力的合成與分解強(qiáng)化練習(xí)Word版含答案

力的合成與分解1．如圖，兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小恒定，當(dāng)兩者的夾角θ從120°逐漸減小到60°的過(guò)程中，合力()A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大2．(多選)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，圖中正確的是()3．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為()A．μmgB．μ(mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ)D．Fcosθ4．如圖所示，楔形凹槽的截面是一個(gè)直角三角形ABC，∠CAB＝30°，∠ABC＝90°，∠ACB＝60°，在凹槽中放有一個(gè)光滑的金屬球，當(dāng)金屬球靜止時(shí)，其對(duì)凹槽AB邊的壓力為F1，對(duì)BC邊的壓力為F2，則eq\f(F2,F1)的值為()\f(1,2)\f(\r(3),4)\f(\r(3),3)\f(2\r(3),3)5．如圖所示，質(zhì)量為m的雜技演員進(jìn)行鋼索表演，當(dāng)演員走到鋼索中點(diǎn)時(shí)，鋼索與水平面成θ角，此時(shí)鋼索最低點(diǎn)拉力大小為(重力加速度為g)()\f(1,2sinθ)\f(cosθ,2)\f(tanθ,2)\f(1,2)mg6．[2020·河北衡水中學(xué)月考]在甲、乙、丙、丁四圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中桿P與豎直方向的夾角均為θ，圖乙中桿P在豎直方向上，假設(shè)甲、乙、丙、丁四圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為F甲、F乙、F丙、F丁，則以下判斷中正確的是()A．F甲＝F乙＝F丙＝F丁B．F丁>F甲＝F乙>F丙C．F甲＝F丙＝F丁>F乙D．F丙>F甲＝F乙>F丁7.如圖所示，放在斜面上的物體受到垂直于斜面向上的力F作用始終保持靜止，當(dāng)力F逐漸減小后，下列說(shuō)法正確的是()A．物體受到的摩擦力保持不變B．物體受到的摩擦力逐漸增大C．物體受到的合力減小D．物體對(duì)斜面的壓力逐漸減小8．如圖所示，A、B為同一水平線上的兩個(gè)繞繩裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)A、B改變繩的長(zhǎng)度，使光滑掛鉤下的重物C緩慢豎直下降．關(guān)于此過(guò)程中繩上拉力大小的變化，下列說(shuō)法中正確的是()A．不變B．逐漸減小C．逐漸增大D．可能不變，也可能增大9．[2020·河北唐山二調(diào)]如圖所示，一光滑小球與一過(guò)球心的輕桿連接，置于一斜面上靜止，輕桿通過(guò)光滑鉸鏈與豎直墻壁連接．已知小球所受重力為G，斜面與水平地面間的夾角為60°，輕桿與豎直墻壁間的夾角也為60°，則輕桿和斜面受到球的作用力大小分別為()和\f(1,2)G和eq\f(\r(3),2)\f(\r(3),2)G和eq\f(1,2)\r(3)G和2G10．岸邊兩人同時(shí)用力拉小船，兩力的大小和方向如圖所示．請(qǐng)分別用作圖法和計(jì)算法求出這兩個(gè)力的合力．[綜合提升練]11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，固定有半圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平．將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上，一細(xì)線穿過(guò)輕環(huán)A，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置．不計(jì)所有摩擦，重力加速度大小為g.下列說(shuō)法正確的是()A．軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為mgB．細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為eq\f(\r(3),2)mgC．細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為eq\f(3,2)mgD．N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°12．[2017·全國(guó)卷Ⅲ，17]一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))()A．86cmB．92cmC．98cmD．104cm13.[2021·安徽皖江聯(lián)盟聯(lián)考]如圖所示，A、B是一條豎直線上的兩個(gè)點(diǎn)，豎直平面內(nèi)軌道CDE上任意一點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)的距離之和為定值，軌道上D點(diǎn)與A、B兩點(diǎn)之間的連線滿足AD＝AB＝BD.