2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练5力的合成与分解含解析20190429341.wps

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1、力的合成与分解 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 12019河南省开封考试如图所示，一件重力为 G 的衣服悬挂在等腰衣架上，已知衣 架顶角 120，底边水平，不计摩擦则衣架一侧对衣服的作用力大小为( ) 3 3 A. G B. G 3 2 G C. DG 2 答案：A 解 析：由题意知，衣架两侧对衣服作用力的夹角为 60，由力的平衡条件知，2Fcos30 3 G，解得 F G，选项 A 正确 3 22019四川省成都模拟如图，在水平晾衣杆(可视为光滑杆)上晾晒床单时，为了尽 快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间夹角 (F1F2 BF3F1F2 CF1F

2、2F3 DF1F2F3 答案：B 解析：题图甲中物体处于静止状态，所以合力为零，即弹簧的弹力等于重力大小；题图乙 中物体受到重力、支持力和弹簧的弹力，三力合力为零，根据力的合成与分解可知 F2 Gcos30；题图丙中物体受到重力和两个互成 120的拉力作用，合力为零，根据力的合成与 分解可知拉力大小等于重力大小，即 F3F1GF2，选项 B 正确，A、C、D 错误 62019广东省深圳市高级中学测试 智能手机的普及使“低头族”应运而生低头时，颈椎受到的压力会增大(当人体直立时， 颈椎所承受的压力等于头部的重力)现将人体头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的 P 点，头在可绕 O 转动的颈椎

3、OP(轻杆)的支持力和沿 PQ 方向肌肉拉力的作用下处于静止当低 头时，若颈椎与竖直方向的夹角为 45，PQ 与竖直方向的夹角为 53，此时颈椎受到的压力 与直立时颈椎受到的压力的比值为(sin530.8，cos530.6)( ) A4 B5 C4 2 D5 2 答案：C 解 析：受力分析，如图所示在水平方向：FNsin45Fsin53，竖直方向：FNcos45 mgFcos53，联立解得 FN4 2mg，所以 C 正确，A、B、D 错误 72019湖南省益阳市、湘潭市调研如图所示，小球 A、B 通过一条细绳跨过定滑轮连 接，它们都套在一根竖直杆上当两球平衡时，连接 A、B 两球的细绳与水平方

4、向的夹角分别 3 为 和 2.假设装置中的各处摩擦均不计，则 A、B 球的质量之比为( ) A2cos：1 B1：2cos Ctan：1 D1：2sin 答案：B 解 析：对 A、B 两球受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，TsinmAg，Tsin2 mBg，TT，解得 mA：mBsin：sin21：2cos，B 正确 82019广东省深圳联考 如图所示，内壁及碗口光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 球对碗壁刚好无压力，图中 30，则 A 球和 C 球的质量之比为( ) A1：2 B2：1 C1： 3 D. 3：1 答

5、案：C 解析：B 球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得，B 球所在位置两细线的夹角为 90，以 B 球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，设 B 球左、右两边细线的 FA mAg 拉力大小分别为 FA、FC，由此可知 FAcosFCsin， tan，C 正确 FC mCg 9. 2019湖北省部分重点中学联考(多选)如图所示，滑块 A 与小球 B 用一根不可伸长的轻 绳相连，且滑块 A 套在水平直杆上现用大小为 10 N、与水平方向成 30角的力 F 拉 B，使 A、B 一起向右匀速运动，运动过程中 A、B 保持相对静止已知 A、B 的质量分别为 2 kg、1 4 kg，重力

6、加速度为 10 m/s2，则( ) A轻绳与水平方向的夹角 60 B轻绳与水平方向的夹角 30 C滑块 A 与水平直杆之间的动摩擦因数为 3 4 D滑块 A 与水平直杆之间的动摩擦因数为 3 5 答案：BD 解析：以 B 为研究对象，进行受力分析，由于拉力 F 与 B 的重力大小相等，夹角为 120，故轻绳的拉力大小为 10 N，与水平方向的夹角应为 30.以 A 为研究对象，进行受 3 力分 析得：FABcos(mAgFABsin)，得滑块 A 与水平直杆之间的动摩擦因数为 ，故选 5 B、D. 102019江西省南昌调研如图所示，两段等长轻质细线将质量分别为 m、2m 的小球 AB、(均

