高考物理經(jīng)典習(xí)題解析第02章相互作用力第3講力的合成與分解

高考物理經(jīng)典習(xí)題解析第3講力的合成與分解一、力的合成1.合力與分力(1)定義：假設(shè)幾個(gè)力共同作用的效果跟某個(gè)力單獨(dú)作用的效果相同，這一個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力叫作這一個(gè)力的分力。(2)關(guān)系：合力與分力是等效替代關(guān)系。2.共點(diǎn)力幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線(xiàn)相交于一點(diǎn)。如圖1均為共點(diǎn)力。圖13.力的合成(1)定義：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程。(2)運(yùn)算法則①平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的分力的合力，如果以表示這兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線(xiàn)就代表合力的大小和方向。如圖2甲所示，F(xiàn)1、F2為分力，F(xiàn)為合力。圖2②三角形定則：把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來(lái)，第一個(gè)矢量的起點(diǎn)到第二個(gè)矢量的終點(diǎn)的有向線(xiàn)段為合矢量。如圖乙所示，F(xiàn)1、F2為分力，F(xiàn)為合力。【自測(cè)1】(多選)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F(不為零)，則()A.F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B.F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10NC.F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D.若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大答案AD解析F1、F2同時(shí)增大一倍，由平行四邊形定則知F也增大一倍，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F1、F2方向相同時(shí)，F(xiàn)1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)增加20N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)F1、F2方向相反時(shí)，F(xiàn)1增加10N、F2減少10N，則F增加20N或減少20N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)F1、F2共線(xiàn)反向時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)增大，合力F不一定增大，選項(xiàng)D正確。二、力的分解1.定義：求一個(gè)力的分力的過(guò)程。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。2.遵循的原則(1)平行四邊形定則。(2)三角形定則。3.分解方法(1)效果分解法。圖3如圖3所示，物體重力G的兩個(gè)作用效果，一是使物體沿斜面下滑，二是使物體壓緊斜面，這兩個(gè)分力與合力間遵循平行四邊形定則，其大小分別為G1＝Gsinθ，G2＝Gcosθ。(2)正交分解法。將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法?！咀詼y(cè)2】已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N。則()A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個(gè)可能的方向 D.F2可取任意方向答案C解析由F1、F2和F的矢量三角形圖可以看出：因F2＝30N＞F20＝Fsin30°＝25N，且F2＜F，所以F1的大小有兩個(gè)，即F1′和F1″，F(xiàn)2的方向有兩個(gè)，即F2′的方向和F2″的方向，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。三、矢量和標(biāo)量1.矢量：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從平行四邊形定則的物理量，如速度、力等。2.標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向，相加時(shí)按算術(shù)法則的物理量，如路程、速率等?！咀詼y(cè)3】下列各組物理量中全部是矢量的是()A.位移、速度、加速度、力B.位移、時(shí)間、速度、路程C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、路程答案A命題點(diǎn)一共點(diǎn)力的合成1.兩個(gè)共點(diǎn)力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即兩個(gè)力大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)兩力反向時(shí)，合力最??