（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时分层作业 五 2.2 力的合成与分解.doc

课时分层作业 五 力的合成与分解(45分钟100分)【基础达标题组】一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。16题为单选题,710题为多选题)1.两个共点力的大小分别为6 n和8 n,这两个共点力的合力的最大值是()a.6 nb.8 nc.10 nd.14 n【解析】选d。当夹角为零时合力最大,最大值为6 n+8 n=14 n,所以d正确。2.一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】选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。3.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()a.1 n和4 nb.2 n和3 nc.1 n和5 nd.2 n和4 n【解析】选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f1-f2=1 n。当两个力的夹角为0度时,合力为5 n,则f1+f2=5 n。解得f1=3 n,f2=2 n。故a、c、d错误,b正确。4.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()a.f1cosb.f1sinc.f1tand.【解析】选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f2=f1sin,故b正确,a、c、d错误。5.如图所示,质量为m的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球,mm。现用一力f水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成角,细线的拉力为t;若用另一力f水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a向左运动时,细线与竖直方向也成角,细线的拉力为t。则 ()a.a=a,t=tb.aa,t=tc.aa,tt【解析】选b。先对左图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力根据牛顿第二定律,有f=(m+m)a再对左图中情况下的小球受力分析,如图根据牛顿第二定律,有f-tsin=matcos-mg=0由以上三式可解得t=a=再对右图中小球受力分析,如图由几何关系得:f合=mgtant=再由牛顿第二定律,得到a=gtan由于m m,故aa,t=t,故选b。6.(2018焦作模拟)如图所示,一根匀质绳质量为m,其两端固定在天花板上的a、b两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m,悬挂重物的绳pq质量不计。设、分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角,则()a.=b.=c.=d.=【解析】选a。设绳子端点处和中点处绳子张力大小分别为f1、f2。对整体研究,分析受力,如图甲所示,根据平衡条件得:f1cos =(m+m)g对左半边绳子研究(如图乙)得:f1cos =f2cos +mgf1sin =f2sin 由得到:f2cos =mg则由得:tan =由得:tan =所以由联立得:=。7.如图所示,截面是直角梯形的物块放在光滑水平地面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器p和q相接触,斜面ab上的ac部分光滑,cb部分粗糙。开始时两压力传感器的示数均为零。在a端由静止释放一金属块,下列说法正确的是()a.金属块在ac之间运动时,传感器p、q示数均为零b.金属块在ac之间运动时,传感器p的示数为零,q的示数不为零c.金属块在cb之间运动时,传感器p、q示数可能均为零d.金属块在cb之间运动时,传感器p的示数一定不为零,q的示数一定为零【解析】选b、c。金属块在ac之间运动时,斜面对物块的作用力垂直于斜面向上,根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的作用力垂直于斜面向下,所以传感器p的示数为零,q的示数不为零,a错误,b正确;金属块在cb之间运动时,如果加速向下运动,斜面对物块在水平方向的作用力向左,根据牛顿第三定律可知,物块对斜面水平方向的作用力水平向右,传感器p示数为零,q的示数不为零;如果匀速向下运动,斜面对物块的作用力向上,根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的作用力竖直向下,传感器p、q的示数均为零;如果物块减速向下运动,斜面对物块在水平方向的作用力向右,根据牛顿第三定律可知物块对斜面水平方向的作用力水平向左,传感器p示数不为零,q的示数为零,所以c正确,d错误。8.如图,将力f(大小已知)分解为两个分力f1和f2,f2和f的夹角小于90。