【精准解析】新高考物理：第2章 第2讲 力的合成与分解

第2章第2讲力的合成与分解

课时作业

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～7题为单选，8～10题为多选)

1．某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长表示1 N大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是()

A．图甲中物体所受的合外力大小等于4 N

B．图乙中物体所受的合外力大小等于2 N

C．图丙中物体所受的合外力等于0

D．图丁中物体所受的合外力等于0

答案 D

解析图甲中，先将F1与F3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5 N，A错误；图乙中，先将F1与F3正交分解，再合成，求得合力大小等于5 N，B错误；图丙中，可将F3正交分解，求得合力大小等于6 N，C错误；根据三角形定则知，图丁中合力等于0，D正确。

2.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θ的关系图象，则这两个分力的大小分别是()

A．1 N和4 N

B．2 N和3 N

C．1 N和5 N

D．2 N和4 N

答案 B

解析设两个分力分别为F1、F2，F1>F2，当两个分力的夹角为180°时，合力为1 N，则F1－F2＝1 N①，当两个分力的夹角为0°时，合力为5 N，则F1＋F2＝5 N②。联立①②解得F1＝3 N，F2＝2 N，故A、C、D错误，B正确。

3.如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计绳和滑轮之间的摩擦。现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是()

A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小

B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变

C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小

D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变

答案 D

解析绳AB在滑轮处的结点为活结，因此，整段绳AB上的拉力都相等，将B缓慢右移，绳子之间夹角变大，滑轮受绳AB的合力大小不变，等于物体的重力大小，故D正确，C错误；合力一定，夹角越大，分力越大，故绳子的张力变大，A、B错误。

4．如图是悬绳对称且长度可调的自制降落伞。用该伞挂上重为G的物体进行

两次落体实验，悬绳的长度l1

A．F1F2

C．F1＝F2G

答案 B

解析设悬绳与竖直方向的夹角为α，每根悬绳的拉力大小为F，则有G＝

nF cosα，得F＝

G

n cosα

，可得当α越小时，cosα越大，F越小。由于l1α2，

F1>F2，故B正确，A、C、D错误。

5．科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上，如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是()

A．手机受到的支持力大小为G cosθ

B．手机受到的支持力不可能大于G

C．纳米材料对手机的作用力大小为G sinθ

D．纳米材料对手机的作用力竖直向上

答案 D

解析对手机进行受力分析如图，将重力正交分解，则手机受到的支持力大小为F N＝G cosθ＋F吸，可能大于G，故A、B错误；除重力G以外，其余三个力均为纳米材料对手机的作用力，因手机静止，故三个力合力方向竖直向上，与重

力等大，故C错误，D正确。

6.如图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动。则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)()

A.1

2mg B.mg

C.

3

3F D.F

答案 C

解析两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，

由平衡条件得F＝2F′cos30°，绳的拉力F′＝3

3F，故C正确，D错误；以小球

为研究对象，有F′cos30°＝mg，得F′＝23

3mg，故A、B错误。

7. (2020·山东菏泽高三上学期期中)某压榨机的结构示意图如图所示，其中B

为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑

块C压紧物体D。设C与D的接触面光滑，铰链的重力及滑块C的重力不计，图

中a＝0.6 m，b＝0.1 m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为()

A．3∶1 B.4∶1

C.5∶1

D.6∶1

答案 A

解析设力F与AC方向的夹角为θ，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示。

则有：2F1cosθ＝2F2cosθ＝F，

则得F1＝F2＝F

。

2cosθ

再将F2按作用效果分解为F N和F N′，作出力的分解图如图乙所示。

则有：F N＝F2sinθ，联立得到：F N＝F tanθ

，

2

＝6；

根据几何知识可得tanθ＝a

b

代入上式可得F N∶F＝3∶1，故A正确。

8.一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则()

A．F1、F2的合力是G