2020版高考物理一轮复习分层规范快练5力的合成与分解新人教版.docx

分层规范快练(五)力的合成与分解 双基过关练1下列各组物理量中全部是矢量的是()A位移、速度、加速度、力B位移、时间、速度、路程C力、位移、速率、加速度D速度、加速度、力、路程解析：位移、速度、加速度、力都有大小又有方向，都是矢量，故A正确答案：A2一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，沿手臂的力F最大的是()解析：将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，A、B图中人最省力答案：D3(多选)一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F142 N、F228 N、F320 N，且F2的方向指向正北，下列说法正确的是()A这三个力的合力可能为零BF1、F2两个力的合力大小可能为20 NC若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南D若物体处于静止状态，则F1、F3的合力大小一定为28 N，方向指向正南解析：A项，根据两个力F1和F2的合力范围|F1F2|F合F1F2，得F1和F2的合力范围为14 NF合70 N，F320 N，则F3与F1和F2的合力大小可能相等，则三个力的合力可能为零故A项正确；B项，F1和F2的合力范围为14 NF合70 N，则F1、F2两个力的合力大小可能为20 N故B正确；C项，若物体处于匀速直线运动状态，合外力为零，F1、F3的合力与F228 N大小相等、方向相反，即F1、F3的合力大小为28 N，方向与F2方向相反，正南故C错误；D.若物体处于静止状态，合外力为零，F1、F3的合力大小与F228 N大小相等，方向相反，即F1、F3的合力大小一定为28 N，方向指向正南故D正确答案：ABD4如右图所示，木块在水平桌面上，受水平力F110 N、F23 N而静止当撤去F1后，木块仍静止，则此时木块受的合力为()A0B水平向右，3 NC水平向左，7 N D水平向右，7 N解析：撤去F1之前，木块所受静摩擦力为7 N，表明最大静摩擦力大于或等于7 N撤去F1后，F2不能将木块推动，木块仍静止，所受的合力仍为0.A对答案：A5有三个力矢量F1、F2、F3，恰好可围成一个封闭的直角三角形，在下列四个选项表示的情形中(如图)，三个力的合力最大的是()解析：根据矢量合成法则可知，A图中三力合力为2F1，B图中合力为零，C图中合力为2F2，D图中合力为2F3，因此C图中三力的合力最大，故A、B、D错误，C正确答案：C62019汉中模拟如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背面，AB、AC边是斧头的刃面要使斧头容易劈开木柴，则应()A缩短BC边，AB边也缩短些BBC边延长些，AB边缩短些CBC边缩短些，但AB边延长些DBC边延长些，AB边也延长些解析：如图所示，斧头劈柴的力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的AB、AC边相互垂直；则可知当BC边缩短一些，AB边延长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大，更容易劈开木柴，故C正确答案：C7.如图所示，两绳相交于O点，绳与绳，绳与天花板间夹角大小如图，现用一力F作用于O点，F与右绳间夹角为，保持F的大小不变，改变角的大小，忽略绳本身的重力，则下述哪种情况下，两绳所受的张力相等()A135 B150C120 D90解析：点O受三个拉力，由于两绳所受的张力相等，故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上，而其必定与第三个力F平衡，即与F等值、反向、共线，故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上，根据几何关系，135，故选A项答案：A8如图所示，杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，则()A绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大B绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大C绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小D绳的拉力不变，BC杆受绳的压力不变解析：选取绳子与滑轮的接触点为研究对象，对其受力分析，如图所示绳中的弹力大小相等，即FT1FT2G，C点处于三力平衡状态，将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形，如图中虚线所示，设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为，则根据几何知识可知F2Gsin，当绳的A端沿墙缓慢向下移时，绳的拉力不变，增大，F也增大，根据牛顿第三定律知，BC杆受绳的压力增大，B正确答案：B9如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是()A不变 B逐渐减小C逐渐增大 D可能不变，也可能增大解析：当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时，设绳AC和BC与竖直方向的夹角为，绳的拉力为F，绳AC和BC在水平方向上的分力均为FxFsin，大小相等，方向相反，是一对平衡力绳AC和BC在竖直方向的分力都为FyFcos，两绳的合力与重力是一对平衡力，所以2Fy2Fcosmg，即F，重物C缓慢下降时，角逐渐减小，所以两绳的拉力F都不断减小，选项B正确答案：B技能提升练10如图所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为30，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()A. B.mgC.mg D.mg解析：如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析，由平衡条件有Fcos30FTsin300，FTcos30Fsin30mg0，联立可解得F，故选A项答案：A112019新乡模拟如图所示，在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点M、N连线水平将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环A，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小球恰好静止在图示位置不计所有摩擦，重力加速度大小为g.下列说法正确的是()A轨道对轻环的支持力大小为mgB细线对M点的拉力大小为mgC细线对轻环的作用力大小为mgDN点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30解析：轻环两边绳子的拉力大小相等，均为FTmg，轻环两侧绳子的拉力与轻环对圆弧轨道的压力的夹角相等，设为，由知OMAMAO，则390，30，轻环受力平衡，则轨道对轻环的支持力大小FN2mgcos30mg，选项A错误；细线对M点的拉力大小为mg，选项B错误；细线对轻环的作用力大小为FNFNmg，选项C错误；由几何关系可知，N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30，选项D正确答案：D122017全国卷，17一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律Fk(ll0)0.2k，由共点力的平衡条件和几何知识得F；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长度为l，由胡克定律得Fk(ll0)，由共点力的平衡条件F，联立上面各式解得l92 cm，选项B正确答案：B132018天津卷，7(多选)明朝谢肇淛五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可一游僧见之曰：无烦也，我能正之”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则()A若F一定，大时FN大B若F一定，小时FN大C若一定，F大时FN大D若一定，F小时FN大解析：本题考查力的分解，确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键作用在木楔背上的力F可以分解为垂直于两个侧面的分力FN，如图所示由平行四边形定则可知，FN，由上式可知，F一定时，木楔顶角越小，FN越大，选项A错误、B正确；木楔顶角一定时，F越大，FN越大，选项C正确、D错误答案：BC14.(多选)如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，等整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为3，绳子张力为F3，不计摩擦，则()A123 B12F2F3 DF1F2F3解析：设绳子结点为O，对其受力分析，如图当绳子右端从