2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤檢測（六）第二章相互作用第3節(jié)力的合成與分解

PAGEPAGEPAGE2課時跟蹤檢測〔六〕力的合成與分解對點訓(xùn)練：力的合成問題1．(多項選擇)物體受共點力F1、F2、F3作用而做勻速直線運(yùn)動，假設(shè)F1、F2、F3三個力不共線，那么這三個力可能選取的數(shù)值為()A．15N、5N、6N B．3N、6N、4NC．1N、2N、10N D．2N、6N、7N解析：選BD物體在F1、F2、F3作用下而做勻速直線運(yùn)動，那么三個力的合力必定為零，只有B、D選項中的三個力的合力可以為零且三個力不共線。2．(2022·朝安模擬)如下圖，兩繩相交于O點，繩與繩，繩與天花板間夾角大小如圖，現(xiàn)用一力F作用于O點，F(xiàn)與右繩間夾角為α，保持F的大小不變，改變α角的大小，忽略繩本身的重力，那么下述哪種情況下，兩繩所受的張力相等()A．α＝135° B.α＝150°C．α＝120° D．α＝90°解析：選A點O受三個拉力，由于兩繩所受的張力相等，故根據(jù)平行四邊形定那么可以得到兩繩拉力的合力在其角平分線上，而其必定與第三個力F平衡，即與F等值、反向、共線，故拉力F在兩繩夾角平分線的反向延長線上，根據(jù)幾何關(guān)系，α＝135°，應(yīng)選A。3．(2022·南京模擬)如下圖，一個物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉住物體靜止不動。在這三種情況下，假設(shè)繩的張力分別為FT1、FT2、FT3，定滑輪對軸心的作用力分別為FN1、FN2、FN3，滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計，那么()A．FT1＝FT2＝FT3，F(xiàn)N1>FN2>FN3B．FT1>FT2>FT3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3C．FT1＝FT2＝FT3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3D．FT1<FT2<FT3，F(xiàn)N1<FN2<FN3解析：選A由于定滑輪只改變力的方向，不改變力的大小，所以FT1＝FT2＝FT3；定滑輪對軸心的作用力等于兩段繩的拉力的合力，隨兩段繩間夾角逐漸增大，兩段繩的拉力的合力逐漸減小，即有：FN1>FN2>FN3，故A正確。4．(多項選擇)力F的一個分力F1跟F成30°角，大小未知，另一個分力F2的大小為eq\f(\r(3),3)F，方向未知，那么F1的大小可能是()A.eq\f(\r(3)F,3)B.eq\f(\r(3)F,2)C.eq\f(2\r(3)F,3)D.eq\r(3)F解析：選AC如下圖，因F2＝eq\f(\r(3),3)F＞Fsin30°，故F1的大小有兩種可能情況，由ΔF＝eq\r(F22－Fsin30°2)＝eq\f(\r(3),6)F，即F1的大小分別為Fcos30°－ΔF和Fcos30°＋ΔF，即F1的大小分別為eq\f(\r(3),3)F和eq\f(2\r(3),3)F，A、C正確。5.(2022·貴陽監(jiān)測)如下圖是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0×105N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°。以下判斷正確的選項是()A．此時千斤頂每臂受到的壓力大小均為5.0×104NB．此時千斤頂對汽車的支持力為1.0×104NC．假設(shè)繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D．假設(shè)繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小解析：選D車輪剛被頂起時，千斤頂兩臂支持力的合力為千斤頂對汽車的支持力，等于汽車對千斤頂?shù)膲毫?，大小?.0×105N，B項錯誤；兩臂夾角為120°，由力的合成可知千斤頂每臂受到的壓力為1.0×105N，A項錯誤；繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂兩臂夾角減小，每臂受到的壓力減小，D項正確，C項錯誤。對點訓(xùn)練：力的分解問題6．(2022·池州模擬)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，以下圖中錯誤的選項是()解析：選CA項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圖均畫得正確。C項中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體壓緊兩接觸面的分力，故C圖畫錯。D中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D圖畫得正確。7.(多項選擇)(2022·洛陽模擬)如下圖為緩慢關(guān)門時(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時彈簧彈力為24N，鎖舌外表較光滑，摩擦不計(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，以下說法正確的選項是()A．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為40NB．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為30NC．關(guān)門時鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大D．關(guān)門時鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變解析：選AC鎖殼碰鎖舌的彈力分解如下圖，其中F1＝FNsin37°，且此時F1大小等于彈簧的彈力24N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40N，選項A正確，B錯誤；關(guān)門時，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項C正確，D錯誤。8.(多項選擇)(2022·衢州質(zhì)檢)如下圖，質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為()A．μmg B.μ(mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ) D．Fcosθ解析：選BD對木塊進(jìn)行受力分析如下圖，將F進(jìn)行正交分解，由于木塊做勻速直線運(yùn)動，所以在x軸和y軸均受力平衡，即Fcosθ＝Ff，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又由于Ff＝μFN，故Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，B、D正確。9.(2022·安陽二模)如下圖，一質(zhì)量為m的沙袋用不可伸長的輕繩懸掛在支架上，一練功隊員用垂直于繩的力將沙袋緩慢拉起，使繩與豎直方向的夾角為θ＝30°，且繩繃緊，那么練功隊員對沙袋施加的作用力大小為()A.eq\f(mg,2)B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),3)mgD.eq\r(3)mg解析：選A如圖，建立直角坐標(biāo)系對沙袋進(jìn)行受力分析：由平衡條件有：Fcos30°－FTsin30°＝0，F(xiàn)Tcos30°＋Fsin30°－mg＝0，聯(lián)立可解得：F＝eq\f(mg,2)，應(yīng)選A。10.(2022·深圳聯(lián)考)如下圖，內(nèi)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球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接。當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中θ＝30°，那么A球和C球的質(zhì)量之比為()A．1∶2B.2∶1C．1∶eq\r(3)D.eq\r(3)∶1解析：選CB球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，那么根據(jù)幾何知識分析可得，B球所在位置兩細(xì)線的夾角為90°，以B球為研究對象，進(jìn)行受力分析，水平方向所受合力為零，由此可知FAcosθ＝FCsinθ，eq\f(FA,FC)＝eq\f(mAg,mCg)＝tanθ＝eq\f(1,\r(3))，C正確。考點綜合訓(xùn)練11．(2022·湖南十二校聯(lián)考)如下圖，光滑斜面的傾角為30°，輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦。物塊A的質(zhì)量為m，不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)動滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止，那么物塊B的質(zhì)量為()A.eq\f(\r(2),2)m B.eq\r(2)mC．m D．2解析：選A先以A為研究對象，由A物塊受力及平衡條件可得，繩中張力FT＝mgsin30°。再以動滑輪為研究對象，分析其受力并由平衡條件有mBg＝eq\r(2)FT，解得mB＝eq\f(\r(2),2)m，A正確。12．(多項選擇)(2022·揚(yáng)州調(diào)研)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如下圖，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。那么()A．繩OA對M的拉力小于繩OB對M的拉力B．繩OA、OB對M的拉力大小相等C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左解析：選AD設(shè)繩OA對M的拉力為FA，繩OB對M的拉力為FB，由M處于靜止?fàn)顟B(tài)可得：FA·cos30°＝FB·cos60°即eq\r(3)FA＝FB，故A正確，B錯誤；因FB＞FA，物體m有向右滑動的趨勢，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正確，C錯誤。13.(2022·淄博診考)如下圖，一質(zhì)量均勻的實心圓球被直徑AB所在的平面一分為二，先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩半球間的作用力分別為F和F′，支架間的距離為AB長度的一半，那么eq\f(F,F′)等于()A.eq\r(3)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(2\r(3),3)D.eq\f(\r(3),3)解析：選A設(shè)兩半球的總質(zhì)量為m，當(dāng)球以AB沿水平方向放置，可知F＝eq\f(1,2)mg，當(dāng)球以AB沿豎直方向放置，以兩半球為整體，隔離右半球受力分析如下圖，可得：F′＝eq\f(mg,2)tanθ，根據(jù)支架間的距離為AB的一半，可得：θ＝30°，那么eq\f(F,F′)＝eq\f(1,tanθ)＝eq\r(3)，那么A正確。14．(2022·山東師大附中一模)如下圖，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在DA．mgB.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mgD.eq\f(1,4)mg解析：選C由題圖可知，要使CD水平，各繩均應(yīng)繃緊，那么AC與水平方向的夾角為60°；結(jié)點C受力平衡，受力分析如下圖，那么CD繩的拉力FT＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg；D點受繩子拉力大小等于FT，方向向左；要使CD水平，D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零，那么繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的F1，及另一分力F2，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)力F2與BD垂直時，F(xiàn)2最小，而F2的大小即為拉力的大?。还首钚×＝FTsin60°＝eq\f(1,2)mg。應(yīng)選C。15．如圖甲所示，將兩根勁度系數(shù)均為k、原長均為L的輕彈簧，一端固定在水平天花板上相距為2L的兩點，另一端共同連接一質(zhì)量為m的物體，平衡時彈簧與豎直方向的夾角為37°。假設(shè)將物體的質(zhì)量變?yōu)镸，平衡時彈簧與豎