2021年新高考物理一輪復習考點強化訓練考點六力的合成與分解(解析版)

2021年新高考物理一輪復習考點加強訓練考點六力的合成與分解1.(多項選擇)將物體所受重力按力的效果進行分解,下列圖中正確的選項是( )答案

ABD2.(多項選擇)(2020

廣東深圳聯(lián)考

)一個大人拉著載有兩個小孩的小車

(其拉桿可自由轉動

)沿水平地面勻速前進

,則對小孩和車的下列說法正確的選項是

(

)拉力的水平分力等于小孩和車所受的協(xié)力拉力與摩擦力的協(xié)力大小等于車和小孩重力大小小孩和車所受的協(xié)力為零答案CD3.如下圖為兩個大小不變、夾角θ變化的力的協(xié)力的大小F與θ角之間的關系圖像(0≤θ≤2π),下列說法中正確的選項是( )A.協(xié)力大小的變化范圍是0≤F≤14NB.協(xié)力大小的變化范圍是2N≤F≤10NC.這兩個分力的大小分別為6N和8ND.這兩個分力的大小分別為2N和8N答案C由題圖可知:當兩力夾角為180°時,兩力的協(xié)力為2N,而當兩力夾角為90°時,兩力的協(xié)力為10N。則這兩個力的大小分別為6N、8N,故C項正確,D項錯誤;當兩個力方向相同時,協(xié)力大小等于兩個力大小之和,為14N,當兩個力方向相反時,協(xié)力大小等于兩個力大小之差,為2N,由此可見協(xié)力大小的變化范圍是2N≤F≤14N,故A、B項錯誤。4.(多項選擇)一物體位于圓滑水平面上,同時受到三個水平共點力F、F和F的作用,其大小分別123為F1=42N、F2=28N、F3=20N,且F1的方向指向正北,下列說法中正確的選項是()A.這三個力的協(xié)力可能為零B.F1、F2兩個力的協(xié)力大小可能為20NC.若物體處于勻速直線運動狀態(tài),則F、F的協(xié)力大小為48N,方向指向正南23D.若物體處于靜止狀態(tài),則F2、F3的協(xié)力大小為42N,方向指向正南答案ABDF1212123的大小處、F的協(xié)力范圍是|F-F|≤F≤F+F,即14N≤F≤70N,選項B正確;F于此范圍之內,所以這三個力的協(xié)力可能為零,選項A正確。若物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動狀態(tài)),則某兩個力的協(xié)力必然與第三個力等大反向,應選項C錯誤,D正確。5.(2020河北唐山期中)如下圖,將一根長為l的細繩一端固定在O點,另一端懸掛質量為m的小球A,為使細繩與豎直方向成30°角且繃緊,小球A處于靜止狀態(tài),對小球施加的最小的力是(重力加快度為g)( )A.mg

B.mg

C.mg

D.mg答案

C將小球的重力分解如圖

,其中一個分力等于施加的力的大小。

施加的力與

OA

垂直時最小,Fmin=mgsin30=°mg,C項正確。6.(多項選擇)(2020山東濰坊青州檢測)如下圖(俯視),完全相同的四個足球彼此相互接觸疊放在水平面上處于靜止狀態(tài),每個足球的質量都是m,不考慮轉動情況,重力加快度為g,下列說法正確的是( )A.下面每個球對地面的壓力均為mg下面的球不受地面給的摩擦力C.下面每個球受地面給的摩擦力均為mgD.上面球對下面每個球的壓力均為mg答案AD以四個球整體為研究對象,受力剖析可得3FN=4mg,可知下面每個球對地面的壓力均為F'N=FN=mg,A項正確;隔絕上面的球進行剖析,由幾何關系可得,下面每個球對上面的球的彈力與豎直方向的夾角的余弦值為,正弦值為,則3F1·=mg,F1=mg,D項正確;由牛頓第三定律可知,上面球對下面球的作使勁F1'=F1,隔絕下面一個球剖析,Ff=F'1·=mg,B、C項錯誤。7.(多項選擇)(2020福建廈門模擬)我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的風俗,如下圖,質量為m的燈籠用兩根不等長的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上,OA比OB長,O為結點。重力加快度大小為g,設OA、OB對O點的拉力分別為FA、FB,輕繩能夠承受足夠大的拉力,則( )A.FA小于FBB.FA、FB的協(xié)力大于mgC.調節(jié)懸點A的地點,可使FA、FB都大于mgD.換質量更大的燈籠,FB的增加量比FA的增加量大答案ACD對結點O受力剖析,畫賣力的示意圖如圖,由圖可知,FABAB的協(xié)力等小于F,F、F于mg,選項A正確,B錯誤;調節(jié)懸點A的地點,當∠AOB大于某一值時,FAB都大于mg,選、F項C正確;換質量更大的燈籠,則重力mg增大,FB的增加量比FA的增加量大,選項D正確。8.(2020廣東深圳調研)如下圖,用纜繩將沉在海底的球形鋼件先從a處豎直吊起到b,再水平移到c,最后豎直下移到d。全過程,鋼件受到水的阻力大小不變,方向與運動方向相反,所受浮力恒定。則上漲、平移、下降過程中的勻速運動階段,纜繩對鋼件拉力F1、F2、F3的大小關系是( )A.F>F>F3B.F>F>F2C.F>F>F3D.F>F>F112132132答案A因為均做勻速運動,處于平衡狀態(tài),設浮力大小為F,阻力大小為f,上漲階段F1=mg+f-F,平移階段F2sinα=f,F2cosα=mg-F,F2=,下降階段F3+f=mg-F,F3=mg-f-F,所以F1>F2>F3,所以A正確,B、C、D錯誤。9.(2020河南焦作月考)小明想推動家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也推不動,他便想了個妙招,如下圖,用A、B兩塊木板,搭成一個底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥居然被推動了!下列說法中正確的選項是( )A.這是不可能的,因為小明根本沒有使勁去推衣櫥B.這是不可能的,因為不論怎樣小明的力氣也沒那么大C.這有可能,A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D.這有可能,但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力答案

C根據(jù)小明所受重力產(chǎn)生的效果

,將小明的重力分解為沿兩個木板方向的分力

,由于兩個木板夾角靠近

180°,根據(jù)平行四邊形定則可知

,分力遠大于小明的重力

,選項

C正確。10.(多項選擇)(2020

東北三校聯(lián)考

)如下圖

,在傾角為α的圓滑斜面上放一個重為

G的小球

,并用圓滑的擋板擋住,擋板與斜面的夾角為水平,在此過程中小球始終處于平衡狀態(tài)小能夠為( )

θ(最初θ<α擋),板從圖示地點以O為軸逆時針遲緩轉至,當擋板對小球的彈力大小等于小球的重力時,θ的大A.α

B.2α

C.π-α

D.π-2α答案AC重力沿垂直于擋板和斜面方向分解,兩個分力大小分別等于擋板和斜面對小球的彈力,以表示重力的線段尾端為圓心,該線段長為半徑畫協(xié)助圓,如圖甲所示,由幾何知識得=α時,擋板對小球的彈力大小等于小球的重力;當擋板轉到水平時,擋板對小球的彈力大小等于小球的重力,如圖乙所示,θ=-πα,故A、C正確。11.(多項選擇)如圖,粗拙水平面上

a、b、c、d四個相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連結

,正好組成一個等腰梯形,系統(tǒng)靜止。ab之間、ac之間以及bd之間的彈簧長度相同且等于cd之間彈簧長度的一半,ab之間彈簧彈力大小為cd之間彈簧彈力大小的一半。若a受到的摩擦力大小為

