通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练5力合成与分解新人教版(含答案)115

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如下图，
假定六个人的质量均为m，下边五人哈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(重力加快度为g)()
A.mg
B.mg
C.mg
D.mg
答案
C
分析由受力剖析可知，最上边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，基层中间的人遇到的压
力为两只脚的压力，即 2×mg=mg，因此单脚对地压力为mg+mg=mg，
应选项C正确。

2.
两圆滑平板MO、NO构成一拥有固定夹角θ0=7°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，如下图。

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. °
B.0°
C.°
D.60°
答案B
分析对球受力剖析如下图
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，依据题意知，挡板NO的支持力F N等于球的重力mg，即F N=mg。

因为
球静止，因此球所受的三个力的协力为零，则此中随意两个力的协力必然
与第三个力构成均衡力，图中所示的F N与F M的协力F'与重力mg等大反向，
即F'=mg，因此力的三角形O'F N F'是等腰三角形，
依据几何关系和已知条件得φ=0°-①
关于四边形OM'O'N'有∠M'O'N'+θ0=0°
即φ+θ+θ0=0°②
联立①②得0°-+θ+7°=0°，因此θ=0°，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地点不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位
置迟缓转动到水平川点，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，迟缓开释轻绳，使轻绳OA转动到竖直地点，如
图乙所示，弹簧测力计的示数记为F2。

则()
A.F1恒定不变，F2渐渐增大
B.F1、F2均渐渐增大
C.F1先减小后增大，F2渐渐减小
D.F1渐渐增大，F2先减小后增大
答案C
分析题图甲中，OA与OC的协力与重力等大反向，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，因为OA与OC垂直，且协力与重力等大反向，故F2=mg sinθ，依据题意，跟着θ的减小，F2渐渐减小，应选项C
正确。

4.
如下图，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结，当系统保持静止时，B球对
碗壁恰巧无压力，图中
θ=0°，则A球
和C球的质量之比
为
()
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶
D. ∶1
答案
C
分析B球对碗壁恰巧无压力，依据几何知识剖析可知，B球所在地点两线的夹角为90°，以B球为研究对象，进行受力剖析，水平方向所受协力
为零，由此可知F A cosθ=F C sinθ，=tanθ=，C正确。

如下图，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，杆恰巧均衡。

若将绳的A端沿
墙迟缓向下移(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
答案B
分析选用绳索与滑轮的接触点为研究对象，对其受力剖析，如下图。

绳
中的拉力大小相等，即F T1=F T2=G，C点处于三力均衡状态，将表示图中的
三个力平移能够构成闭合三角形，如图中虚线所示。

设AC段绳索与竖直
墙壁间的夹角为θ，则依据几何知识可得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，依据牛顿第三定律知，
BC杆受绳的压力增大，B正确。

二、多项选择题
6.
(2017·天津卷)如下图，轻质不行伸长的晾衣绳两头分别固定在竖直杆
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。

假如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'，绳索拉力不变
B.将杆N向右移一些，绳索拉力变大
C.绳的两头高度差越小，绳索拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
答案AB
分析如下图，由几何关系可知∠1=∠5=∠2=∠4，若绳索的端点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，但协力大小、方向均不变，故绳的拉力变大，故B正确。

只需杆M、N间距不变，如下图，不论挪动哪个端点，
绳的拉力一直保持不变，故C错误。

若要换挂质量更大的衣服，不过衣服的重力增大，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)如下图，作用于O点的三个力F1、F2、F3协力为零。

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()
F3可能指向第二象限
F3必定指向第三象限
F3与F2的夹角越小，则F3与F2的协力越小
F3的最小可能值为F1cosθ
答案AD
分析因F1、F2、F3的协力为零，故F3应与F2、F1的协力等大反向，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的协力与F1等
大反向，而F1大小、方向均已知，故F3与F2的协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)如下图，一质量为m的铁环套在粗拙的水平横
杆上，经过细线连结一质量也为m的小球，小球还用一水平细线拉着。

保
持环和小球的地点不变，横杆的地点渐渐按图示方向转到竖直地点，在这
个过程中环与杆相对静止，则()
连结环和小球的细线拉力增大
杆对环的作使劲保持不变
C.杆对环的弹力向来减小，最小值为mg
D.杆对环的摩擦力先减小后增大，最大值为2mg
答案BD
分析对球受力剖析，受重力和两个拉力，如下图。

依据均衡条件，有F1=mg，F2=mg，杆转动过程中，球遇到的三个力
方向均不变，重力的大小不变，故拉力大小也均不变，即连结环和小球的
细线拉力不变，A错误。

剖析小铁环，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，
此中重力和拉力均不变，设其协力为F，跟着杆的转动，F与杆的夹角先
变大后变小，设为θ，依据均衡
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+F1cos°=2mg，故A、C错误，B、D正确。

三、非选择题
9.
重力为G1=8N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上，PA偏离竖直方向7°角，PB在水平方向，且连在重力为G2=100N的木块上，木块静止于倾角
为θ=7°的斜面上，如下图。

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。

(sin7°=0.6，cos7°=0.8)
答案
64.8N76.4N
分析对P点进行受力剖析，并成立如图甲所示的坐标系。

由水平方向和竖直方向均衡可列方程F=F1sin7°，G1=F1cos7°，联
立解得F=G1tan7°=8N×00=6N。

对木块进行受力剖析，成立如图乙所示的坐标系，此中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。