高考物理一轮复习 课时跟踪检测6 力的合成与分解.doc

课时跟踪检测六力的合成与分解【基础过关】1(2016届广东湛江一中月考)下列关于合力与分力的说法，正确的是()a两个已知力的合力一定大于其中的任意一个力b两个已知力的合力可能比任意一个力都要小c一个已知力可以有多种分解方法，但各种情况的分力都是一样的d两个已知力的合力的结果有多种可能解析：合力可以大于任何一个分力，可以小于任何一个分力，也可以等于任何一个分力，a错误，b正确；没有条件限制，一个已知力可以分解出无数对不同的分力，c错误；两个已知力的合力的结果只有一种，d错误综上本题选b.答案：b2(多选)(2016届北京四中期中)两个共点力的大小分别为f110 n、f24 n，则合力f的大小可能是()a14 n b10 nc4 n d2 n解析：二力合成时合力范围：|f1f2|f|f1f2|，故合力最大为14 n，最小为6 n，二者之间任意结果都可以，a、b正确，c、d错误综上本题选a、b.答案：ab3(2017届甘肃定西通渭县马营中学期末)如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点p在f1、f2和f3三力作用下保持静止下列判断正确的是()af1f2f3 bf3f1f2cf2f3f1 df3f2f1解题思路：如果一个物体受到三个力的作用也能处于平衡状态，叫做三力平衡很显然这三个力的合力应该为零而这三个力可能互成角度，也可能在一条直线上；对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法，本题对p点受力分析，可以运用合成法、分解法、正交分解法求解解析：对p点受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件f1f3cos30f3，f2f3sin30f3，因而f3f1f2，故选b.答案：b4(2016届黑龙江大庆铁人中学期中)f1、f2是力f的两个分力若f10 n，则下列不可能是f的两个分力的是()af110 n，f210 n bf120 n，f220 ncf12 n，f26 n df120 n，f230 n解析：根据|f1f2|f|f1f2|,10 n和10 n的合力范围为0 n,20 n，可能为10 n，a正确；20 n和20 n的合力范围为0 n,40 n，可能为10 n，b正确；2 n和6 n的合力范围为4 n,8 n，不可能为10 n，c错误；20 n和30 n的合力范围为10 n,50 n，可能为10 n，d正确综上本题选c.答案：c5如图所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力f1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力f2推物块时，物块仍做匀速直线运动若f1和f2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()a.1 b2c. d1解析：当用f1拉物块做匀速直线运动时，受力分析如图所示，将f1正交分解，则水平方向有f1cos60ff1，竖直方向有f1sin60fn1mg，其中ff1fn1，联立上式可得f1，同理，当用f2推物块做匀速直线运动时水平方向有f2cos30ff2，竖直方向有f2sin30mgfn2，其中ff2fn2，联立上式可得f2，根据题意知f1f2，解得2，b正确答案：b【提升过关】一、单项选择题1有两个大小相等的共点力f1和f2，当它们的夹角为90时，合力为f，它们的夹角变为120时，合力的大小为()a2f bfc.f df解析：根据题意可得，ff1.当两个力的夹角为120时，合力f合f1f.答案：b2.如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形，三个角的度数分别是a30，b90，c60.在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的ab边的压力为f1，对bc边的压力为f2，则的值为()a. bc. d解析：将金属球的重力mg沿着垂直于ab边和垂直于bc边分解，f1mgcos30mg，f2mgsin30mg，所以.答案：c3(2017届浏阳一中月考)如图所示，物体b通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计如果将绳的左端点由p点缓慢地向右移到q点，整个系统重新平衡后，绳的拉力f和绳子与竖直方向的夹角的变化情况是()af变大，变大 bf变小，变小cf不变，变小 df不变，变大解题思路：整个系统重新平衡后，滑轮两侧的绳子f的合力等于物体b的重力不变，物体b对滑轮的拉力也不变根据平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角，再研究的变化情况解析：设两根绳子的夹角为，两根绳子的拉力为f，根据平行四边形定则，有2fcosmg，变小，f变小，变小，故b正确综上本题选b.答案：b4(2016届北京四中期中)如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将(滑轮、绳的重力及摩擦不计)()a保持不变 b逐渐变大c逐渐变小 d先变小后变大解题思路：对结点受力分析、受滑轮的压力和两根绳子的拉力，根据共点力的平衡条件，可以求解出拉力的大小解析：对结点受力分析，如图所示由于为同一根绳子，故f1f2f.设f1与f2夹角为，则f1f2.在重物被吊起的过程中，变大，故f1与f2同时变大，即该同学对绳的拉力逐渐变大，b正确综上本题选b.答案：b5(2016届江西九江一中期中)两个大小相等的共点力，它们之间的夹角为106时，其合力大小为12 n，现将其中一个力转过180，另一个力保持不变，则此时它们的合力是多大(cos530.6，cos370.8)()a16 n b12 nc10 n d20 n解析：将两个力分解后可得合力为ff1cos53f2cos5312 n，又f1f2，可得f1f210 n，转过180后两个力夹角为74，故有ff1cos37f2cos3716 n，a正确综上本题选a.