7、可视为质点)悬挂在 O 点，小球 A 受到水平向右的恒力 F1作用，小球 B 受到水平向左的恒力 F2 的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图乙所示的状态，小球 B 刚好位于 O 点正下方，则 F1 与 F2的大小关系是( ) AF14F2 BF13F2 C2F13F2 D2F15F2 答案：D 解析：A 受到水平向右的力 F1，B 受到水平向左的力 F2，以整体为研究对象，受力分析如 图所示，设 O、A 间细线与竖直方向的夹角为 ，则由 x 的分解和平衡条件得 FsinF2F1， F1F2 Fcos2mgmg，故 tan ，以 B 为研究对象，受力分析，设 A、B 间细线与竖直方 2mgm

8、g F2 向的夹角为 ，则由平衡条件得：tan ，由几何关系有：，得 2F15F2，故 D 正 2mg 5 确 112019湖南省十二校联考如图所示，光滑固定斜面的倾角为 30，轻绳一端通过两 个滑轮与 A 相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦物块 A 的质量为 m， 不计滑轮的重力，挂上物块 B 后，当动滑轮两边轻绳的夹角为 90时，A、B 恰能保持静止， 则物块 B 的质量为( ) 2 A. m B. 2m 2 Cm D2m 答案：A 解 析：先以 A 为研究对象，由 A 物块受力及平衡条件可得，绳中张力 FTmgsin30.再以 2 动滑轮为研 究对象，分析其受力并由平

9、衡条件有 mBg 2FT，解得 mB m，A 正确 2 12. 2019吉林省辽源五中摸底如图所示，OP 为一满足胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于 天花板上的 O 点，另一端与静止在水平地面上的滑块 P 相连，当弹性绳处于竖直方向时，滑块 P 对地面有压力作用Q 为紧挨绳的一光滑水平小钉，它与天花板的距离等于弹性绳的自然长 度，现用一水平力 F 作用于滑块 P，使之向右缓慢地沿水平地面做直线运动，在运动过程中弹 性绳处于弹性限度内，且满足弹力与形变量成正比的关系，滑块与地面间的动摩擦因数恒定， 则下列说法正确的是( ) A地面作用于滑块 P 的摩擦力不变 B地面对滑块 P 的支持力减小 C水平

10、力 F 减小 D水平力 F 保持不变 答案：A 解 析：设在某点处弹性绳与水平方向的夹角为 ，对滑块 P 进行受力分析，有 mgF 弹 sin QP N，FF 弹 cosf，fN，NN，F 弹kxk ，解得地面对滑块 P 的支持力 N sin 不变，地面对滑块 P 的摩擦力也不变，F 变大，故选 A. 13. 6 一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中在稳定水平风力作用下发生倾斜，轻 绳与竖直方向的夹角为 30，如图所示设每只灯笼的质量均为 m，重力加速度大小为 g，则 自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( ) 2 3mg A2 3mg B. 3 8 3mg C. D8mg 3

11、 答案：C 解 析：以第一只灯笼下方的四只灯笼整体为研究对象，受力分析，根据力的合成与分解得， 4mg 8 3mg 自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小 T ，只有选项 C 正确 cos30 3 14在如图所示的四幅图中，AB、BC 均为轻质杆，各图中杆的 A、C 端都通过铰链与墙连 接，两杆都在 B 处由铰链相连接，B 点下方用轻绳悬挂小物块，下列关于杆受力的说法正确的 是( ) A甲中的 AB 杆、BC 杆均可替换为轻绳 B乙中的 AB 杆表现为拉力，BC 杆表现为支持力 C丙中的 AB 杆、BC 杆均可替换为轻绳 D丁中的 AB 杆、BC 杆均表现为支持力 答案：C 解 析：由题图看

12、出，甲、丙、丁中，AB 杆对 B 点产生的是拉力，当用轻绳代替时效果不变， 仍能使装置平衡，同理可知，题图中的 BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的只有丙，故 A 错误，C 正确；乙中B点受向下的拉力，则BC杆表现为支持力，由平衡关系可知AB杆也表现为支持力， 故 B 错误；对丁中 B 点分析可知，B 点受向下的拉力，AB 杆表现为拉力，BC 杆表现为支持力， 故 D 错误 15图甲是由两圆杆构成的“V”形斜槽，它与水平面成倾角 放置现将一质量为 m 的 圆柱体滑块由斜槽顶端释放，滑块恰好匀速下滑沿斜槽看去，截面如图乙所示已知滑块与 7 两圆杆间的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为 g，120，则

13、( ) Atan B左边圆杆对滑块的支持力大小为 mgcos C左边圆杆对滑块的摩擦力大小为 mgsin D若增大 ，左边圆杆对滑块的支持力将增大 答案：B 解 析：滑块恰好匀速下滑，则滑块受力平衡，对滑块受力分析，根据平衡条件得，mgsin 1 2f2FN，mgcos2FNcos FN，解得 tan，选项 A 错误，B 正确；左边圆杆对滑 2 2 1 块的摩擦力大小为 f mgsin，选项 C 错 误；若 增大，cos 减小，则左边圆杆对滑块的 2 支持力将减小，选项 D 错误 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 一、选择题 12019吉林长春模拟(多选)在一条直线上的两个共点力 F1、F

14、2的合力大小为 F，保 持 F1、F2的方向不变，F1、F2、F 均不为 0，下列说法正确的是( ) A若 F1、F2同时增大一倍，则 F 也一定增大一倍 B若 F1、F2同时增加 10 N，则 F 一定增加 20 N C若 F1增加 10 N，F2减少 10 N，则 F 可能增加 20 N D若 F1、F2中一个不变，另一个增大，则 F 一定增大 答案：AC 解析：由于保持 F1、F2的方向不变，可知若 F1、F2同时增大一倍，则合力 F 的方向不变， 并且 F 也一定增大一倍，故 A 正 确；若 F1、F2同时增加 10 N，根据合力与分力之间的关系可知， 只有两个分力的方向相同时，F 才

15、能增加 20 N，若二者方向相反，则 F 不变，故 B 错误；若 F1、F2的方向相反，F1增加 10 N，F2减少 10 N，则 F 可能增加 20 N，故 C 正确；若 F1、F2的方 向相反，F1、F2中一个不变，原来较小的一个力增大，则合力 F 可能减小，故 D 错误 8 22019德州模拟(多选)如图所示，质量分别为 M、m 的两个木块 A、B 通过劲度系数 为 K 的轻弹簧连接，木块 A 放在水平桌面上，木块 B 用轻绳通过定滑轮在力 F 的作用下整体处 于静止状态，绳与水平方向成 角，不计滑轮与绳间的摩擦，则下列说法正确的是( ) A木块 A 对桌面的压力为 FNMgmgFsin

16、 B轻弹簧处于拉伸状态，弹簧的弹力大小为 F22Fmgsinm2g2 C木块 A 对桌面的摩擦力大小为 FfFcos，方向向左 D木块 A 对桌面的摩擦力大小为 FfFsin，方向向右 答案：AB 解析：对 A、B(含弹簧)整体分析，竖直方向 FsinFNMgmg0，所以 FNMgmg Fsin，即 A 正确对 B 受力分析知弹簧处于拉伸状态，其弹力大小应等于 B 的重力 mg 与绳 子拉力 F 的合力由平行四边形定则和余弦定理得：F 弹 F2m2g22Fmgcos( ) 2 F2m2g22Fmgsin.即 B 对同样对 A、B 整体分析，知桌面对 A 的摩擦力应向左，大小为 FfFcos，故

17、 A 对桌面的摩擦力应向右，大小为 FfFfFcos.故 C、D 均错 32019辽宁鞍山一中模拟如图，A、B 两球(可视为质点)质量均为 m，固定在轻弹簧 的两端，分别用细绳悬于 O 点，其中球 A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处已知两 球均处于静止状态，OA 沿竖直方向，OAB 恰好构成一个正三角形，重力加速度为 g，则下列说 法正确的是( ) 1 A球 A 对竖直墙壁的压力大小为 mg 2 B弹簧对球 A 的弹力大于对球 B 的弹力 C绳 OB 的拉力大小等于 mg D球 A 对地面的压力不可能为零 答案：C 9 解 析：对球 B 进行受力分析如图所示，受重力、弹簧的弹力、细绳的

18、拉力，它们互成 120 角，球 B 处于平衡状态，由力的合成法则可知必有 mgFTB，故 C 正确球 A 受重力、弹簧 的弹力、墙壁向右的支持力、细绳的拉力、地面的支持力(其中地面的支持力和细绳的拉力可 能只有一个)，在水平方向有墙的支持力等于弹簧的弹力在水平方向的分量 FNFcos 3 Fcos30 mg，由牛顿第三定律可知 A 错误；弹簧静止，合力为零，故两个球对弹簧的弹力 2 等大、反向、共线，故弹簧对球 A 的弹力等于对球 B 的弹力，故 B 错 误；对 A 球进行受力分析 并列平衡方程，绳 OA 对球 A 的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧弹力的竖直分力和重 力之和，故 NTmg