f,則(

)A.ab之間的彈簧一定是壓縮的B.b受到的摩擦力大小為fC.c受到的摩擦力大小為fD.d受到的摩擦力大小為2f答案ABC設每根彈簧的原長為

L0,ab

之間彈簧的形變量為

Δx1,cd

之間彈簧的形變量為Δx2,則有

kΔx2=2kΔx1,若ab之間的彈簧也是被拉長

,則有

L0+Δx2=2(L0+Δx1),解得

L0=0,不切合題意,所以ab之間的彈簧被壓縮,A正確;由于a受到的摩擦力大小為f,根據(jù)對稱性可得,b受到的摩擦力大小也為f,B正確;以a和c為研究對象進行受力剖析如下圖,圖中的θ為ac與cd之間的夾角,則cosθ==,所以θ=60°,則∠cab=120°,a受到的摩擦力大小f=T;對c根據(jù)力的合成可得fc=f,所以C正確;由于c受到的摩擦力大小為f,根據(jù)對稱性可知,d受到的摩擦力大小也為f,D錯誤。12.如下圖,甲、乙、丙三人分別在兩岸用繩拉小船在河流中行駛方向與航向夾角為30°,乙的拉力大小為400N,方向與航向夾角為

,已知甲的拉力大小為800N,60°,要保持小船在河流正中間沿虛線所示的直線行駛

,則丙使勁最小為

(

)A.與F甲垂直,大小為400NB.與F乙垂直,大小為200NC.與河岸垂直,大小約為746ND.與河岸垂直,大小為400N答案C甲、乙兩人的拉力大小和方向一定,其協(xié)力為如下圖的沿題圖所示虛線方向直線行駛,F與F丙的協(xié)力必沿題圖中虛線方向

F,要保持小船在河流中間,F丙與題圖中虛線垂直時值最小,由圖可知,F丙min=F乙sin60+F°甲sin30°=200N+400N≈746N,C項正確。13.如下圖,一個“Y”彈弓頂部跨度為形L,兩根相同的橡皮條自由長度均為L,在兩橡皮條的尾端用一塊軟羊皮(長度不計)做成囊片。若橡皮條的彈力與形變量的關系知足胡克定律,且勁度系數(shù)為

k,發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為

2L(彈性限度內

),則發(fā)射過程中囊片對彈丸的最大作使勁為

(

)A.kL

B.2kL

C.kL

D.kL答案

D橡皮條的長度最長時

,如圖甲所示

,由幾何關系知甲cosθ==彈丸受力如圖乙所示彈丸受力的最大值為

F'=2Fcos

θ而

乙F=k(2L-L),則

F'=

kL,D

正確。14.如下圖是轎車常用的千斤頂

,當搖動把手時

,螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劬蹟n

,進而將汽車頂起。當車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?/p>

1.0×105N,此時千斤頂兩臂間的夾角為120°。下列判斷正確的選項是

(

)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.若持續(xù)搖動把手,將汽車頂起,千斤頂每臂受到的壓力將增大D.若持續(xù)搖動把手,將汽車頂起,千斤頂每臂受到的壓力將減小答案D車輪剛被頂起時,千斤頂兩臂支持力的協(xié)力為千斤頂對汽車的支持力,等于汽車對千斤頂?shù)膲毫?大小為1.0×105N,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;持續(xù)搖動把手,將汽車頂起,千斤頂兩臂間夾角減小,每臂受到的壓力減小,D項正確,C項錯誤。15.如下圖,一質量為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遲緩拉起使繩與豎直方向的夾角為θ=30°,且繩繃緊,則練功隊員對沙袋施加的作用力大小為(重力加快度為g)( )A.

B.mg

C.mg

D.mg答案

A成立如下圖直角坐標系

,對沙袋進行受力剖析。將

F和

FT正交分解

,有:Fcos30-F°Tsin30=0°FTcos30+F°sin30-mg=0°聯(lián)立解得

F=

,應選項

A正確。16.(多項選擇)如下圖

,兩相同物塊分別放置在對接的兩固定斜面上

,物塊處在同一水平面內

,之間用細繩連結,在繩的中點加一豎直向上的拉力F,使兩物塊處于靜止狀態(tài)

,此時繩與斜面間的夾角小于90°。當增大拉力F后,系統(tǒng)仍處于靜止狀態(tài),下列說法正確的選項是( )繩受到