答案：a二、多项选择题6.(2017届北京四中期中)已知力f的一个分力f1跟f成30角，大小未知，f100 n，则另一个分力f2的大小可能是()a30 n b60 nc100 n d500 n解析：已知力f的一个分力f1跟f成30角，大小未知，f100 n，由平行四边形定则可知，另一个分力f2的大小一定大于等于fsin30100 n50 n，a错误，b、c、d正确综上本题选b、c、d.答案：bcd7.(2016届甘肃兰州一中期中)如图所示，质量为m的质点放在半径为r、质量为m的半球体上，二者均处于静止状态，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则()a地面对半球体的摩擦力方向水平向左b地面对半球体的支持力大小为(mm)gc质点受到半球体对它的摩擦力大小为mgcosd质点受到半球体对它的支持力大小为mgcos解析：以质点与半球体为系统利用系统处于平衡可知，地面对半球体的摩擦力为零，地面对半球体的支持力大小为(mm)g，a错误，b正确；质点所受的重力可分解为沿半径方向与相应的切线方向两分量，f切mgcos，沿半径方向；f半mgsin，由质点平衡可得：质点所受的摩擦力为ffmgcos，对半球体的压力fnmgsin，故c正确，d错误答案：bc8.(2017届福州模拟)如图所示，不可伸长的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的a、b两点，支架的左边竖直，右边倾斜滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是()a若左端绳子下移到a1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大b若左端绳子下移到a1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变c若右端绳子下移到b1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大d若右端绳子下移到b1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变解析：设绳子长度为l，a、b间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力为t，物块重力为g，根据平衡条件可得2tcosg，且由几何关系可得lsind，左端绳子下移到a1点，重新平衡后，考虑到d不变，l不变，故依然满足lsind，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故b对；右端绳子下移到b1点，重新平衡后，考虑到d变大，l不变，故绳子与竖直方向的夹角将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故c对答案：bc9.如图所示，形状相同的物块a、b，其截面为直角三角形，相对排放在粗糙水平地面上，光滑球体c架在两物块的斜面上，系统处于静止状态已知物块a、b的质量都为m，60，光滑球体c质量为m，则以下说法正确的是()a地面对物块a的摩擦力大小为mgb地面对物块a的摩擦力大小为mgc物块a对球体c的弹力大小为mgd物块a对地面的压力大小为mgmg解析：以球体c为研究对象，其受到斜向上的两个弹力作用，把两个弹力合成，合力竖直向上，大小等于光滑球体的重力，受力分析如图所示由数学知识可知，弹力大小为mg，c错误；再以a为研究对象，c对a的正压力大小为mg，其在水平方向上的分力大小等于地面对物块a的静摩擦力大小，由此可知静摩擦力大小为mgcos30mg，a错误，b正确；以a、b、c整体为研究对象，所受重力为2mgmg，地面对整体的支持力大小为2mgmg，由对称性可知a受地面的支持力大小为mg，可知d正确答案：bd三、计算题10如图所示，木工常用木楔来固定木榫直角三角形楔子底边长l35 mm，高h12 mm，今用水平力f打楔子时，木楔自身重力不计，摩擦不计，求：(1)木楔直角边能产生多大的挤压力？(2)木楔斜边能产生多大的挤压力？解析：(1)把作用在木楔上的水平力f分解，如图所示垂直于木楔直角边的分力f1就等于直角边产生的挤压力由f、f1为邻边构成的三角形与木楔三角形相似得即所以木楔直角边能产生的挤压力f1f.(2)垂直于斜边的分力f2就等于斜边产生的挤压力由f、f2为邻边构成的三角形与木楔三角形相似木楔三角形的斜边长为l mm37 mm即所以木楔斜边能产生的挤压力f2f.答案：(1)f(2)f11.如图所示，质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为o，轻绳ob水平且b端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳oa与竖直方向的夹角37，物体甲及人均处于静止状态(已知sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)轻绳oa、ob受到的拉力是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m260 kg，人与水平面之间的动摩擦因数为0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？解析：(1)以结点o为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将foa分解，由平衡条件有fobfoasinfoacosm1g联立得foam1gfobm1gtanm1