《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：第二章 第2节 力的合成与分解 受力分析 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：第二章 第2节 力的合成与分解 受力分析 Word版含解析.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 2 节 力的合成与分解 受力分析 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( D ) 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 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,选项 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,选项 B 错误;图(丙)中,可将 F3正交分解,
2、求得合力大 小等于6 N,选项C错误;根据三角形定则,图(丁)中合力等于0,选项D 正确. 2.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球.若按力的实际作 用效果来分解小球受到的重力 G,则 G 的两个分力的方向分别是图中 的( B ) A.1 和 4 B.3 和 4 C.2 和 4 D.3 和 2 解析:小球的重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压, 故 应按这两个方向分解,分别是 3 和 4,故 B 正确,A,C,D 错误. 3.如图(甲)所示,斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在 塔柱上.对于每一对钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索 对塔柱的拉力 F1,F2作
3、用在同一点,它们合起来对塔柱的作用效果应 该让塔柱好像受到一个竖直向下的力 F 一样,如图(乙)所示.这样,塔 柱便能稳固地矗立在桥墩上,不会因钢索的牵拉而发生倾斜,甚至 倒下. 如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图(丙)所示,要保持 塔柱所受的合力竖直向下,那么钢索 AC,AB 的拉力 FAC,FAB应满足( B ) A.FACFAB=11 B.FACFAB=sin sin C.FACFAB=cos cos D.FACFAB=sin sin 解析:将AB,AC上的力分解,在水平方向上的合力应为零,有FACsin - FABsin =0,则 FACFAB=sin sin ,选项 B 正
4、确. 4.如图,一个家用台灯静止放在桌面上,下列描述中正确的是( D ) A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力 B.台灯受到向左的摩擦力 C.旋转点 O 对灯头的作用力沿 AB 方向 D.台灯底座所受合外力为零 解析:根据相互作用力的特点,台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的 作用力是一对相互作用力,故 A 错误;台灯静止在水平桌面上,对台灯 进行受力分析,台灯受重力、桌面的支持力,若有摩擦力,则不可能处 于平衡状态,故 B 错误;对灯头进行受力分析,灯头受重力与支持力, 那 么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向,故C错误;由于台灯底座处于 静止状态,则所受合力一定为零,D 正确.
5、 5.(2019广东深圳宝安调研)(多选)在举重比赛中,运动员举起杠铃 时必须使杠铃平衡一定时间,才能被裁判视为挺(或抓)举成功.如图 所示,运动员在保持杠铃平衡时,关于两手握杆的下列说法正确的是( AD ) A.两手间的距离越大,运动员手臂用力越大,可能导致举重失败 B.两手间的距离越大,运动员手臂用力越小,举重越容易成功 C.两手间的距离越小,运动员手臂用力越小,举重越容易成功 D.两手间的距离过小,杠铃不易保持平衡,可能导致举重失败 解析:两手间的距离越大,运动员手臂用力越大,可能导致举重失败, 选 项 A 正确,B 错误.在两手间的距离大于肩宽时,其距离越小,运动员手 臂用力越小,但两
6、手间距离小于肩宽时,其距离越小,运动员手臂用力 越大,且两手间的距离过小,杠铃不易保持平衡,可能导致举重失败, 选 项 C 错误,D 正确. 6.如图所示,两梯形木块 A,B 叠放在水平地面上,A,B 之间的接触面倾 斜.A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正 确的是( B ) A.A,B 之间一定存在摩擦力作用 B.木块 A 可能受三个力作用 C.木块 A 一定受四个力作用 D.木块 B 受到地面的摩擦力作用方向向右 解析:由于 A,B 间接触面情况未知,若 A,B 接触面光滑,则 A,B 间可以 没有摩擦力,A 错误;对 A 受力分析可知,A 一定受墙面向右的弹力、
7、重 力和 B 的支持力,因为 A,B 间可能没有摩擦力,所以 A 可能只受三个 力,B 正确,C 错误;木块 B 受重力、推力、A 对 B 的垂直于接触面的压 力作用,若压力向右的分力等于 F,则 B 可能不受摩擦力,D 错误. 7.(2019四川绵阳测试)(多选)两个共点力F1,F2大小不同、 夹角恒定, 它们的合力大小为 F,则( AD ) A.F1,F2同时增大一倍,F 也增大一倍 B.F1,F2同时增大 10 N,F 也增大 10 N C.F1增大 10 N,F2减小 10 N,F 一定不变 D.若 F1,F2中的一个增大,F 不一定增大 解析:由于合力 F=(为 F1,F2的夹角),