質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在軌道上，小環(huán)在細(xì)線Ⅰ和Ⅱ的作用下可以與軌道無(wú)擠壓地、緩慢地沿軌道移動(dòng)(速度可視為處處為零)．其中Ⅰ始終過(guò)A點(diǎn)，Ⅱ的延長(zhǎng)線始終過(guò)B點(diǎn)．則在小環(huán)從C點(diǎn)緩慢移動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩細(xì)線拉力的合力不斷增加，而它們的大小之和保持不變B．兩細(xì)線拉力的合力保持不變，它們的大小之和為C．兩細(xì)線拉力的合力保持不變，它們的大小之和為D．兩細(xì)線拉力的合力保持不變，它們的大小之和在與之間14.(多選)如圖所示，將一根不可伸長(zhǎng)、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)，一物體用動(dòng)滑輪懸掛在繩子上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間夾角為θ1，繩子張力為F1；將繩子B端移至C點(diǎn)，等整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ2，繩子張力為F2；將繩子B端移至D點(diǎn)，待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子間的夾角為θ3，繩子張力為F3，不計(jì)摩擦，則()A．θ1＝θ2＝θ3B．θ1＝θ2<θ3C．F1>F2>F3D．F1＝F2<F3課時(shí)作業(yè)(五)1．解析：力是矢量，合成遵循平行四邊形定則，兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小恒定，根據(jù)平行四邊形定則，兩個(gè)分力的夾角越大，合力越小，夾角越小，合力越大，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A2．解析：A項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2；B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2，A、B正確；C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體壓緊兩接觸面的分力G1和G2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左使球壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D正確．答案：ABD3．解析：木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x軸，將F進(jìn)行正交分解如圖所示：由平衡條件得：Fcosθ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又由于Ff＝μFN，解得Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，故B、D正確．答案：BD4．解析：金屬球受到的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，壓緊AB面和壓緊BC面，如圖所示，將金屬球所受的重力分解為壓緊AB面的力F′1和壓緊BC面的力F2′，又由題意知，F(xiàn)1＝F′1，F(xiàn)2＝F2′，故eq\f(F2,F1)＝tan30°＝eq\f(\r(3),3)，故C項(xiàng)正確．答案：C5．解析：以人為研究對(duì)象，分析受力情況，作出受力圖，根據(jù)平衡條件：兩繩子合力與重力等大反向，則有：2Fsinθ＝mg，解得：F＝eq\f(1,2sinθ)mg，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A6．解析：本題考查通過(guò)平行四邊形定則求合力．由于兩側(cè)輕繩的拉力大小等于重物的重力，大小不變，即四個(gè)圖中輕繩的拉力大小相等，根據(jù)平行四邊形定則知，滑輪兩側(cè)輕繩的拉力的夾角越小，則合力越大，故圖丁中滑輪兩側(cè)輕繩的夾角最小，輕繩拉力的合力最大，則滑輪受到木桿的彈力最大，圖丙中滑輪兩側(cè)輕繩的夾角最大，輕繩拉力的合力最小，則滑輪受到木桿的彈力最小，故滑輪受到木桿彈力的大小關(guān)系為F丁>F甲＝F乙>F丙，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B7．解析：對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力和力F，如圖所示．因?yàn)槲矬w始終靜止，處于平衡狀態(tài)，合力一直為零，根據(jù)平衡條件，有：①垂直斜面方向：F＋FN＝Gcosθ，Gcosθ不變，所以F逐漸減小的過(guò)程中，F(xiàn)N逐漸變大，根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)斜面的壓力也增加；②平行斜面方向：Ff＝Gsinθ，G和θ保持不變，故Ff保持不變，故A正確．