高考物理一轮复习 第二章 相互作用 2 力的合成与分解考点规范练.doc

力的合成与分解一、单项选择题 1.如图所示,有5个力作用于同一点o,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知f1=10 n,则这5个力的合力大小为()a.50 nb.30 nc.20 nd.10 n解析利用三角形定则可知,f2和f4的合力等于f1,f5和f3的合力也等于f1,这5个力的合力大小为3f1=30 n。答案b2.(2016安徽合肥阶段考试)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)()a.34mgb.mgc.54mgd.32mg解析由受力分析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为12mg,第二层对底层人的压力(单只脚)为1212mg+mg=34mg,底层中间的人受到的压力为两只脚的压力,即234mg=32mg,所以单脚对地压力为12mg+32mg=54mg,故选项c正确。答案c3.某物体同时受到同一平面内的三个共点力f1、f2、f3作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示大小为1 n的力),该物体所受的合力大小正确的是()a.甲图中物体所受的合力大小等于4 nb.乙图中物体所受的合力大小等于2 nc.丙图中物体所受的合力大小等于0 nd.丁图中物体所受的合力大小等于0 n解析题图甲中物体所受的合力大小为5 n,选项a错误;题图乙中物体所受的合力大小为5 n,选项b错误;题图丙中物体所受合力大小为2f1=6 n,选项c错误;题图丁中三力构成首尾相接的封闭三角形,则三力的合力为0,选项d正确。答案d4.(2016河北石家庄模拟)如图所示,一个“y”形弹弓顶部跨度为l,两根相同的橡皮条自由长度也均为l,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2l(在弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()a.klb.2klc.32kld.152kl解析发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2,则sin =l22l=14,cos =1-sin2=154。发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为f合=2fcos ,f=kx=kl,故f合=2kl154=152kl,d正确。答案d5.(2016广东深圳联考)如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。a球、c球与b球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,b球对碗壁刚好无压力,图中=30,则a球和c球的质量之比为()a.12b.21c.13d.31解析b球对碗壁刚好无压力,根据几何知识分析可知,b球所在位置两线的夹角为90,以b球为研究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,由此可知facos =fcsin ,fafc=magmcg=tan =13,c正确。答案c6.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杆受绳的压力不变导学号17420046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。绳中的拉力大小相等,即ft1=ft2=g,c点处于三力平衡状态,将示意图中的三个力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,则根据几何知识可得f=2gsin 2,当绳的a端沿墙缓慢向下移时,绳中的拉力不变,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b二、多项选择题7.如图所示,作用于o点的三个力f1、f2、f3合力为零,f1沿-y方向,大小已知,f2与+x方向夹角为(90),大小未知。下列说法正确的是()a.f3可能指向第二象限b.f3一定指向第三象限c.f3与f2的夹角越小,则f3与f2的合力越小d.f3的最小可能值为f1cos 解析因f1、f2、f3的合力为零,故f3应与f2、f1的合力等大反向,故f3可能指向第二象限,也可能指向第三象限,选项a正确,b错误;f3、f2的合力与f1等大反向,而f1大小、方向均已知,故f3与f2的合力与其夹角大小无关,选项c错;当f3与f2垂直时,f3最小,其最小值为f1cos ,选项d正确。答案ad8.如图所示,质量为m0的斜面体a放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球b置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为=30,不计小球与斜面间的摩擦。则()a.轻绳对小球的作用力大小为33mgb.斜面对小球的作用力大小为2mgc.斜面体对水平面的压力大小为(m0+m)gd.斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg解析以b为研究对象,受力如图所示,由几何关系知=30,根据受力平衡可得ft=fn=33mg。以a和b整体为研究对象,竖直方向上有ftcos +fn斜=(m0+m)g水平方向上有ftsin =ff所以有fn斜=fn=m0g+12mg,ff=36mg。故选项b、c错误,选项a、d正确。答案ad9.如图所示,固定的半球面的右侧是光滑的,左侧是粗糙的,o为球心,a、b为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块a静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为f1,对球面的压力大小为fn1;小物块b在水平力f2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为fn2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为。则()a.f1f2=cos 1b.f1f2=sin 1c.fn1fn2=cos 21d.fn1fn2=sin 21导学号17420047解析将物块a的重力沿切面和半径方向分解,可得f1=mgsin ,fn1=mgcos ,将f2和物块b的重力沿切面方向和半径方向分解,由平衡条件有f2cos =mgsin ,f2sin +mgcos =fn2,解得f2=mgtan ,fn2=mgcos故有f1f2=cos 1。fn1fn2=cos 21,所以a、c正确。答案ac三、非选择题10.重力为g1=8 n的砝码悬挂在轻绳pa和pb的结点上,pa偏离竖直方向37角,pb在水平方向,且连在重力为g2=100 n的木块上,木块静止于倾角为=37的斜面上,如图所示。试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。(sin 37=0.6,cos 37=0.8)导学号17420048解析对p点进行受力分析,并建立如图甲所示的坐标系。由水平方向和竖直方向平衡可列方程f=f1sin 37,g1=f1cos 37,联立解得f=g1tan 37=8 n0.30.4=6