；當(dāng)兩力同向時(shí)，合力最大。2.三個(gè)共點(diǎn)力的合成(1)最大值：三個(gè)力共線(xiàn)且同向時(shí)，其合力最大，為F1＋F2＋F3。(2)最小值：任取兩個(gè)力，求出其合力的范圍，如果第三個(gè)力在這個(gè)范圍之內(nèi)，則三個(gè)力的合力的最小值為零，如果第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi)，則合力的最小值為最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)較小的力的大小之和。3.幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成類(lèi)型作圖合力的計(jì)算互相垂直F＝eq\r(Feq\o\al(2,1)＋Feq\o\al(2,2))tanθ＝eq\f(F1,F2)兩力等大，夾角為θF＝2F1coseq\f(θ,2)F與F1夾角為eq\f(θ,2)兩力等大，夾角為120°合力與分力等大F′與F夾角為60°4.力合成的方法(1)作圖法(2)計(jì)算法圖4若兩個(gè)力F1、F2的夾角為θ，如圖4所示，合力的大小可由余弦定理得到：F＝eq\r(Feq\o\al(2,1)＋Feq\o\al(2,2)＋2F1F2cosθ)tanα＝eq\f(F2sinθ,F1＋F2cosθ)。題型1基本規(guī)律的理解【例1】(多選)5個(gè)共點(diǎn)力的情況如圖5所示。已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且這4個(gè)力恰好圍成一個(gè)正方形，F(xiàn)5是其對(duì)角線(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是()圖5A.F1和F5的合力與F3大小相等、方向相反B.F5＝2eq\r(2)FC.除F5以外的4個(gè)力的合力的大小為eq\r(2)FD.這5個(gè)力的合力大小為eq\r(2)F，方向與F1和F3的合力方向相同答案AD解析力的合成遵從平行四邊形定則，根據(jù)這5個(gè)力的特點(diǎn)，F(xiàn)1和F3的合力與F5大小相等、方向相反；F2和F4的合力與F5大小相等、方向相反；又F1、F2、F3、F4恰好圍成一個(gè)正方形，合力的大小為2eq\r(2)F，F(xiàn)5＝eq\r(2)F，所以這5個(gè)共點(diǎn)力的合力大小等于eq\r(2)F，方向與F5相反，選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤。【變式1】我國(guó)海軍在南海某空域舉行實(shí)兵對(duì)抗演練。如圖6所示，某一直升機(jī)在勻速水平飛行過(guò)程中遇到突發(fā)情況，立即改為沿虛線(xiàn)方向斜向下減速飛行，則空氣對(duì)其作用力可能是()圖6A.F1 B.F2C.F3 D.F4答案A解析因?yàn)橹鄙龣C(jī)沿虛線(xiàn)方向斜向下減速飛行，故合力沿虛線(xiàn)向上，直升機(jī)受到豎直向下的重力以及空氣作用力，要想使合力沿虛線(xiàn)向上，則根據(jù)矢量合成法則可得空氣對(duì)其作用力可能為F1。題型2力的合成法的應(yīng)用【例2】(2021·1月江蘇新高考適應(yīng)性考試，3)如圖7所示，對(duì)稱(chēng)晾掛在光滑等腰三角形衣架上的衣服質(zhì)量為M，衣架頂角為120°，重力加速度為g，則衣架右側(cè)對(duì)衣服的作用力大小為()圖7A.eq\f(1,2)Mg B.eq\f(\r(3),3)MgC.eq\f(\r(3),2)Mg D.Mg答案B解析對(duì)衣服進(jìn)行受力分析，如圖所示：由幾何關(guān)系知，衣架左、右側(cè)對(duì)衣服的作用力FN與豎直方向的夾角為30°，則有2FNcos30°＝Mg，得FN＝eq\f(\r(3),3)Mg，故選B。【變式2】[2020·河南省九師聯(lián)盟模擬(二)]如圖8所示，一光滑的輕桿傾斜地固定在水平面上，傾角大小為30°，質(zhì)量分別為m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑桿上，且用一質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)線(xiàn)連接后跨過(guò)固定在天花板上的光滑定滑輪，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)平衡時(shí)，連接乙球的細(xì)線(xiàn)與水平方向的夾角大小為60°，連接甲球的細(xì)線(xiàn)呈豎直狀態(tài)。則m甲∶m乙為()圖8A.1∶eq\r(3) B.1∶2C.eq\r(3)∶1 D.eq\r(3)∶2答案A解析分別對(duì)甲、乙受力分析如圖所示，以甲球?yàn)檠芯繉?duì)象，則甲球受到重力和繩的拉力的作用，直桿對(duì)甲球沒(méi)有力的作用，否則甲球水平方向受力不能平衡，所以FT＝m甲g。以乙球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，結(jié)合圖可知，繩的拉力FT與乙球受到的支持力FN與豎直方向之間的夾角都是30°，所以FT與FN大小相等，得m乙g＝2FTcos30°＝eq\r(3)FT，綜上可得m甲∶m乙＝1∶eq\r(3)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)二力分解的兩種常用方法方法1效果分解法【例3】如圖所示的四種情況(甲、乙、丙圖中的球表面光滑)，請(qǐng)把物體的重力G按力的作用效果進(jìn)行分解，畫(huà)出分解的示意圖。