2020届高三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、单项选择题1重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作 ，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为，则()A当60时，运动员单手对地的正压力大小为B当120时，运动员单手对地面的压力大小为GC当不同时，运动员受到的合力不同D当不同时运动员与地面之间的相互作用力不相等解析：运动员处于静止状态，即平衡状态，所受合力为零，地面对手的支持力竖直向上，故每只手都承受自身重力的一半，和两手臂所成角度无关，所以B、C错误，A正确；由牛顿第三定律知两物体间的相互作用力大小永远相等，故D错误答案：A2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象，则这两个分力的大小分别是()A1 N和4 NB2 N和3 NC1 N和5 N D2 N和4 N解析：设两个力分别为F1、F2且F1F2，当两个力的夹角为180时，合力为1 N，则F1F21 N当两个力的夹角为0时，合力为5 N，则F1F25 N联立解得F13 N，F22 N故A、C、D错误，B正确答案：B3如图所示，牛通过绳索拉着犁正在犁田，若犁重为G，牛拉犁匀速前进时，犁所受到的阻力为f，绳索与水平面的夹角为，则在牛匀速前进时绳索所受犁的拉力大小为(不计人对犁的作用)()A. B.C. D.解析：由于地面对犁有支持力，A、B错误；将绳索对犁的拉力分解，可知水平向前的分力克服犁受到的阻力使犁做匀速运动，则F1Fcos f，解得F，由牛顿第三定律知绳索所受犁的拉力大小为，C错误，D正确答案：D4(2019宁夏石嘴山第三中学模拟)如图甲所示，水平地面上固定一倾角为30的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑现对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑，如图乙所示，则F大小应为()A.mg B.mgC.mg D.mg解析：小物块沿着斜劈的表面匀速下滑时，对小物块受力分析可得mgsin 30mgcos 30，解得.对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑，对小物块受力分析如图所示，将力沿平行于斜面和垂直于斜面两方向分解可得FNmgcos 30Fsin 30，FfFN，Fcos 30Ffmgsin 30，联立解得Fmg，故C项正确答案：C二、多项选择题5已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是()A. B.C. D.F解析：根据题意作出矢量三角形如图所示，因为F，从图上可以看出，F1有两个解，由直角三角形OAD可知FOAF，由直角三角形ABD得FBAF.由图的对称性可知FACFBAF，则分力F1FFF，F1FFF.答案：AC6(2019福建厦门模拟)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗，如图所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点重力加速度大小为g，设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则()AFA小于FBBFA、FB的合力大于mgC调节悬点A的位置，可使FA、FB都大于mgD换质量更大的灯笼，FB的增加量比FA的增加量大解析：对结点O受力分析，画出力的矢量图如图所示，由图可知，FA小于FB，FA、FB的合力等于mg，选项A正确，B错误；调节悬点A的位置，当AOB大于某一值时，则FA、FB都大于mg，选项C正确；换质量更大的灯笼，则重力mg增大，FB的增加量比FA的增加量大，选项D正确答案：ACD7(2019山东潍坊高三质检)如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力为()Amg B(mgFsin )C(mgFsin ) DFcos 解析：木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图所示(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以Fcos Ff，FNmgFsin ，又FfFN，解得Ff(mgFsin )，故选项B、D正确答案：BD能力题组一、选择题8(2019河南六校联考)如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为15，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时45.不计一切摩擦设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1m2等于()Atan 15 Btan 30Ctan 60 Dtan 75解析：小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2Tcos 30m1g，对乙环有2Tcos 60m2g，得m1m2tan 60，故选C.答案：C9.(多选)(2017高考天津卷)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A绳的右端上移到b，绳子拉力不变B将杆N向右移一些，绳子拉力变大C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析：本题考查物体受力分析、物体的平衡衣架挂钩为“活结”模型，oa、ob为一根绳，两端拉力相等，设绳aob长为L，M、N的水平距离为d，bo延长线交M于a，由几何知识知aoao，sin ，由平衡条件有2Fcos mg，则F，当b上移到b时，d、L不变，不变，故F不变，选项A正确，C错误将杆N向右移一些，L不变，d变大，变大，cos 变小，则F变大，选项B正确只改变m，其他条件不变，则sin 不变，不变，衣架悬挂点不变，选项D错误答案：AB10(多选)如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起当车轴刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120，则下列判断正确的是()A此时两臂受到的压力大小均为5.0104 NB此时千斤顶对汽车的支持力为1.0105 NC若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1、F2，如图所示，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，即F1F2.由2F1cos F得F1F21.0105 N，选项A错误；根据牛顿第三定律可知，千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力，为1.0105 N，选项B正确；由F1F2可知，当F不变、减小时，cos 增大，F1、F2减小，选项C错误，D正确答案：BD11(2019四川双流中学模拟)如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体OO段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为()A.M B.MC.M D.M解析：重新平衡后，绳子形状如图，由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为30，则环两边绳子的夹角为60，根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为Mg，根据平衡条件，则钩码的质量为M，故选项D正确答案：D12.(2019山东师大附中检测)如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为()Amg B.mgC.mg D.mg解析：对C点进行受力分析，由平衡条件可知，绳CD对C点的拉力FCDmgtan 30，对D点进行受力分析，如图所示，绳CD对D点的拉力F2FCDmgtan 30，故F2是恒力，又绳BD的拉力F1方向一定，则F1与在D点施加的力F3的合力与F2等值反向，由图知当F3垂直于绳BD时，F3最小，由几何关系可知，F3F2sin 60mg，选项C正确答案：C二、非选择题13(2019湖南株洲二中月考)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角60，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为0.25.(sin 370.6，cos 370.8)(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图)水平地把工件从槽中拉出来，人要施加多大的拉力？(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37角，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能