答案：A8．解析：當(dāng)光滑掛鉤下的重物C緩慢下降時(shí)，設(shè)繩AC和BC與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為F，繩AC和BC在水平方向上的分力均為Fx＝Fsinα，大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力．繩AC和BC在豎直方向的分力都為Fy＝Fcosα，兩繩的合力與重力是一對(duì)平衡力，所以2Fy＝2Fcosα＝mg，即F＝eq\f(m,2cosα)，重物C緩慢下降時(shí)，α角逐漸減小，所以兩繩的拉力F都不斷減小，選項(xiàng)B正確．答案：B9．解析：對(duì)小球受力分析，桿對(duì)小球的彈力F方向沿桿斜向上與水平方向成30°角，斜面對(duì)球的彈力FN方向垂直于斜面斜向上與水平方向成30°角，重力方向豎直向下，如圖所示，由幾何關(guān)系可知三力互成120°角，根據(jù)平衡條件知，三力可以構(gòu)成一首尾相連的等邊三角形，則小球?qū)π泵婧洼p桿的力有FN＝F＝G，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面和輕桿受到小球的作用力大小有F′N(xiāo)＝F′＝G，選項(xiàng)A正確．答案：A10．解析：(1)作圖法選定合適的標(biāo)度，如用mm長(zhǎng)的線段表示150N的力，用O點(diǎn)代表船．依據(jù)題意作出力的平行四邊形，如圖所示．用刻度尺量出表示合力F的對(duì)角線長(zhǎng)為mm，可求得合力的大小F＝×eq\f(150,N＝600N用量角器量出F與F1的夾角為60°.故這兩個(gè)力的合力大小為600N，方向與F1成60°.(2)計(jì)算法如圖所示，平行四邊形的對(duì)角線AB、OD交于C點(diǎn)，由于OA＝OB，所以平行四邊形OADB是菱形，OD與AB互相垂直平分，OD是∠AOB的角平分線，則∠AOD＝60°，OD＝2OC＝2OAcos60°因此，合力的大小F＝2F1cos60°＝600N方向與F1成60°.答案：見(jiàn)解析11．解析：輕環(huán)兩邊繩子的拉力大小相等，均為FT＝mg，輕環(huán)兩側(cè)繩子的拉力與輕環(huán)對(duì)圓弧軌道的壓力的夾角相等，設(shè)為θ，由eq\x\to(OA)＝eq\x\to(OM)知∠OMA＝∠MAO＝θ，則3θ＝90°，θ＝30°，輕環(huán)受力平衡，則軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小FN＝2mgcos30°＝eq\r(3)mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為FN′＝FN＝eq\r(3)mg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，N點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°，選項(xiàng)D正確．答案：D12．解析：輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在相距80cm的兩點(diǎn)上，鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100cm，以鉤碼為研究對(duì)象，受力如圖所示，由胡克定律F＝k(l－l0)＝，由共點(diǎn)力的平衡條件和幾何知識(shí)得F＝eq\f(mg,2sinα)＝eq\f(5mg,6)；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，設(shè)彈性繩的總長(zhǎng)度為l′，由胡克定律得F′＝k(l′－l0)，由共點(diǎn)力的平衡條件F′＝eq\f(mg,2)，聯(lián)立上面各式解得l′＝92cm，選項(xiàng)B正確．答案：B13．解析：本題考查力的合成和相似三角形法．小環(huán)在細(xì)線Ⅰ和Ⅱ的作用下可以與軌道無(wú)擠壓地、緩慢地沿軌道移動(dòng)，則兩根細(xì)線拉力的合力與小環(huán)的重力等大、反向，力三角形PMQ與三角形MBA相似，所以兩根細(xì)線拉力的大小之和與MA、MB的長(zhǎng)度之和成正比，又由于MA、MB的長(zhǎng)度之和不變，所以兩根細(xì)線拉力的大小之和不變，當(dāng)小環(huán)移動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，三角形DAB為等邊三角形，此時(shí)兩細(xì)線的拉力大小等于小環(huán)的重力大小，故兩根細(xì)線拉力的大小之和為，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C14．解析：設(shè)繩子結(jié)點(diǎn)為O，對(duì)其受力分析，如圖當(dāng)繩子右端從B移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)