山东省2020版高考物理课时规范练5力的合成与分解新人教版.docx

课时规范练5力的合成与分解基础对点练1.(力的合成)(2019宁夏青铜峡高级中学月考)如图所示,舰载机保持牵引力F大小不变,在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角=120,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为()A.2FB.FC.32FD.F2答案B解析如图所示,根据平行四边形定则,每根阻拦索承受的张力大小等于载机牵引力F的大小。2.(力的合成)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答案B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=30N。3.(多选)(力的分解)(2019宁夏育才中学月考)如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角,且为锐角,则()A.当F1Fsin 时,一定有两解B.当F1=2Fsin 时,有唯一解C.当F1Fsin 时,无解D.当Fsin F1F时,一定有两解答案CD解析将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形。当F1Fsin时,三个力不能构成封闭三角形,故不可能分解为这样的一对分力F1和F2,C正确;当F1=Fsin时,可构成唯一一个直角三角形,B错误;当FsinF1BO,AB两端点在同一水平线上,开始时两绳刚好绷直,细绳AO、BO的拉力分别设为FA、FB,现保持A、B端点在同一水平线上,在A、B缓慢向两侧远离的过程中,关于两绳拉力的大小随A、B间距离的变化情况是()A.FA随距离的增大而一直增大B.FA随距离的增大而一直减小C.FB随距离的增大而一直增大D.FB随距离的增大先减小后增大答案AD解析以结点O为研究对象,受力分析如图所示,由受力图可以看出,开始时A的拉力为零,B的拉力与重力平衡;当A、B缓慢向两侧远离的过程中,A的拉力增大、B的拉力开始减小,当OA与AB垂直时OB的拉力最小,当OA和OB之间的夹角大于90时,OA的拉力一直在增大,OB的拉力开始增大;所以FA随距离的增大而一直增大,FB随距离的增大先减小后增大。根据以上分析可以知道,AD正确、BC错误。6.(多选)(合力与分力的关系)(2018河南六市一联)如图所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,用A、B两弹簧测力计拉橡皮条结点,使其到达O点处,此时+90,然后保持弹簧测力计B的示数不变而减小时,为保持结点O位置不变,可采取的办法是()A.减小A的读数,同时减小角B.减小A的读数,同时增大角C.增大A的读数,同时减小角D.增大A的读数,同时增大角答案AB解析保持O点的位置不变,即保持两弹簧测力计的合力不变,当保持弹簧测力计B的示数不变时,由平行四边形定则作图可知AB正确,CD错误。7.(“死结”和“活结”模型)如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是()A.只将绳的左端移向A点,拉力变小B.只将绳的左端移向A点,拉力不变C.只将绳的右端移向B点,拉力变小D.只将绳的右端移向B点,拉力不变答案B解析设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为s,根据几何知识和对称性,得sin=sL以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得2Fcos=mg,得F=mg2cos当只将绳的左端移向A点,s和L均不变,则由式得知,F不变,故A错误,B正确;当只将绳的右端移向B点,s增加,而L不变,则由式得知,增大,cos减小,则由式得知,F增大,故C、D错误。8.(自锁现象及其应用)(2018河北衡水中学二调)如图甲所示,质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一个质量为m的物体A,用一个竖直向下的力F作用于A上,物体A刚好沿斜面匀速下滑。若改用一个斜向下的力F作用在A时,物体A加速下滑,如图乙所示,则在图乙中关于地面对劈的摩擦力Ff及支持力FN的结论正确的是()A.Ff=0,FNMgB.Ff=0,FNMgC.Ff向右,FNMg答案A解析设斜面的倾角为。对于题图甲,以A为研究对象,分析受力,作出力图如图1。根据平衡条件得(mg+F)sin=(mg+F)cos得到=tan对于题图乙,以B为研究对象,分析受力,作出力图如图2。设地面对B的方向水平向右,根据平衡条件得水平方向:Ff=Ff1cos-FN1sin又Ff1=FN1得到Ff=FN1cos-FN1sin=tanFN1cos-FN1sin=0。竖直方向:FNMg故选A。素养综合练9.(2018山西太原一模)如图所示,两个人利用机械装置提升相同的重物。已知重物匀速上升,相同的时间内两重物提升的高度相同。不考虑滑轮的质量及摩擦,在重物上升的过程中人拉力的作用点保持不变,则(一直小于30)()A.站在地面的人比站在二楼的人省力B.站在地面的人对绳的拉力越来越大C.站在二楼的人对绳的拉力越来越大D.同一时刻,二楼的人对绳拉力的功率小于地面的人对绳拉力的功率答案C解析设物体的质量为m,对物体受力分析,则站在地面的人对绳子的拉力FT=mg,站在二楼的人对绳子的拉力FT=mg2cos,重物匀速上升过程中,增大,cos减小,所以站在二楼的人对绳子的拉力越来越大,站在地面的人对绳子的拉力不变,故B错误,C正确;由于不知的具体数值,所以无法比较站在地面的人对绳子的拉力与站在二楼的人对绳子的拉力的大小,故A错误;根据动能定理,绳的拉力做的功等于克服物体重力做的功,克服物体重力做的功相等,所以人对绳拉力的功相等,所以二楼的人对绳拉力的功率等于地面的人对绳拉力的功率,D错误。10.(多选)(2019重庆巴蜀中学月考)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。AOB=120,DOC=30,衣服质量为m。则()A.CO杆所受的压力大小为233mgB.CO杆所受的压力大小为2mgC.AO绳所受的拉力大小为3mgD.BO绳所受的拉力大小为mg答案BD解析设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象,O点受到竖直向下的拉力FT=mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F,作出力的示意图,如图甲所示。根据平衡条件得:F=mgtan60=3mg;F2=mgsin30=2mg;将F分解,如图乙,设AO所受拉力的大小F1,因为AOB=120,根据几何知识得:F1=F=3mg,所以绳AO和BO所受到的拉力F1为3mg,而杆OC所受到的压力大小等于F2为2mg。故选BD。11.(多选)(2019四川射洪县射洪中学开学考)如图所示,A物体被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B物体放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点;O是三根线的结点,bO水平拉着B物体,cO沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是203 N,g取10 m/s2,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.A物体的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为103 ND.OP与竖直方向的夹角为60答案ABC解析设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与Oa绳的拉力分别为FT1和FT,则有:2FTcos30=FT1,得:FT=20N;以结点O为研究对象,受力如图,根据平衡条件得,弹簧的弹力为F1=FTcos60=10N,故A正确;重物A的质量mA=Gg=FTg=2kg,故B正确;绳Ob的拉力F2=FTsin60=103N,B物体受力平衡,所以B的摩擦力等于F2,故C正确;由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等,根据对称性可知,细线OP与竖直方向的夹角为30,故D错误。12.(2019贵州毕节梁才中学月考)如图所示,一个重为1