则关于分力f1,以下说法中正确的是 ()a.当f1fsin 时,肯定有两组解b.当ff1fsin 时,肯定有两组解c.当f1fsin 时,有唯一一组解d.当f1f1fsin ,有两组解;当f1fsin 时,可能有一个解,当f1fsin 时,无解。9.(2018商丘模拟)如图所示,质量为m的斜劈放置在水平地面上,细线绕过滑轮o1、o3连接m1、m3物体,连接m1细线与斜面平行,滑轮o3由细线固定在竖直墙o处,滑轮o1用轻质杆固定在天花板上,动滑轮o2跨在细线上,其下端悬挂质量为m2的物体,初始整个装置静止,不计细线与滑轮间摩擦,下列说法正确的是 ()a.若增大m2质量,m1、m仍静止,待系统稳定后,细线张力大小不变b.若增大m2质量,m1、m仍静止,待系统稳定后,地面对m摩擦力变大c.若将悬点o上移,m1、m仍静止,待系统稳定后,细线与竖直墙夹角变大d.若将悬点o上移,m1、m仍静止,待系统稳定后,地面对m摩擦力不变【解析】选a、d。若增大m2质量,m1、m仍静止,先对物体m3分析,受重力和拉力而平衡,说明细线的拉力大小保持不变,再隔离m1和斜面体整体分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据平衡条件,摩擦力等于拉力的水平分力,由于拉力不变,故地面对m摩擦力不变,故a正确,b错误;若将悬点o上移,m1、m仍静止,细线的拉力依然等于m3g,大小不变,先分析m2,由于重力不变,两个拉力的大小也不变,故根据平衡条件,两个拉力的方向不变,再分析滑轮o3,受三个拉力,由于两个拉力的大小和方向不变,故根据平衡条件,第三个拉力的方向也不变,故细线与竖直墙夹角不变,故c错误;最后分析m1和斜面体整体,受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据平衡条件,摩擦力等于拉力的水平分力,由于拉力不变,故地面对m摩擦力不变,故d正确。【加固训练】(多选)如图所示,两相同轻质硬杆oo1、oo2可绕其两端垂直纸面的水平轴o、o1、o2转动,在o点悬挂一重物m,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,fn表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且o1、o2始终等高,则()a.ff变小b.ff不变c.fn变小d.fn变大【解析】选b、d。系统处于平衡状态,以整体为研究对象,在竖直方向:2ff=(2m+m)g,ff=g,与两板间距离无关,b正确;以点o为研究对象,受力如图,且f=f,根据平衡条件有:2fcos=mg所以f=。挡板间的距离稍许增大后,硬杆oo1、oo2之间的夹角变大,f变大,则fn=fsin变大,即木块与挡板间正压力变大,d正确。10.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是()a.只增加绳的长度b.只增加重物的质量c.只将病人的脚向左移动d.只将两定滑轮的间距增大【解析】选b、c。若只增加绳的长度,拉力不变,a选项错误;若只增加重物的质量,则绳子拉力增大,脚所受的拉力增大,b选项正确;若只将病人的脚向左移动,则夹角会减小,绳子拉力的合力增大,脚所受的拉力增大,c选项正确;只将两定滑轮的距离增大,则夹角会增大,绳子拉力的合力减小,脚所受的拉力减小,d选项错误。二、计算题(15分。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作用在铰链上时,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f=tsin 而轻杆的张力t=;因此滑块间细线的张力f=tan。答案:tan【能力拔高题组】1.(8分)(2018大同模拟)一铁球悬挂在ob绳的下端,轻绳oa、ob、oc的结点为o,轻绳oa悬挂在天花板上的a点,轻绳oc拴接在轻质弹簧测力计上。第一次,保持结点o位置不变,某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置,如图中的甲所示,弹簧测力计的示数记为f1。第二次,保持轻绳oc垂直于oa,缓慢释放轻绳,使轻绳oa转动到竖直位置,如图中的乙所示,弹簧测力计的示数记为f2。则()a.f1恒定不变,f2逐渐增大b.f1、f2均逐渐增大c.f1先减小后增大,f2逐渐减小d.f1逐渐增大,f2先减小后增大【解析】选c。题图甲中,oa与oc的合力与重力等大反向,且保持不变,oa的方向不变,通过画平行四边形可知,当oc顺时针转动到水平位置时,f1先减小后增大。题图乙中,设oa绳与竖直方向的夹角为,因为oa与oc垂直,且合力与重力等大反向,故f2=mgsin ,根据题意,随着的减小,f2逐渐减小,故选项c正确。2.(17分)(2018沧州模拟)质量为m的斜面倾角为,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑,若用与斜面也成角的力f拉木块沿斜面向上匀速上升,如图。求:(1)求木块与斜面的动摩擦因数。(2)求拉力f的大小。(3)求木块向下和向上运动时,水平面对斜面的摩擦力大小相差多少。【解析】(1)木块在斜面上匀速向下运动,有:mgsin =mgcos ,即:=tan