答案如圖所示解析按重力的作用效果，找出兩個(gè)分力的方向，以重力為對(duì)角線(xiàn)，作平行四邊形。【變式3】(2020·吉林市第二次調(diào)研)如圖9所示，小球被輕繩系住，靜止在光滑斜面上。若按力的實(shí)際作用效果來(lái)分解小球受到的重力G，則G的兩個(gè)分力的方向分別是圖中的()圖9A.1和2 B.1和3C.2和3 D.1和4答案A解析小球重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，一是使繩子拉伸，二是使斜面受壓，應(yīng)按此兩個(gè)方向分解，分別是1和2，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。方法2正交分解法1.建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(使盡量多的力分布在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，往往以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系。2.方法：物體受到多個(gè)力F1、F2、F3、…作用，求合力F時(shí)，可把各力向相互垂直的x軸、y軸分解。x軸上的合力Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y軸上的合力Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…合力大小F＝eq\r(Feq\o\al(2,x)＋Feq\o\al(2,y))若合力方向與x軸夾角為θ，則tanθ＝eq\f(Fy,Fx)。【例4】(2020·江西八所重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖10甲所示，推力F垂直斜面作用在斜面體上，斜面體靜止在豎直墻面上，若將斜面體改成如圖乙所示放置，用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面體上，則下列說(shuō)法正確的是()圖10A.墻面受到的壓力一定變小B.斜面體受到的摩擦力一定變小C.斜面體受到的摩擦力可能變大D.斜面體可能沿墻面向上滑動(dòng)答案B解析受力分析如圖所示甲圖中，F(xiàn)N1＝Fcosθ，F(xiàn)f1＝mg＋Fsinθ≤Ffm乙圖中，F(xiàn)N2＝Fcosθ所以墻面受到的壓力不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若Fsinθ＝mg，則Ff2＝0若Fsinθ＞mg，則Ff2方向向下，F(xiàn)f2＝Fsinθ－mg若Fsinθ＜mg，則Ff2方向向上，F(xiàn)f2＝mg－Fsinθ所以斜面體受到的摩擦力一定變小，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)閴γ媸艿降膲毫](méi)有變，所以Ffm不變，甲圖中，F(xiàn)f1＝mg＋Fsinθ≤Ffm，推不動(dòng)斜面體，乙圖中，F(xiàn)f2＝Fsinθ－mg，肯定比Ffm小，所以斜面體肯定不沿墻面向上滑動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！咀兪?】(2021·1月遼寧普高校招生適應(yīng)性測(cè)試，7)如圖11所示，用輕繩系住一質(zhì)量為2m的勻質(zhì)大球，大球和墻壁之間放置一質(zhì)量為m的勻質(zhì)小球，各接觸面均光滑。系統(tǒng)平衡時(shí)，繩與豎直墻壁之間的夾角為α，兩球心連線(xiàn)O1O2與輕繩之間的夾角為β，則α、β應(yīng)滿(mǎn)足()圖11A.tanα＝3cotβB.2tanα＝3cotβC.3tanα＝tan(α＋β)D.3tanα＝2tan(α＋β)答案C解析以大球和小球?yàn)檎w受力分析如圖甲，有FTcosα＝3mg，F(xiàn)Tsinα＝FN1，解得FN1＝3mgtanα再以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，進(jìn)行受力分析如圖乙所示FN2sin(α＋β)＝FN1，F(xiàn)N2cos(α＋β)＝mg，解得：FN1＝mgtan(α＋β)，聯(lián)立得：3tanα＝tan(α＋β)，選項(xiàng)C正確。命題點(diǎn)三力合成與分解思想的重要應(yīng)用——木楔問(wèn)題【例5】(多選)(2018·天津理綜，7)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之曰：無(wú)煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖12所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則()圖12A.若F一定，θ大時(shí)FN大B.若F一定，θ小時(shí)FN大C.若θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN大D.若θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大答案BC解析如圖所示，根據(jù)力F的作用效果，把力F分解為垂直于木楔兩側(cè)的分力F1、F2，則F1＝F2＝FN＝eq\f(F,2sin\f(θ,2))，由表達(dá)式可知，若F一定，θ越小，F(xiàn)N越大，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若θ一定，F(xiàn)越大，F(xiàn)N越大，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【變式5】(2020·江蘇海門(mén)中學(xué)第二次質(zhì)調(diào))生活中經(jīng)常用刀來(lái)劈開(kāi)物體。如圖13所示是刀刃的橫截面，F(xiàn)是豎直向下作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為θ，刀的重力為G。則刀劈物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力FN的大小為()圖13A.eq\f(F＋G,2sinθ) B.eq\f(F＋G,2cosθ)C.eq\f(F＋G,2sin\f(θ,2)) D.eq\f(F＋G,2cos\f(θ,2))答案C解析將力F和重力根據(jù)平行四邊形定則分解，由幾何知識(shí)得，側(cè)向推力的大小為FN＝eq\f(\f(G＋F,2),sin\f(θ,2))＝eq\f(G＋F,2sin\f(θ,2))，故選項(xiàng)C正確。課時(shí)限時(shí)練(限時(shí)：40分鐘)對(duì)點(diǎn)練1共點(diǎn)力的合成1.(2020·江蘇五校上學(xué)期12月聯(lián)考)某同學(xué)看到魚(yú)缸中的一條小魚(yú)在水中游動(dòng)，當(dāng)小魚(yú)沿直線(xiàn)水平向左減速游動(dòng)的過(guò)程中，他畫(huà)出的水對(duì)魚(yú)的作用力F方向正確的是()答案C解析魚(yú)在水中受水的浮力保持魚(yú)在豎直方向的平衡，由于水平方向向左減速，魚(yú)受水平方向向右的水的阻力，水對(duì)魚(yú)的作用力應(yīng)是浮力與向右阻力的合力，故應(yīng)斜向右上方。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()A.F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)力大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，一定能使合力為零答案C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F1＋F2＋F3，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)力的合力范圍內(nèi)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.(多選)一件行李重為G，被繩OA和OB吊在空中，繩OA和繩OB的拉力分別為F1、F2，如圖1所示，則()圖1A.F1、F2的合力是GB.F1、F2的合力是FC.行李對(duì)繩OA的拉力方向與F1方向相反、大小相等D.行李受到重力G、繩OA的拉力F1、繩OB的拉力F2，還有F共四個(gè)力作用答案BC4.(2019·天津卷，2)2018年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車(chē)。為保持以往船行習(xí)慣，在航道處建造了單面索(所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi))斜拉橋，其索塔與鋼索如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是()圖2A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力B.為了減小鋼索承受的拉力，可以適當(dāng)降低索塔的高度C.索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱(chēng)且拉力大小相同時(shí)，鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對(duì)稱(chēng)分布答案C解析索塔對(duì)鋼索和橋體豎直向上的作用力跟鋼索和橋體整體的重力平衡。增加鋼索數(shù)量，其整體重力變大，故索塔受到的壓力變大，A錯(cuò)誤；若索塔高度降低，則鋼索與豎直方向夾角θ將變大，由FTcosθ＝G可知，鋼索拉力FT將變大，B錯(cuò)誤；兩側(cè)拉力對(duì)稱(chēng)，合力一定在夾角平分線(xiàn)上，即豎直向下，C正確；索塔受到鋼索的拉力合力豎直向下，當(dāng)兩側(cè)鋼索的拉力大小不等時(shí)，由圖可知，兩側(cè)的鋼索不一定對(duì)稱(chēng)，D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練2力分解的兩種常用方法5.(多選)下圖中按力的作用效果分解合理的是()答案AD解析對(duì)B項(xiàng)圖，物體的重力按效果分解成垂直斜面的力與垂直擋板的力，如圖甲所示，故B錯(cuò)誤；甲乙對(duì)C項(xiàng)圖，按照力的作用效果，拉力分解成如圖乙所示，故C錯(cuò)誤；A、D圖中力的分解是合理的。6.減速帶是交叉路口常見(jiàn)的一種交通設(shè)施，車(chē)輛駛過(guò)減速帶時(shí)要減速，以保障行人的安全。