通用版2020版高考物理大一轮复习 考点规范练5 力的合成与分解 新人教版

考点规范练5力的合成与分解
一、单项选择题
1.
“叠罗汉”是一种高难度的杂技。

由六人叠成的三层静态造型以下列图,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则基层正中间的人的一只脚对水平川面的压力约为(重力加速度为g)()
A.mg
B.mg
C.mg
D.mg
解析由受力解析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为mg,第二层对基层人的压力(单只脚)为mg,基层中间的人碰到的压力为两只脚的压力,即2×mg=mg,所以单脚对地压力为mg+mg=mg,应选项C正确。

2.
两圆滑平板MO、NO组成一拥有固定夹角θ0=75°的“V”形槽,一球置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,以下列图。

若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则以下角度θ的取值正确的选项是()
A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
球受重力mg、挡板MO的支持力F M和挡板NO的支持力F N三个力的作用,依照题意知,挡板NO的支持力F N等于球的重力mg,即F N=mg。

由于球静止,所以球所受的三个力的合力为零,则其中任意两个力的合力必然与第三个力组成平衡力,图中所示的
F N与F M的合力F'与重力mg等大反向,即F'=mg,所以力的三角形O'F N F'是等腰三角形,
依照几何关系和已知条件得φ=①
对于四边形OM'O'N'有∠M'O'N'+θ0=180°
即φ+θ+θ0=180°②
联立①②得+θ+75°=180°,所以θ=30°,应选项B正确。

3.(2018·山西大同联考)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栓接在轻质弹簧测力计上。

第一次,保持结点O 地址不变,某人拉着轻质弹簧测力计从竖直地址缓慢转动到水平川点,如图甲所示,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
动到竖直地址,如图乙所示,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
,OA与OC的合力与重力等大反向,且保持不变,OA的方向不变,经过画平行四边形可知,当OC顺时针转动到水平川点时,F1先减小后增大。

题图乙中,设OA绳与竖直方向的夹角为θ,由于OA与OC垂直,且合力与重力等大反向,故F2=mg sinθ,依照题意,随着θ的减小,F2逐渐减小,应选项C正确。

4.
以下列图,内壁及碗口圆滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。

A球、C球与B 球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁恰好无压力,图中θ=30°,则A球和C球的质量之比为()
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶
D.∶1
球对碗壁恰好无压力,依照几何知识解析可知,B球所在地址两线的夹角为90°,以B球为研究对象,进行受力解析,水平方向所受合力为零,由此可知
F A cosθ=F C sinθ,=tanθ=,C正确。

5.
以下列图,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
,对其受力解析,以下列图。

绳中的拉力大小
相等,即F T1=F T2=G,C点处于三力平衡状态,将表示图中的三个力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,则依照几何知识可得
F=2G sin,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳中的拉力不变,θ增大,F也增大,依照牛顿第
三定律知,BC杆受绳的压力增大,B正确。

二、多项选择题
6.
(2017·天津卷)以下列图,轻质不可以伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是圆滑的,挂于绳上处于静止状态。

若是只人为改变一个条件,当衣架静止时,以下说法正确的选项是()
A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移
,由几何关系可知∠1=∠5=∠2=∠4,若绳子的端点b向上移至b',绳的夹
角大小不变,故晾衣绳拉力不变,故A正确。

杆N右移,绳长不变,两段绳的夹角变大,但
合力大小、方向均不变,故绳的拉力变大,故B正确。

只要杆M、N间距不变,以下列图,
无论搬动哪个端点,绳的拉力向来保持不变,故C错误。

若要换挂质量更大的衣服,可是衣服的重力增大,绳与竖直方向的夹角θ不变,则衣架悬挂点不变,故D错误。

7.(2018·辽宁大连模拟)以下列图,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零。

F1沿-y 方向,大小已知。

F2与+x方向夹角为θ(θ<90°),大小未知。

以下说法正确的选项是()
A.F3可能指向第二象限
B.F3必然指向第三象限
C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小
D.F3的最小可能值为F1cos θ
F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,A正确,B错误;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小没关,C错误;当F3与F2垂直时,F3最小,其最小值为F1cosθ,D正确。

8.(2018·山东烟台二模)以下列图,一质量为m的铁环套在粗糙的水平横杆上,经过细线连接一质量也为m的小球,小球还用一水平细线拉着。

保持环和小球的地址不变,横杆的地址逐渐按图示方向转到竖直地址,在这个过程中环与杆相对静止,则()
A.连接环和小球的细线拉力增大
B.杆对环的作用力保持不变
C.杆对环的弹力素来减小,最小值为mg
D.杆对环的摩擦力先减小后增大,最大值为2mg
,受重力和两个拉力,以下列图。

依照平衡条件,有F1=mg,F2=mg,杆转动过程中,球碰到的三个力方向均不变,重力的大小不变,故拉力大小也均不变,即连接环和小球的细线拉力不变,A错误。

解析小铁环,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,其中重力和拉力均不变,设其合力为F,随着杆的转动,F与杆的夹角先变大后变小,设为θ,依照平衡
条件,静摩擦力等于F的平行杆的分力,为F cosθ,故静摩擦力先减小后增大;支持力等于F垂直杆的分力,故先增大后减小;杆竖直时,静摩擦力最大,为
F f=mg+F1cos45°=2mg,故A、C错误,B、D正确。

三、非选择题
9.
重力为G1=8 N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,以下列图。

试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。

(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
.8 N76.4 N
P点进行受力解析,并建立如图甲所示的坐标系。

由水平方向和竖直方向平衡可列方程F=F1sin37°,G1=F1cos37°,联立解得F=G1tan37°=8N×=6N。

对木块进行受力解析,建立如图乙所示的坐标系,其中F'=F。

沿斜面方向上,F'cosθ+G2sinθ=F f,
解得F f=6×0.8N+100×0.6N=64.8N,
垂直斜面方向上,F'sinθ+F N=G2cosθ,
解得F N=100×0.8N-6×0.6N=76.4N。