19、Fsin30，mgFTB，可知当 T1.5mg 时，地面对 A 的支持力等于零， 根据牛顿第三定律，球 A 对地面的压力可能为零，故 D 错误 42019广东广州模拟(多选)如图，粗糙水平面上 a、b、c、d 四个相同小物块用四根 完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止a 和 b 之间、a 和 c 之间以及 b 和 d 之间的弹簧长度相同且等于 c、d 之间弹簧长度的一半，a、b 之间弹簧弹力大小为 c、d 之 间弹簧弹力大小的一半若 a 受到的摩擦力大小为 f，则( ) Aa、b 之间的弹簧一定是压缩的 Bb 受到的摩擦力大小为 f Cc 受到的摩擦力大小为 3f Dd 受到的

20、摩擦力大小为 2f 答案：ABC 解析： 假设 a、b 之间的弹簧是伸长的，设原长为 l，伸长量为 x，则由 a、b 之间弹力为 c、d 之 间弹力大小的一半可知 c、d 之间的弹簧伸长量为 2x.由于 a、b 之间的弹簧长度等于 c、d 之间 弹簧长度的一半，则 2(lx)l2x，无解，所以 a、b 之间的弹簧一定是压缩的，A 正 确；a 10 和 b、a 和 c、b 和 d 之间的弹簧都是压缩的且长度相等，cababd120，三者的弹力 相等，a 受到的摩擦力大小为 f，与 a 和 b、a 和 c 之间的弹力的合力等大反向，FabFacFbd Fcd f ，b 受到的摩擦力大小与 a 和

21、b、b 和 d 之间的弹力的合力等大反向，所以 b 受到的摩擦 2 力大小为 f，B 正确；c 受到 a 和 c、c 和 d 之间弹簧的弹力如图，其合力为 3f，c 受到的摩 擦力与 a 和 c、c 和 d 之间弹力的合力等大反向，大小为 3f，C 正确；根据对称性，d 受到的 摩擦力与 c 受到的摩擦力大小相等，为 3f，D 错误 52019河北八校联考如图所示，质量为 m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住现 用一个恒力 F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以 下说法中正确的是( ) A斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma B斜面对球不仅有弹力，而且

22、该弹力是一个定值 C若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 D若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 答案：B 解析： 以小球为研究对象，分析受力情况如图所示，重力 mg、竖直挡板对球的弹力 F2和斜面的 弹力 F1.根据牛顿第二定律得竖直方向 F1cosmg ，水平方向 F2F1sinma ，由 看出，斜面的弹力 F1大小不变，与加速度无关，不可能为零，由看出，若加速度足够小时，F2 F1sinmgtan0；根据牛顿第二定律可知，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力 等于 ma，故选 B. 6. 如图所示，用一根长为 l 的细绳一端固定在 O 点，另一端悬挂质量为 m 的小球 A，为使

23、 细绳与竖直方向夹角为 30且绷紧，小球 A 处于静止，对小球施加的最小的力是( ) 3 A. 3mg B. mg 2 11 1 3 C. mg D. mg 2 3 答案：C 解 析：对小球 A 受力分析，小球受到拉力、重力和施加的外力，作出受力分析图，当小球 1 施 加的力 F 与细绳垂直时，作用力最小，由受力平衡得：F 的最小值为 FminGsin30 mg. 2 7如图所示，作用于坐标原点 O 的三个力平衡，已知三个力均位于 xOy 平面内，其中力 F1 的大小不变，方向沿 y 轴负方向；力 F2的大小未知，方向与 x 轴正方向的夹角为 .则下列关 于力 F3的判断正确的是( ) A力

24、F3只能在第二象限 B力 F3与 F2的夹角越小，则 F2与 F3的合力越小 C力 F3的最小值为 F1cos D力 F3可能在第三象限的任意区域 答案：C 解析： 三个力平衡，已知 F1的大小和方向、力 F2的方向，则第三个力 F3可能的方向位于 F1、F2 两个力的反向延长线之间，但不能沿 F1、F2的反方向，如图所示，所以 A、D 错误；F3与 F2的 合力与 F1等大反向，所以不管 F3与 F2夹角如何变化，其合力不变，B 错 误；当 F3与 F2方向垂 直时，F3的值最小，F3minF1cos，C 正确 8. 12 如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A、D 间细绳是