當(dāng)汽車(chē)前輪剛爬上減速帶時(shí)，減速帶對(duì)車(chē)輪的彈力為F，下圖中彈力F畫(huà)法正確且分解合理的是()答案B解析減速帶對(duì)車(chē)輪的彈力方向垂直車(chē)輪和減速帶的接觸面，指向受力物體，故A、C錯(cuò)誤；按照力的作用效果分解，將F分解為水平方向和豎直方向，水平方向的分力產(chǎn)生的效果減慢汽車(chē)的速度，豎直方向的分力產(chǎn)生使汽車(chē)向上運(yùn)動(dòng)的作用效果，故B正確，D錯(cuò)誤。7.(多選)如圖3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，重力加速度為g，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為()圖3A.μmg B.μ(mg＋Fsinθ)C.μ(mg－Fsinθ) D.Fcosθ答案BD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、滑動(dòng)摩擦力Ff。建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，將F進(jìn)行正交分解，由于木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可得Ff＝Fcosθ，F(xiàn)N＝mg＋Fsinθ，又Ff＝μFN，解得Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，故選項(xiàng)B、D正確。8.(多選)(2016·全國(guó)卷Ⅰ，19)如圖4，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則()圖4A.繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化答案BD解析由于物體a、b均保持靜止，各繩角度保持不變，對(duì)a受力分析得，繩的拉力T＝mag，所以物體a受到繩的拉力保持不變。由滑輪性質(zhì)，滑輪兩側(cè)繩的拉力相等，所以b受到繩的拉力大小、方向均保持不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a、b受到繩的拉力大小、方向均不變，所以O(shè)O′的張力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)b進(jìn)行受力分析，如圖所示。由平衡條件得Tcosβ＋f＝Fcosα，F(xiàn)sinα＋FN＋Tsinβ＝mbg。其中T和mbg始終不變，當(dāng)F大小在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，支持力FN在一定范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)B正確；摩擦力也在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，選項(xiàng)D正確。對(duì)點(diǎn)練3力合成與分解思想的實(shí)際應(yīng)用9.刀、斧、鑿等切削工具的刃部叫做劈，如圖5所示是用斧頭劈木柴的示意圖。劈的縱截面是一個(gè)等腰三角形，使用劈的時(shí)候，垂直劈背加一個(gè)力F，這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，使劈的兩個(gè)側(cè)面推壓木柴，把木柴劈開(kāi)。設(shè)劈背的寬度為d，劈的側(cè)面長(zhǎng)為l，不計(jì)斧頭的自身重力，則劈的側(cè)面推壓木柴的力約為()圖5A.eq\f(d,l)F B.eq\f(l,d)FC.eq\f(l,2d)F D.eq\f(d,2l)F答案B解析斧頭劈木柴時(shí)，設(shè)兩側(cè)面推壓木柴的力分別為F1、F2且F1＝F2，利用幾何三角形與力的三角形相似有eq\f(d,F)＝eq\f(l,F1)，得推壓木柴的力F1＝F2＝eq\f(l,d)F，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤。10.(2020·山東濟(jì)南市第一次模擬)如圖6所示為剪式千斤頂?shù)慕孛鎴D。四根等長(zhǎng)的支持臂用光滑鉸鏈連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)水平螺紋軸減小MN間的距離，以抬高重物。保持重物不變，MP和PN夾角為120°時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F1；MP和PN夾角為60°時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F2。不計(jì)支持臂和螺紋軸的重力，則F1與F2大小之比為()圖6A.1∶1 B.1∶3C.eq\r(3)∶1 D.3∶1答案D解析當(dāng)兩臂間的夾角為120°時(shí)，兩臂受到的壓力為FN1＝eq\f(G,2cos60°)＝G對(duì)N點(diǎn)分析，N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F1＝2FN1cos30°＝eq\r(3)G當(dāng)兩臂間的夾角為60°時(shí)，兩臂受到的壓力為FN2＝eq\f(G,2cos30°)＝eq\f(\r(3),3)G對(duì)N點(diǎn)分析，N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F2＝2FN2cos60°＝eq\f(\r(3),3)G則有eq\f(F1,F2)＝3∶1故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。