（通用版）高考物理一轮复习第二章第2讲力的合成与分解课时作业（含解析）.docx

力的合成与分解一、选择题(本题共10小题，16题为单选题，710题为多选题)1一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：D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正确2.如图所示是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角的关系图像，则这两个分力的大小分别是()A1 N和4 NB2 N和3 NC1 N和5 ND2 N和4 N解析：B设两个力分别为F1、F2，F1F2，当两个力的夹角为180度时，合力为1 N，则F1F21 N当两个力的夹角为0度时，合力为5 N，则F1F25 N解得F13 N，F22 N故A、C、D错误，B正确3.如图所示，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO方向做直线运动(F1和OO都在M平面内)那么必须同时再加一个力F2，则F2的最小值是()AF1cos BF1sin CF1tan D.解析：B要使物体沿OO方向做直线运动，则物体受到的合力F沿OO方向，如图，由三角形定则知，当F2方向垂直OO时，F2有最小值，为F2F1sin ，故B正确，A、C、D错误4在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是()AFAFBFCFD BFDFAFBFCCFAFCFDFB DFCFAFBFD解析：B绳上的拉力等于重物所受的重力mg，设滑轮两侧细绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力，即F2mgcos，由夹角关系可得FDFAFBFC，选项B正确5.如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1m2为()A11 B12C1 D.2解析：A将小球m2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解如图，由几何知识得：Tm2g，对m1受力分析，由平衡条件，在沿杆的方向有：m1gsin 30Tsin 30，得：Tm1g，可见m1m211，故选A.6.如图所示，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将书本B的一端缓慢抬高至字典刚要滑动，此时书脊与水平面的夹角为.下列说法中正确的是()AB对A的作用力为零BB的一个侧面对A的弹力为mgcos CB对A的最大静摩擦力的合力为mgsin DA受到三个力的作用解析：CB对A的作用力大小为A的重力mg，方向竖直向上，故A错误；B的一个侧面对A的弹力Nmgcos ，故B错误；A受力平衡，根据平衡条件得B对A的最大静摩擦力的合力f合mgsin ，故C正确；A处于静止状态，对A进行受力分析，A受到重力，B对A的两个支持力，B对A的两个摩擦力，共5个力，故D错误7.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则()A绳OO的张力也在一定范围内变化B物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析：BD由于物块a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力FTmag，所以物块a受到的绳的拉力保持不变由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示由平衡条件得：FTcos FfFcos ，Fsin FNFTsin mbg.其中FT和mbg始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确8如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37，此时弹簧弹力为24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin 370.6，cos 370.8)，下列说法正确的是()A此时锁壳碰锁舌的弹力为40 NB此时锁壳碰锁舌的弹力为30 NC关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变解析：AC锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F1FNsin 37，且此时F1大小等于弹簧的弹力24 N，解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N，选项A正确，B错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项C正确，D错误9.(2018河南省天一大联考)如图所示，叠放在一起的A、B两物体放置在光滑水平地面上，A、B之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A物体上，另一端固定于N点，水平恒力F始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则()A细线的拉力将减小BA物体所受的支持力将增大CA物体所受摩擦力将增大D水平地面所受压力将减小解析：AB以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图甲所示水平方向：FTcos F，竖直方向：FNFTsin (mAmB)g，因为细线与水平地面的夹角减小，cos 增大，sin 减小，FT将减小，FN将增大，所以细线所受拉力减小，地面受到的压力增大，A正确，D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图乙所示，竖直方向：FNAFTsin mAg，FT减小，sin 减小，所以FNA增大，B正确；以B为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得FfBF，B物体所受摩擦力不变，故A物体所受摩擦力不变，C错误10.(2018揭阳市揭东一中检测)如图，粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半，ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半若a受到的摩擦力大小为f，则()Aab之间的弹簧一定是压缩的Bb受到的摩擦力大小为fCc受到的摩擦力大小为fDd受到的摩擦力大小为2f解析：ABC设每根弹簧的原长为L0，ab之间弹簧的形变量为x1，cd之间弹簧的形变量为x2，则有kx22kx1，若ab之间的弹簧也是被拉长，则有：L0x22(L0x1)，解得L00，不符合题意，所以ab之间的弹簧被压缩，A正确；由于a受到的摩擦力大小为f，根据对称性可得，b受到的摩擦力大小也为f，B正确；以a和c为研究对象进行受力分析如图所示，图中的为ac与cd之间的夹角，则cos ，所以60，则cab120，a受到的摩擦力大小fT；对c根据力的合成可得fcf，所以C正确；由于c受到的摩擦力大小为f，根据对称性可知，d受到的摩擦力大小为f，D错误二、计算题(需写出规范的解题步骤)11.如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆长度相等，夹角为，当竖直向下的力F作用在铰链上，滑块间细线的张力多大？解析：对O点受力分析，并对两个轻杆的作用力进行合成，则有：滑块间细线的张力FTsin 而轻杆的张力T；因此滑块间细线的张力Ftan .答案：tan 12如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，ACB30；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30，在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力解析：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解(1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段的拉力F2TACF2TCDM1g图乙中由F2TEGsin 30