全国近三年高考物理真题演练及分类解析—【考点3】三个性质力,力的合成和分解

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）【考点3】三个性质力，力的合成和分解1．（2009 海南物理1）两个大小分别为1F 和2F（12F F <）的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F 满足A ．2F ≤F ≤1FB ．221F F -≤F ≤221F F +C ．21F F -≤F ≤21F F +D ．2221F F -≤2F ≤2221F F +2．（2009 海南物理3）两刚性球a 和b 的质量分别为am 和b m 、直径分别为a d 和b d （b a d d >）。

将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为)(b a a d d d d d +<<的平底圆筒内，如图所示。

设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为1f 和2f ，桶底所受的压力大小为F 。

已知重力加速度大小为g 。

若所有接触都是光滑的，则 A ．g m m F b a )(+=，21f f =B ．g m m F b a )(+=，21f f ≠C ．g m m F g m b a a )(+<<，21f f =D ．g m m F g m b a a )(+<<，21f f ≠3．（2009 山东理综16）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心。

一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点。

设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ．θtan mgF N =D ．θtan mg F n =4．（2009 浙江理综14）如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。

已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30︒，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A ．32mg 和12mgB ．12mg 和32mgC．12mg和12μmgD．32mg和32μmg5．（2009 天津理综1）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。

B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中E竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是6．（2009 江苏物理2）用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取210m/s）A．3m2B．2m2C．1m2D．3m47．（2008广东理科基础9）探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为（）A．L0=0.02m k=500N/mB．L0=0.10m k=500N/mC．L0=0.02m k=250N/mD．L0=0.10m k=250N/m8．（2008山东理综16）用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长时为L。

现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静下时弹簧伸长量也为L。

斜面倾角为30°，如图所示。

则物体所受摩擦力（）A．等于零B．大小为mg21，方向沿斜面向下C．大小为mg23，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上9．（2008广东理科基础2）人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图2—8所示。

以下说法正确的是（）A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同10．（2008广东理科基础6）如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。

设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是（）A．θsin1mgF=B．θsin1mgF=C．θcos2mgF=D．θcos2mgF=11．（2008江苏单科3）一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为（）PmA ．2(M Fg -)B ． M 2Fg-C ． 2M 2Fg-D ．012．（2008海南单科2）如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（ ）A ．（M ＋m ）gB ．（M ＋m ）g －FC ．（M ＋m ）g ＋F sin θD ．（M ＋m ）g －F sin θ13．（2008上海综合能力45）有一个小实验：当向两片竖直放置的纸片的中间吹气时，会发现两个小纸片不但不分离，反而靠拢了。

这一现象告诉我们，流体运动部分产生的压强要比它周围静止部分产生的压强小。

也可以概括为流速大，压强小，流速小，压强大。

飞机上天就是由于机翼上下空气流速不同造成的压力差所致。

F1赛车的尾部都装有尾翼板，其作用是（ ）A ．减小摩擦B ．抵消升力C ．减小阻力D ．升高重心14．（2007广东理科基础4）受斜向上的恒定拉力作用，物体的粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确是 （ ） A ．拉力在竖直方向的分量一定大于重力 B ．拉力在竖直方向的分量一定等于重力 C ．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D ．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力15．（2007年海南单科2）如图，P 是位于水平的粗糙桌面上的物块。

用跨过定滑轮的轻绳将P 与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m 。

在P 运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P 在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是 （ ）A ．拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B ．拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C ．重力mg 和摩擦力，施力物体是地球和桌面D ．重力mg 和摩擦力，施力物体是绳和桌面16．（2007山东理综16）如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 作用下，A 、B 保持静止。

物体B 的受力个数为 （ ）A ．2B ．3C ．4D ．517．（2007广东单科5）如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m 的物体受外力F 1和F 2的作用，F 1方向水平向右，F 2方向竖直向上，若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（ ）A ．mg F mg F F ≤=+221,sin cos sin θθθB ．mg F mg F F ≤=+221,sin sin cos θθθC ．mg F mg F F ≤=-221,sin cos sin θθθD ．mg F mg F F ≤=-221,sin sin cos θθθ高考真题答案与解析物 理【考点3】 三个性质力，力的合成和分解1．答案：C【解析】共点的两个力合成，同向时最大为1F ＋2F ，反向时最小为1F －2F 。

2．答案A【解析】对两刚性球a 和b 整体分析，竖直方向平衡可知F ＝（a m ＋b m ）g 、水平方向平衡有1f ＝2f 。

3．答案：A【解析】对小滑块受力分析如图所示，根据三角形定则可得tan mg F =θ， s i n N mgF =θ，所以A 正确。

提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。

正交分解列式求解也可。

4．答案：A【解析】画出受力图，由平衡条件得mg 0mg F o N 233cos ==，mg mg f o 2130sin ==，A 项正确。

5．答案：D【解析】四个图中都是静摩擦。

A 图中f A =G sin θ；B 图中f B =G sin θ；C 图中f C =(G -F )sin θ；D 图中f C =(G +F )sin θ。

D 项正确。

6．答案：A【解析】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的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。

题中当绳子拉力达到F =10N 的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。

绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子长为L 0=1m,则有θc o s 2F mg =，两个挂钉的间距离θsin 220L L ⋅=，解得23=L m ，A 项正确。

1． 答案：D【解析】由x k F ∆=可得)16.0(150L k -=和20= )18.0(0L -联立得10.00=L m ，=k 250N/m ，D 对8．答案：A【解析】弹簧竖直悬挂时，如图1，有 0=-mg F① kL F = ②系统在斜面上静止时，如图2，有 沿斜面0sin 2'=-+θmg f F ③kL F ='④由①②③④可解得0=f ，故A 对。

9．答案：A【解析】人做匀速运动，故所受合外力为零，人所受重力和支持力均在竖直方向，故水平方向不应该受力，即人不受摩擦力的作用，只有A 正确。

10．答案：D【解析】分析O 点受力如图：由平衡条件得 mg F =θcos 2①12s i nF F =θ ② 联立①②可得θtan 1mg F③ θc o s /2mg F =④故D 正确。

11．A 气球匀速下降中有Mg kv F =+①设减少的质量为△m ，则气球匀速上升时有 g m M kv F )(∆-=- ②由①②得△)(2gFM m -=，故A 正确。

12．D 匀速上滑的小物块和静止的楔形都处于平衡状态，可将两者看作一个处于平衡状态的整体。

由竖直方向上受力平衡可得g m M )(+=N F + θs i n ⋅F ，因此，地面对楔形物块的支持力θs i n)(F g m M F N -⋅+=，D 选项正确。

13．B F 1赛车尾翼横截面如右图，在尾翼上方比下方的气流流速小，产生向下的压力，用来抵消升力，增加汽车的动力性和操作性，B 对。

14．D 由受力分析图和力的平衡条件可知，水平方 向，0=-f x F F ，竖直方向mg F F N y =+ 0=，故D 正确，A 、B 、C 错。

15．B 由力学知识可以看出拉力的施力物体是绳，摩擦力的施力物体是桌面，重力的施力是地球，故选项B 正确。

16．C 物体B 处于静止，受到 重力G ，支持力F ，压力N 和摩擦力f 4个力，受力如图，C 选项正确。

17．B 物体静止在斜面上应有2F ≤mg ，受力如图所示，x 方向：θθθsin cos sin 12mg F F =+，故A 错B 对。

y 方向：12c osF N F =+θ θθc o ss i n mg +，因N≥0，则θc o s 2F ≤θθcos sin 1mg F +，故C 、D 都错。