推荐-2020版高考物理一轮复习分层规范快练5力的合成与分解新人教版

分层规范快练(五) 力的合成与分解
[双基过关练]
1．下列各组物理量中全部是矢量的是( )
A．位移、速度、加速度、力
B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度
D．速度、加速度、力、路程
解析：位移、速度、加速度、力都有大小又有方向，都是矢量，故A正确．
答案：A
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：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图中人最费力，A、B图中人最省力．
答案：D
3．(多选)一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F1＝42 N、F2＝28 N、F3＝20 N，且F2的方向指向正北，下列说法正确的是( ) A．这三个力的合力可能为零
B．F1、F2两个力的合力大小可能为20 N
C．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南
D．若物体处于静止状态，则F1、F3的合力大小一定为28 N，方向指向正南
解析：A项，根据两个力F1和F2的合力范围|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，得F1和F2的合力范围为14 N≤F合≤70 N，F3＝20 N，则F3与F1和F2的合力大小可能相等，则三个力的合力可能为零．故A项正确；B项，F1和F2的合力范围为14 N≤F合≤70 N，则F1、F2两个力的合力大小可能为20 N．故B正确；C项，若物体处于匀速直线运动状态，合外力为零，F1、F3的合力与F2＝28 N大小相等、方向相反，即F1、F3的合力大小为28 N，方向与F2方向相反，正南．故C错误；D.若物体处于静止状态，合外力为零，F1、F3的合力大小与F2＝28 N大小相等，方向相反，即F1、F3的合力大小一定为28 N，方向指向正南．故D正确．答案：ABD
4．如右图所示，木块在水平桌面上，受水平力F1＝10 N、F2＝3 N而静止．当撤去F1后，木块仍静止，则此时木块受的合力为( )
A．0 B．水平向右，3 N
C．水平向左，7 N D．水平向右，7 N
解析：撤去F1之前，木块所受静摩擦力为7 N，表明最大静摩擦力大于或等于7 N．撤去F1后，F2不能将木块推动，木块仍静止，所受的合力仍为0.A对．
答案：A
5．有三个力矢量F1、F2、F3，恰好可围成一个封闭的直角三角形，在下列四个选项表示的情形中(如图)，三个力的合力最大的是( )
解析：根据矢量合成法则可知，A图中三力合力为2F1，B图中合力为零，C图中合力为2F2，D图中合力为2F3，因此C图中三力的合力最大，故A、B、D错误，C正确．答案：C
6．[2019·汉中模拟]如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背面，
AB、AC边是斧头的刃面．要使斧头容易劈开木柴，则应( )
A．缩短BC边，AB边也缩短些
B．BC边延长些，AB边缩短些
C．BC边缩短些，但AB边延长些
D．BC边延长些，AB边也延长些
解析：如图所示，斧头劈柴的力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的AB、AC边相互垂直；则可知当BC边缩短一些，AB边延长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大，更容易劈开木柴，故C正确．
答案：C
7.
如图所示，两绳相交于O点，绳与绳，绳与天花板间夹角大小如图，现用一力F作用于O点，F与右绳间夹角为α，保持F的大小不变，改变α角的大小，忽略绳本身的重力，则下述哪种情况下，两绳所受的张力相等( )
A．α＝135° B．α＝150°
C．α＝120° D．α＝90°
解析：点O受三个拉力，由于两绳所受的张力相等，故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上，而其必定与第三个力F平衡，即与F等值、反向、共线，故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上，根据几何关系，α＝135°，故选A项．答案：A
8．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
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．绳中的弹力大小相等，即F T1＝F T2＝G，C点处于三力平衡状态，将三个力的示意图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θ，则根据几何知识可知F＝
为同一水平线上的两个绕绳装置，转动
关于此过程中绳上拉力大小的变化，
的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，
于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙
如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析，由平衡条件有
sin30°－mg＝0，联立可解得
如图所示，在竖直平面内，固定有半圆弧轨道，其两端点
，一端系在M点，另一端系一质量为
静止在图示位置．不计所有摩擦，重力加速度大小为g.下列说法正确的是
轻环两边绳子的拉力大小相等，均为F T＝mg，轻环两侧绳子的拉力与轻环对圆弧轨道的
＝OM知∠OMA＝∠MAO＝θ
轻环受力平衡，则轨道对轻环的支持力大小F N＝2mg cos30°＝
以钩码为研究对象，
，由共点力的平衡条件和几何知识得F＝
mg 2sin
中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，
确定合力与分力等效替代关系是正确解题的关键．
如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于
滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间夹角为θ1，绳子张力为
两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为
两段绳子间的夹角为θ，绳子张力为
点时，根据几何关系，有AO sin
，绳子长度不变，有AO＋OB＝
的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，
点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳。