2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)練案:力的合成與分解(有答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
課時作業(yè)(五) 力的合成與分解
[授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第251頁]
選擇題(1~7題只有一個選項符合題目要求,8~14題有多個選項符合題目要求)
1.關(guān)于力的合成與分解,下列說法正確的是(  )
A.合力與分力是等效替代關(guān)系,都同時作用在物體上
B.合力一定大于每一個分力
C.當(dāng)已知合力和其中一個分力,則分解的結(jié)果可能是無數(shù)
D.已知合力和兩個分力的方向,分解結(jié)果是唯一的
解析:力的合成與分解是一種等效替代關(guān)系,不能同時作用,所以A錯誤;合力可能大于分力也可能等于或小于分力,所以B錯誤;若已知合力和一個分力,根據(jù)平行四邊形法則可以知道,分解結(jié)果唯一,所以C錯誤;同理,若已知合力和兩個分力的方向,根據(jù)平行四邊形法則,結(jié)果唯一,故D正確.
答案:D
2.一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等),則下列說法正確的是(  )

A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不確定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向與F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向與F3同向
D.由題給條件無法求出合力大小
解析:根據(jù)三力的圖示,知F1、F2在豎直方向分力的大小均為3個單位,方向相反,在水平方向的分力分別為6個單位和2個單位,方向與F3方向相同.根據(jù)正交分解法求合力的思想知,3個力的合力為12個單位,與F3的方向相同,大小是F3的3倍,即F合=3F3.選項B正確.
答案:B
3.三個共點力大小分別是F1、F2、F3,關(guān)于它們的合力F的大小,下列說法中正確的是(  )
A.F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.F至少比F1、F2、F3中的某一個大
C.若F1?:F2?:F3=3?:6?:8,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F1?:F2?:F3=3?:6?:2,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:合力不一定大于分力,B錯;三個共點力的合力的最小值能否為零,取決于任何一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi),由于三個力大小未知,所以三個力的合力的最小值不一定為零,A錯;當(dāng)三個力的大小分別為3a、6a、8a時,其中任何一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi),故C正確;當(dāng)三個力的大小分別為3a、6a、2a時,不滿足上述情況,故D錯.
答案:C
4.如圖所示的水平面上,橡皮繩一端固定,另一端連接兩根彈簧,連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止.下列判斷正確的是(  )

A.F1>F2>F3      
B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1
D.F3>F2>F1
解析:由力的正交分解和受力平衡可得選項B正確.
答案:B
5.

如圖所示,相隔一定距離的兩個相同圓柱體固定在同一水平高度處,一輕繩套在兩圓柱體上,輕繩下端懸掛一重物,繩和圓柱之間的摩擦忽略不計.現(xiàn)增加輕繩長度,而其他條件保持不變,則(  )
A.輕繩對物體的作用力的合力將變大
B.輕繩對物體的作用力的合力將變小
C.輕繩的張力將變大
D.輕繩的張力將變小
解析:對重物受力分析如圖所示,當(dāng)輕繩變長,兩繩的夾角變小,可知,繩的張力變小,D項正確,C項錯;兩繩的合力始終與重力平衡,所以合力不變,A、B項均錯.
答案:D
6.

已知力F的一個分力F1跟F成30°角,F(xiàn)1大小未知,如圖所示,則另一個分力F2的最小值為(  )
A.F2 B.3F3
C.F D.無法判斷
解析:由三角形法則知識可知,當(dāng)分力F2與F1垂直時,F(xiàn)2取最小值,故F2=Fsin30°=F2.
答案:A
7.

如圖所示,水平細桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB,由于B球受到風(fēng)力作用,環(huán)A與球B一起向右勻速運動.已知細繩與豎直方向的夾角為θ.則下列說法中正確的是(  )
A.風(fēng)力增大時,輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變
B.B球受到的風(fēng)力F為mBgtanθ
C.桿對球A的支持力隨著風(fēng)力的增加而增大
D.環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為mBmA+mB
解析:以球B為研究對象,受到重力、風(fēng)力和拉力作用,三力平衡,則可得拉力FT=mBgcosθ,風(fēng)力F=mBgtanθ,A項錯誤,B項正確;利用整體法,水平方向上有F=μ(mA+mB)g,解得μ=mBtanθmA+mB,D項錯誤;豎直方向上桿對環(huán)A的支持力FNA=(mA+mB)g,C項錯誤.
答案:B
8.關(guān)于幾個力與其合力的說法中,正確的是(  )
A.合力的作用效果跟原來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同
B.合力與原來那幾個力同時作用在物體上
C.合力的作用可以替代原來那幾個力的作用
D.不同性質(zhì)的力不可以合成
解析:由合力和分力的定義可知,A正確;合力和它的分力是等效替代關(guān)系,而不是物體同時受到合力和分力,它們不能同時存在,B錯誤、C正確;力能否合成與力的性質(zhì)無關(guān),D錯誤.
答案:AC
9.以下說法中正確的是(  )
A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的兩個分力
B.10 N的力可以分解成5 N和4 N的兩個分力
C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的兩個分力
D.10 N的力可以分解成兩個10 N的分力
解析:該題可以反過來用力的合成分析.6 N和3 N的兩個力的合力范圍為3~9 N,不可能是2 N,故A項錯誤;同理可知,B項錯誤,C、D項正確.
答案:CD
10.兩個共點力F1、F2大小不同,它們的合力大小為F,則(  )
A.F1、F2同時增大一倍,F(xiàn)也增大一倍
B.F1、F2同時增加10 N,F(xiàn)也增加10 N
C.F1增加10 N,F(xiàn)2減少10 N,F(xiàn)一定不變
D.若F1、F2中的一個增大,F(xiàn)不一定增大
解析:根據(jù)求合力的公式F=F21+F22+2F1F2cosθ(θ為F1、F2的夾角),若F1、F2都變?yōu)樵瓉淼?倍,合力也一定變?yōu)樵瓉淼?倍,A正確;對于B、C兩種情況,力的變化不是按比例增加或減少的,不能判斷合力的變化情況,B、C錯誤;若F1與F2共線反向,F(xiàn)1>F2,則F=F1-F2,F(xiàn)1增大時,F(xiàn)增大,F(xiàn)2增大且小于F1時,F(xiàn)減小,所以D正確.
答案:AD

