2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)6 力的合成與分解（含解析）新人教版

課后限時(shí)作業(yè)6力的合成與分解時(shí)間：45分鐘1如圖所示，物體只受到同一平面內(nèi)三個(gè)力的作用，圖中線段的長(zhǎng)短表示力的大小，其中力F1與OO成30°的角，下圖中能正確描述該物體獲得加速度方向的是(B)解析：圖中線段的長(zhǎng)短表示力的大小，箭頭表示力的方向，利用幾何知識(shí)，首先以F1和F3為鄰邊作平行四邊形，其所夾角的對(duì)角線為F1和F3的合力F13，然后以F2和F13為鄰邊作平行四邊形，其所夾角的對(duì)角線為F2和F13的合力F213，可知合力F213與水平虛線的夾角<30°，選項(xiàng)B正確2三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們合力F的大小，下列說(shuō)法正確的是(C)AF大小的取值范圍一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大C若F1F2F3368，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零D若F1F2F3362，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零解析：三個(gè)大小分別是F1、F2、F3的共點(diǎn)力合成后的最大值一定等于F1F2F3，但最小值不一定等于零，只有當(dāng)某一個(gè)力的大小在另外兩個(gè)力的大小的和與差之間時(shí)，這三個(gè)力的合力才可能為零，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確3如圖甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索，它們的一端都系在塔柱上對(duì)于每一對(duì)鋼索，它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對(duì)塔柱的拉力F1、F2作用在同一點(diǎn)，它們合起來(lái)對(duì)塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個(gè)豎直向下的力F一樣，如圖乙所示這樣，塔柱便能穩(wěn)固地矗立在橋墩上，不會(huì)因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜，甚至倒下如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱(chēng)分布，如圖丙所示，要保持塔柱所受的合力豎直向下，那么鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB應(yīng)滿足(B)AFACFAB11BFACFABsinsinCFACFABcoscosDFACFABsinsin解析：將AB、AC上的力分解，在水平方向上的合力應(yīng)為零，有FACsinFABsin0，則FACFABsinsin，選項(xiàng)B正確4.(多選)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到(ACD)A細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC細(xì)繩對(duì)手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向AD所掛重物質(zhì)量越大，細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力也越大解析：重物所受重力的作用效果有兩個(gè)，一是拉緊細(xì)繩，二是使桿壓緊手掌，所以重力可分解為沿細(xì)繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如圖所示，由三角函數(shù)得F1，F(xiàn)2Gtan，故選項(xiàng)A、C、D正確5(多選)一物體靜止于水平桌面上，兩者之間的最大靜摩擦力為5 N，現(xiàn)將水平面內(nèi)三個(gè)力同時(shí)作用于物體的同一點(diǎn)，三個(gè)力的大小分別為2 N、2 N、3 N下列關(guān)于物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是(ABC)A物體所受靜摩擦力可能為2 NB物體所受靜摩擦力可能為4 NC物體可能仍保持靜止D物體一定被拉動(dòng)解析：兩個(gè)2 N的力的合力范圍為04 N，然后與3 N的力合成，則三力的合力范圍為07 N，由于最大靜摩擦力為5 N，因此可判定選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤6.小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒(méi)推動(dòng)，于是他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說(shuō)法正確的是(C)A這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵](méi)有用力去推衣櫥B這是不可能的，因?yàn)闊o(wú)論如何小明的力氣也沒(méi)那么大C這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力D這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力解析：開(kāi)始小明是推不動(dòng)衣櫥的，說(shuō)明小明的推力小于最大靜摩擦力站在人字形架上時(shí)，小明的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，分別向左、右兩側(cè)推衣櫥和墻壁，如圖所示，小明的重力可以分解成沿A、B兩個(gè)方向的力，由于底角較小，所以A、B方向的力會(huì)很大，A對(duì)衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會(huì)遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于最大靜摩擦力，故選項(xiàng)C正確7如圖甲所示，質(zhì)量為M、傾角為的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A，將一豎直向下的力F作用于A上，物體A剛好沿斜面勻速下滑若將一斜向下的力F作用在A上時(shí)，A加速下滑，如圖乙所示，則在圖乙中關(guān)于水平面對(duì)劈的摩擦力f及支持力FN的結(jié)論正確的是(B)Af0，F(xiàn)N<MgBf0，F(xiàn)N>MgCf方向向右，F(xiàn)N>MgDf方向向右，F(xiàn)N<Mg解析：當(dāng)施加豎直向下的作用力時(shí)，以A為研究對(duì)象，受力分析如圖1，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有(mgF)cos(mgF)sin，解得tan；將一斜向下的力F作用于A上時(shí)，以B為研究對(duì)象，受力分析如圖2，設(shè)水平面對(duì)B的摩擦力方向水平向右，根據(jù)平衡條件得，水平方向：ff1cosN1sin，又f1N1，得到fN1cosN1sintan·N1cosN1sin0，豎直方向：FN>Mg，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤；綜上本題選B.8一鐵球懸掛在OB繩的下端，輕繩OA、OB、OC的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OA懸掛在天花板上的A點(diǎn)，輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)上第一次，保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，某人拉著輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，如圖中的甲所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記為F1.