nèi))，則發(fā)射過程中裹片對彈丸的最大作用力為(　　) A．kL B．2kL C.kL D.kL 答案　D 解析　發(fā)射彈丸瞬間兩橡皮條間的夾角為2θ，則sinθ＝＝，cosθ＝＝。發(fā)射過程中裹片對彈丸的最大作用力為F合＝2Fcosθ，F(xiàn)＝kx＝kL，故F合＝2kL·＝kL，D正確。 8．[2018·衢州質(zhì)檢]如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動，已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為(　　) A．μmg B．μ(mg＋Fsinθ) C．μ(mg－Fsinθ) D．Fcosθ 答案　BD 解析　對木塊進(jìn)行受力分析如圖所示，將F進(jìn)行正交分解，由于木塊做勻速直線運(yùn)動，所以在x軸和y軸均受力平衡，即Fcosθ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又由于Ff＝μFN，故Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，B、D正確。 9．[2018·大連模擬]如圖所示，作用于O點(diǎn)的三個力F1、F2、F3合力為零。F1沿－y方向，大小已知。F2與＋x方向夾角為θ(θ<90°)，大小未知。下列說法正確的是(　　) A．F3可能指向第二象限 B．F3一定指向第三象限 C．F3與F2的夾角越小，則F3與F2的合力越小 D．F3的最小可能值為F1cosθ 答案　AD 解析　因F1、F2、F3的合力為零，故F3應(yīng)與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正確、B錯誤；F3、F2的合力與F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3與F2的合力與其夾角大小無關(guān)，C錯誤；當(dāng)F3與F2垂直時，F(xiàn)3最小，其最小值為F1cosθ，D正確。 10．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為M的斜面體B上，現(xiàn)用大小相等方向相反的兩個水平推力F分別作用在A、B上，A、B均保持靜止不動。則(　　) A．A與B之間不一定存在摩擦力 B．B與地面之間一定存在摩擦力 C．B對A的支持力一定等于mg D．地面對B的支持力大小一定等于(m＋M)g 答案　AD 解析　A在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，對A受力分析如圖甲所示，若Fx＝Gx，則f＝0；若Fx>Gx，則f≠0且方向斜向下，則A正確；由圖甲知N＝Fy＋Gy，則N與G的大小關(guān)系不確定，C錯誤；對A、B整體受力分析如圖乙，水平方向上與地面間無摩擦力，豎直方向上N地＝GA＋GB＝(m＋M)g，則B錯誤，D正確。 二、非選擇題(本題共2小題，共30分) 11．(14分)有些人，比如電梯修理員、牽引專家和賽艇運(yùn)動員，常需要知道繩或金屬線中的張力，可又不可能到那些繩、線的自由端去測量。一個英國公司制造出一種夾在繩子上的儀表，用一個杠桿使繩子的某中點(diǎn)有一個微小偏移量，如圖所示。儀表很容易測出垂直于繩的恢復(fù)力，推導(dǎo)一個能計(jì)算繩中張力的公式。如果偏移量為12 mm，恢復(fù)力為300 N，計(jì)算繩中張力。 答案　1563 N 解析　如圖所示，將力F沿著拉伸的方向分解成FT1和FT2，顯然FT1＝FT2＝FT，sinθ＝；而由于θ角很小，所以sinθ約等于tanθ，而tanθ＝，因此FT＝＝≈1563 N。 12. (16分)壓榨機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示，B為固定鉸鏈，A為活動鉸鏈，若在A處作用一水平力F，輕質(zhì)活塞C就以比F大得多的力壓D，若BC間距為2L，AC水平距離為h，C與左壁接觸處光滑，則D受到的壓力為多少？ 答案　F 解析　力F的作用效果是對桿AC、AB產(chǎn)生沿桿方向的壓力F1、F2，如圖甲所示；而F1的作用效果是對D產(chǎn)生水平的推力F′和豎直向下的壓力N，如圖乙所示，由圖得tanα＝，F(xiàn)1＝F2＝，N＝F1sinα， 則N＝·sinα＝tanα＝F。