11.如圖所示,小球放在光滑的墻與 裝有鉸鏈的光滑薄板之間,薄板在F作用下逆時針轉(zhuǎn)動,在墻與薄板之間的夾角θ緩慢地從90°逐漸減小的過程中(  )
A.小球?qū)Ρ“宓恼龎毫υ龃?BR>B.小球?qū)Φ恼龎毫p小
C.小球?qū)Φ膲毫ο葴p小,后增大
D.小球?qū)Ρ“宓膲毫Σ豢赡苄∮谛∏虻闹亓?BR>解析:

根據(jù)小球重力的作用效果,可以將重力G分解為小球壓板的力F1和小球壓墻的力F2,作出平行四邊形如圖所示,當(dāng)θ減小時,F(xiàn)1、F2均增大,而且在初始(θ=90°)時,F(xiàn)1最小,等于G,所以A、D項均正確.
答案:AD

12.一根長為L的易斷的均勻細繩,兩端固定在天花板上的A、B兩點.若在細繩的C處懸一重物,已知AC>CB,如圖所示,下列說法中正確的是(  )
A.增加重物的質(zhì)量,BC繩先斷
B.增加重物的質(zhì)量,AC繩先斷
C.將A端往左移時繩子容易斷
D.將A端往右移時繩子容易斷
解析:

C點受到重物的拉力,其大小FT=G,將重物對C點的拉力按效果沿AC和BC方向進行分解,如圖所示.在△ABC中,因為AC>BC,所以α>β,因此FBC>FAC.
當(dāng)重力G增大時,F(xiàn)BC、FAC按相同比例增大,F(xiàn)BC增大得較多,所以BC繩先斷,因此選項A正確,B錯誤.
將A端往左移時,F(xiàn)BC與FAC的夾角變大,合力FT一定,則兩分力FBC與FAC均增大.將A端往右移時兩分力的夾角減小,兩分力均減小,由此可知選項C正確,D錯誤.
答案:AC

13.(2019•廣西武鳴高級中學(xué)二模)兩個質(zhì)量相等的物塊通過輕繩繞過兩個光滑輪處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài),AB與水平方向成45°角,過A的水平線與過B的豎直線交于C點,現(xiàn)給AB的中點O施加一外力F,使O點緩慢地向C點做直線運動,則運動過程中下列說法正確的是(  )
A.F的方向總是指向C
B.F的方向在不斷地變化
C.F在不斷地增大
D.F先增大后減小
解析:點O受兩側(cè)繩子的拉力和拉力F而平衡,兩個
物體重力相等,故兩側(cè)繩子的拉力等大;直線OC是線段AB的垂直平分線,兩側(cè)繩子的拉力等大,合力在角平分線上,即從C點指向O點,根據(jù)平衡條件,拉力F的方向總是指向C,故A正確;繩子上的拉力大小等于物體的重力,不改變,故B錯誤;兩側(cè)繩子的拉力等大,夾角減小,故合力變大,根據(jù)平衡條件,拉力F與兩側(cè)繩子的拉力的合力平衡,故也變大,故C正確,D錯誤.
答案:AC
14.

如圖所示,物體的質(zhì)量為m,靠在粗糙的豎直墻上,物體與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ.力F與水平方向的夾角為θ,要使物體沿著墻勻速滑動,則外力F的大小可能是(  )
A.mgsinθ B.mgcosθ-μsinθ
C.mgsinθ-μcosθ D.mgsinθ+μcosθ
解析:

當(dāng)物體向上滑動時,摩擦力沿墻壁向下,此時力F較大,設(shè)為F1,物體的受力如圖所示.
根據(jù)正交分解法,得FN=F1cosθ,F(xiàn)f+mg=F1sinθ
又Ff=μFN1,聯(lián)立解得F1=mgsinθ-μcosθ
同理,當(dāng)物體向下滑動時,可得F2=mgsinθ+μcosθ
故選項C、D正確.
答案:CD
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