第二次，保持輕繩OC垂直于OA，緩慢釋放輕繩，使輕繩OA轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置，如圖中的乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記為F2.則(C)AF1恒定不變，F(xiàn)2逐漸增大BF1、F2均逐漸增大CF1先減小后增大，F(xiàn)2逐漸減小DF1逐漸增大，F(xiàn)2先減小后增大解析：題圖甲中，OA與OC的合力與重力等大反向，且保持不變，OA的方向不變，通過(guò)畫(huà)平行四邊形可知，當(dāng)OC順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí)，F(xiàn)1先減小后增大題圖乙中，設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為，因?yàn)镺A與OC垂直，且合力與重力等大反向，故F2mgsin，根據(jù)題意，隨著的減小，F(xiàn)2逐漸減小，故選項(xiàng)C正確9.如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB，且mA>mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角如何變化(C)A物體A的高度升高，角變大B物體A的高度降低，角變小C物體A的高度升高，角不變D物體A的高度不變，角變小解析：原來(lái)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的拉力大小等于A物體的重力，B物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力等于B物體的重力將繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力大小仍等于A物體的重力，B物體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力仍等于B物體的重力，都沒(méi)有變化，即滑輪所受的三個(gè)拉力都不變，則根據(jù)平衡條件可知，兩繩之間的夾角也沒(méi)有變化，則角不變，動(dòng)滑輪將下降，物體A的高度升高故選項(xiàng)C正確10如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m1的小球套在豎直放置的光滑支架上，支架的夾角為120°，用輕繩將兩球與質(zhì)量為m2的小球連接，繩與桿構(gòu)成一個(gè)菱形，則m1m2為(A)A11B12C1 D.2解析：根據(jù)平行四邊形定則將下面小球的重力按效果進(jìn)行分解，如圖所示，由幾何知識(shí)得Tm2g，對(duì)支架上的小球受力分析，由平衡條件，在沿桿的方向有m1gsin30°Tsin30°，可得Tm1g，故m1m211，選項(xiàng)A正確11.當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量；但當(dāng)?shù)皖^時(shí)，頸椎受到的壓力會(huì)隨之變化現(xiàn)將人低頭時(shí)頭頸部簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：重心在頭部的P點(diǎn)，頸椎OP(輕桿)可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，人的頭部在頸椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下處于靜止假設(shè)低頭時(shí)頸椎OP與豎直方向的夾角為45°，PA與豎直方向的夾角為60°，此時(shí)頸椎受到的壓力約為直立時(shí)頸椎受到的壓力的(1.414，1.732)(B)A4.2倍 B3.3倍 C2.8倍 D2.0倍解析：設(shè)頭部的質(zhì)量為m，當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所受的壓力Fmg；當(dāng)?shù)皖^時(shí)，設(shè)頸椎所受到的壓力為F1，以P點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，由正弦定理得，解得F13.3mg，選項(xiàng)B正確12(多選)如圖所示，相同的兩物塊分別放置在對(duì)接的兩固定斜面上，兩物塊處在同一水平面內(nèi)，物塊之間用細(xì)繩連接，在繩的中點(diǎn)加一豎直向上的拉力F，使兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)增大拉力F后，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是(ACD)A繩受到的拉力變大B物塊與斜面間的摩擦力變小C物塊對(duì)斜面的壓力變小D物塊受到的合力不變解析：拉力F增大，由于兩段繩的夾角不變，故繩上的拉力增大，A正確；對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，沿斜面方向上，繩的拉力的分量與物塊重力的分量之和等于靜摩擦力，垂直于斜面方向上，物塊重力的分量等于斜面對(duì)物塊的支持力與繩的拉力的分量之和，由于繩上的拉力增大，故靜摩擦力變大，支持力變小，則物塊對(duì)斜面的壓力也變小，B錯(cuò)誤，C正確；物塊仍處于平衡狀態(tài)，所受合力仍為0，故D正確13如圖所示，輕質(zhì)工件通過(guò)輕質(zhì)桿與滑塊B連接，作用在滑塊B上的推力F100 N，整個(gè)裝置靜止，此時(shí)30°，摩擦力不計(jì)，則通過(guò)連桿使工件受到向上的壓力為(B)A100 N B100 NC50 ND200 N解析：對(duì)B進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，可得F2200 N；對(duì)連桿上部進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，其中F2F2，可得FNF2·cos30°100 N，則工件受到的壓力FNFN100 N，B正確14如圖所示，B和C兩個(gè)小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，試求：(1)AB和CD兩根細(xì)繩的拉力分別為多大？(2)繩BC與豎直方向的夾角是多少？解析：(1)對(duì)B、C兩球整體受力分析，正交分解得FABcos30°FCDcos60°2G，F(xiàn)ABsin30°FCDsin60°聯(lián)立解得FABG，F(xiàn)CDG(2)對(duì)C球受力分析，正交分解得FBCcosFCDcos60°GFBCsinFCDsin60°，聯(lián)立解得60°.答案：(1)GG(2)60°15如圖所示，兩滑塊放在光滑的水平面上，中間用一細(xì)線相連，輕桿OA、OB擱在滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩桿長(zhǎng)度相等，夾角為，當(dāng)用豎直向下的力F作用在鉸鏈上，滑塊間細(xì)線的張力為多大？解析：把豎直向下的力F沿兩桿OA、OB方向分解，如圖甲所示，則桿作用于滑塊上的力為F1F2桿對(duì)滑塊的作用力F1產(chǎn)生兩個(gè)效果：豎直向下壓滑塊的力F1和沿水平方向推滑塊的力F1，因此，將F1沿豎直方向和水平方向分解，如圖乙所示，則細(xì)線上的張力FT與F1大小相等，即FTF1sinsinFtan.答案：tan10