11.(2020·廣東佛山市二模)如圖7所示，戰(zhàn)士在水平地面上進(jìn)行拉輪胎的負(fù)荷訓(xùn)練，設(shè)戰(zhàn)士做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持雙肩及兩繩的端點(diǎn)A、B等高。兩繩間的夾角為θ，所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角恒為α，輪胎重為G，地面對(duì)輪胎的摩擦阻力大小恒為Ff，則每根繩的拉力大小為()圖7A.eq\f(Ff,2cos\f(θ,2)·cosα) B.eq\f(Ff,2sinθ·sinα)C.eq\f(Ff,2cos\f(θ,2)·sinα) D.eq\f(\r(Feq\o\al(2,f)＋G2),2cos\f(θ,2)·cosα)答案A解析設(shè)每根繩子的拉力為FT，則兩根繩子拉力的合力為2FTcoseq\f(θ,2)；在水平方向Ff＝2FTcoseq\f(θ,2)·cosα解得FT＝eq\f(Ff,2cos\f(θ,2)·cosα)故選項(xiàng)A正確。12.如圖8所示，靜止在水平地面上的木塊受到兩個(gè)拉力F1、F2的作用。開(kāi)始時(shí)，兩拉力沿同一水平線(xiàn)方向相反，且F1＞F2；現(xiàn)保持F1不變，讓F2的大小不變、F2的方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)180°，在此過(guò)程中木塊始終靜止。下列說(shuō)法正確的是()圖8A.木塊受到所有外力的合力逐漸變大B.木塊對(duì)地面的壓力可能為零C.木塊受到的摩擦力先變小后變大D.木塊受到的摩擦力逐漸變大答案D解析由于木塊始終處于平衡狀態(tài)，受到所有外力的合力始終為零，故A錯(cuò)誤；水平方向，物塊受F1、F2和摩擦力而平衡，根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，木塊在整個(gè)過(guò)程中必定一直受到地面的支持力，由牛頓第三定律可知，木塊對(duì)地面的壓力不可能為0，故B錯(cuò)誤；F1、F2大小不變，夾角從180°逐漸減小到零，F(xiàn)1和F2的水平分力的合力逐漸增大，木塊受到的摩擦力逐漸變大，故C錯(cuò)誤，D正確。13.如圖9所示，截面為等腰直角三角形的斜面體A放在光滑水平面上，光滑球B的重力為G，放在斜面體和豎直墻壁之間，要使A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，作用在斜面體上的水平力F的大小為()圖9A.G B.eq\r(2)GC.1.5G D.2G答案A解析對(duì)處于平衡的A和B的整體受力分析如圖甲，對(duì)B球受力分析如圖乙。由整體法可得：F＝FN墻對(duì)B球由合成法可得：FN墻＝Gtanθ，其中A為等腰直角三角形，由幾何關(guān)系可知θ＝45°；聯(lián)立各式可得F＝G，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。14.如圖10所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在與水平方向夾角為θ＝37°的推力F作用下靜止于墻壁上，物塊與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，推力F應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？(取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10m/s2)圖10答案10N≤F≤50N解析當(dāng)F較大時(shí)，物塊會(huì)有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力向下，當(dāng)物塊恰不上滑時(shí)，力F有最大值(受力如圖1所示)所以FN＝Fmaxcosθ，F(xiàn)maxsinθ＝Ff＋mg又因?yàn)镕f＝μFN，解得Fmax＝50N當(dāng)力F較小時(shí)，物塊有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力向上，所以當(dāng)物塊恰不下滑時(shí)，力F有最小值(受力如圖2所示)，由平衡條件可得出：FN′＝FmincosθFminsinθ＋Ff′－mg＝0又因?yàn)镕f′＝μFN′解得：Fmin＝10N所以使物塊靜止于墻上推力F的取值范圍為10N≤F≤50N。

高考復(fù)習(xí)時(shí)間安排進(jìn)入高三，考生應(yīng)該如何復(fù)習(xí)才最有效呢？這是考生們最為關(guān)心的，下面為考生們準(zhǔn)備了一套有效的高三復(fù)習(xí)計(jì)劃，希望對(duì)于考生們的高考復(fù)習(xí)有所幫助。高三復(fù)習(xí)計(jì)劃第一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)能力過(guò)關(guān)(8月中3月初)全面閱讀教材，查漏補(bǔ)缺，使知識(shí)系鏡化。并配合單元訓(xùn)練，提升應(yīng)用能力。第二輪復(fù)習(xí)棕合能力突破(3月初~5月中)明碚重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，把握知識(shí)內(nèi)部聯(lián)系。加強(qiáng)解瓶訓(xùn)練，提升實(shí)戰(zhàn)能力。第