25、水平的，现对 B 球施加一个水平向右的力 F，将 B 缓缓拉到图中虚线位置，A 球保持不动，这时三根细绳中张 力 TAC、TAD、TAB 的变化情况是( ) A都变大 BTAD 和 TAB 变大，TAC 不变 CTAC 和 TAB 变大，TAD 不变 DTAC 和 TAD 变大，TAB 不变 答案：B 解析：对小球 B 进行受力分析，受到重力、水平拉力 F 和绳子 AB 的拉力三个力作用，处 于平衡状态，当 B 球向右缓慢运动过程中，由于 AB 与竖直方向夹角越来越大，水平拉力 F mg mgtan，绳子 AB 的拉力 TAB ，其中 为绳子 AB 与竖直方向的夹角，因此水平拉力 F cos

26、越来越大，绳子 AB 的拉力越来越大；将小球 A、B 作为一个整体进行受力分析，由于绳子 AC 与竖直方向夹角不变，绳子 AC 中拉力的竖直分力等于两个小球的总重力，因此不变，由于拉 力 F 越来越大，因此 TAD 越来越大，故 B 正确 9如图所示，将两根劲度系数均为 k、原长均为 L 的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相 距为 2L 的两点，另一端共同连接一质量为 m 的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 37.若 m 将物体的 质量变为 M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 53(sin370.6)，则 等于( ) M 9 32 A. B. 32 9 3 3 C. D. 8 4 答案：B L

27、L m 32 解析：由 2k( L)cos37mg 和 2k( L)cos53Mg 解得： ，即 B sin37 sin53 M 9 正确 10. 13 2019河北保定模拟如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于 O 点 并处于静止状态已知球半径为 R，重为 G，线长均为 R.则每条细线上的张力大小为( ) 6 A2G B. G 2 3 5 C. G D. G 2 2 答案：B 解析：本题中 O 点与各球心的连线及各球心连线，构成一个边长为 2R 的正四面体，如图 2 3 甲所示(A、B、C 为各球球心)，O为ABC 的中心，设OAO，由几何关系知 OA 3 8 R(如图乙所示

28、)，由勾股定理得 OO OA2AO2 R，对 A 处球受力分析有：FsinG， 3 OO 6 又 sin ，解得 F G，故只有 B 项正确 OA 2 11. 如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体 a、b，两物体间用一根细绳连接，在细绳的中 点加一与斜面垂直向上的拉力，使两物体均处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 下列说法正确的是( ) Aa、b 两物体的受力个数一定相同 Ba、b 两物体受到的摩擦力大小一定相等 Ca、b 两物体对斜面的压力相同 D当逐渐增大拉力 F 时，物体 b 先开始滑动 答案：C 解析： 14 分别对 a、b 进行受力分析，如图所示，b 物体处于静止状态，当

29、绳中拉力沿斜面向上的分 量与重力沿斜面向下的分量相等时，fb0，所以 b 可能只受 3 个力作用，而 a 物体一定受到 摩擦力作用，肯定受 4 个力作用，选项 A、B 错 误；a、b 两物体沿垂直于斜面方向受力都平衡， 设绳与斜面间的夹角为 ，则 NaTasinmgcos，NbTbsinmgcos，TaTbT，解 得 NaNbmgcosTsin，则 a、b 两物体对斜面的压力相同，选项 C 正确；对 a 沿斜面方 向有 Tacosmgsinfa，对 b，沿斜面方向有 Tbcosmgsinfb，a、b 对斜面的压力 相等，所以最大静摩擦力相等，当逐渐增大拉力 F 时，a 先达到最大静摩擦力，先滑

30、动，选项 D 错误 二、非选择题 12质量为 m0.8 kg 的砝码悬挂在轻绳 PA 和 PB 的结点上并处于静止状态，PA 与竖直方 向的夹角为 37，PB 沿水平方向质量为 M10 kg 的木块与 PB 相连，静止于倾角为 37的 斜面上，如图所示(取 g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求： (1)轻绳 PB 拉力的大小； (2)木块所受斜面的摩擦力和弹力的大小 答案：(1)6 N (2)64.8 N 76.4 N 解析：(1)对点 P 受力分析如图甲所示，根据共点力的平衡条件得 FBFAsin370 FAcos37mg0 mgsin37 联立 解得 FB 6 N cos37 (2)对木块受力分析如图乙所示，由共点力的平衡条件得 Mgsin37FBcos37Ff0 15 FNFBsin37Mgcos370 联立解得 FfMgsin37FBcos3764.8 N FNMgcos37FBsin3776.4 N. 16