8、若 F1,F2都 变为原来的 2 倍,合力也一定变为原来的 2 倍,A 正确;对于 B,C 两种 情况,力的变化不是按比例增大或减小的,不能判断合力的变化情 况,B,C 错误;如图所示,若 F2增大,可明显看出合力先减小后增大,所 以 D 正确. 8.(多选)已知力 F 的一个分力 F1跟 F 成 30角,大小未知,另一个分 力 F2的大小为F,方向未知,则 F1的大小可能是( AC ) A.B. C.D.F 解析:如图所示,因 F2=FFsin 30,故 F1的大小有两种可能情况, 由F=F, 即 F1的大小分别为 Fcos 30-F 和 Fcos 30+F, 即 F1的大小分别为F 和F,
9、A,C 两项正确. 9.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系 在手指上,细绳的另一端系在直杆的 A 端,杆的左端顶在掌心上,组成 一个“三角支架”.在杆的 A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实 验会感受到( ACD ) A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的 B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由 C 指向 A C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由 B 指向 A D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大 解析:重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧 手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力 F1和垂直于掌心方向的力 F2, 如图所示,由三角函数得
10、F1=,F2=Gtan ,故选项 A,C,D 正确. 10.(多选)如图所示,两相同轻质硬杆 OO1,OO2可绕其两端垂直纸面的 水平轴 O,O1,O2转动,在 O 点悬挂一重物 M,将两相同木块 m 紧压在竖 直挡板上,此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大 小, FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系 统仍静止,且 O1,O2始终等高,则( BC ) A.Ff变小 B.Ff不变 C.FN变大 D.FN变小 解析:以两轻质硬杆、 重物 M 及两木块 m 整体为研究对象,受力分析如 图(甲)所示,由平衡条件可知 2Ff=(M+2m)g,故选项 A 错误,B
11、 正确;将 绳的拉力 Mg 分解为沿 OO1,OO2方向的两个分力,如图(乙)所示,由于 O1,O2等高,所以1=2,则 F1=F2,当挡板间距离增大后,1,2增大, 则 F1,F2增大,将 F1进行正交分解如图(丙)所示,则有 FN=F1sin 1, 随 1,F1的增大,FN增大,故选项 C 正确,D 错误. 11.(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( B ) A.2GB.G C. GD.G 解析:由题图可知,O 点与各球心的连线及各球心连线构成一个边长
12、为 2R的正四面体,如图(甲)所示(A,B,C为各球球心),O为ABC的中心, 如图(乙)所示,设OAO=,由几何关系知OA=R,由勾股定理得 OO=R,对 A 处球受力分析有 Fsin =G,又 sin =, 解 得 F=G,故只有 B 项正确. 12.电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但只能在 使用的装置中现场间接测量,不可能将金属绳取下后直接测量.某同 学发明了一种能间接测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相 距为 L 的两根较光滑支柱 A,B 固定在金属绳的同一侧,图中的小圆圈 表示支柱的横截面,支柱A,B都垂直于纸面;在A,B的中点用一可动支 柱 C 向上推动金属绳
13、,使绳在垂直于 A,B 的方向竖直向上发生一个偏 移量 d(dL),这时仪器显示金属绳对支柱 C 的作用力为 F.如果偏移 量 d=10 mm,作用力 F=400 N,L=250 mm,试计算金属绳中张力 FT的大小. 解析:设支柱在 C点时受两边金属绳的张力分别为 FT1和 FT2,BC 与 BC的夹角为,如图所示. 依对称性有 FT1=FT2=FT 由力的合成有 F=2FTsin 根据几何关系有 sin = 联立解得 FT=, 因 dL,故 FT=. 将 d=10 mm,F=400 N,L=250 mm 代入解得 FT=2.5103 N,即金属绳中的 张力为 2.5103 N. 答案:2.
14、5103 N 13.如图所示,在光滑的水平杆上,穿着两个重均为 2 N 的球 A,B,在两 球之间夹着一弹簧,弹簧的劲度系数为 10 N/m,用两条等长的线将球 C 与 A,B 相连,此时弹簧被压缩 10 cm,两条线的夹角为 60.求: (1)杆对 A 球的支持力为多大? (2)C 球的重力为多大? 解析:(1)对 A 球,受力分析如图所示,则 在竖直方向上有 FN=G+Fsin 60, 在水平方向上有 F弹=kx=Fcos 60=1 N. 联立可得 FN=(2+) N,F=2 N. (2)对 C 球受力分析可得 2Fcos 30=GC, 解得 GC=2 N. 答案:(1)(2+) N (2)2 N