高中物理一輪復(fù)習(xí)選擇題專項(xiàng)練習(xí)：力的合成與分解

力的合成與分解練習(xí)一、選擇題1.如圖為兩個(gè)大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像(0≤θ≤2π)，下列說法中正確的是()A．合力大小的變化范圍是0≤F≤14NB．合力大小的變化范圍是2N≤F≤10NC．這兩個(gè)分力的大小分別為6N和8ND．這兩個(gè)分力的大小分別為2N和8N2.如圖所示，某物體同時(shí)受到共面的三個(gè)共點(diǎn)力作用，坐標(biāo)紙小方格邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)1N大小的力。甲、乙、丙、丁四種情況中，關(guān)于三個(gè)共點(diǎn)力的合力大小，下列說法正確的是()A．甲圖最小 B．乙圖為8NC．丙圖為5N D．丁圖為1N3.航母阻攔索用于攔停高速運(yùn)動(dòng)的艦載機(jī)，被喻為“艦載機(jī)生命線”。如圖為其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，滑輪1、2、3、4及液壓缸a、b、c固定在甲板平面上，阻攔索繞過滑輪組后閉合。某時(shí)刻艦載機(jī)的掛鉤勾住阻攔索，形成圖示的夾角時(shí)，艦載機(jī)受到阻攔索的合力大小為F。不考慮阻攔索、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦，則此時(shí)單個(gè)柱塞所受阻攔索的合力大小為()A．F B．eq\f(\r(3),3)FC．eq\f(\r(3),2)F D．2F4.用斧頭劈木柴的情境如圖甲所示。劈的縱截面是一個(gè)等腰三角形，劈背的寬度為d，劈的側(cè)面長(zhǎng)為l，當(dāng)在劈背加一個(gè)力F時(shí)的受力示意圖如圖乙所示，若不計(jì)斧頭的重力，則劈的側(cè)面推壓木柴的力F1為()A．eq\f(l,d)F B．eq\f(d,l)FC．eq\f(l,2d)F D．eq\f(d,2l)F5.如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β(α＞β)。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力，則()A．F1的豎直分力大于F2的豎直分力B．F1的豎直分力等于F2的豎直分力C．F1的水平分力大于F2的水平分力D．F1的水平分力等于F2的水平分力6.如圖所示，質(zhì)量分別為3m和m的兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，中間用一細(xì)線連接，并通過另一細(xì)線將小球a與天花板上的O點(diǎn)相連，為使小球a和小球b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且Oa細(xì)線向右偏離豎直方向的夾角恒為37°，需要對(duì)小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。重力加速度為g，則當(dāng)F的大小達(dá)到最小時(shí)，Oa細(xì)線對(duì)小球a的拉力大小為()A．2.4mg B．3mgC．3.2mg D．4mg7.抖空竹在中國(guó)有著悠久的歷史。假設(shè)抖空竹所用輕繩AB總長(zhǎng)為L(zhǎng)，空竹重量為G，可視為質(zhì)點(diǎn)，繩能承受的最大拉力是2G?，F(xiàn)將繩一端固定，另一端緩慢水平向右移動(dòng)d而使繩不斷，不計(jì)一切摩擦，則d的最大值可能為()A．eq\r(3)LB．eq\f(\r(15),4)LC．eq\f(\r(3),2)LD．eq\f(\r(15),2)L8.如圖所示，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上的O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α＝70°，則β等于()A．45° B．55°C．60° D．70°9.如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為m1的物體，∠ACB＝30°；如圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向成30°角，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為m2的物體，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．圖甲中BC對(duì)滑輪的作用力大小為eq\f(m1g,2)B．圖乙中HG桿受到繩的作用力為m2gC．細(xì)繩AC段的拉力FAC與細(xì)繩EG段的拉力FEG之比為1∶1D．細(xì)繩AC段的拉力FAC與細(xì)繩EG段的拉力FEG之比為m1∶2m210.有一種瓜子破殼器如圖甲所示，將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間，按壓瓜子即可破開瓜子殼。破殼器截面如圖乙所示，瓜子的剖面可視作頂角為θ的扇形，將其豎直放入兩完全相同的水平等高圓柱體A、B之間，并用豎直向下的恒力F按壓瓜子且保持靜止，若此時(shí)瓜子殼未破開，忽略瓜子自重，不計(jì)摩擦，則()A．若僅減小A、B距離，圓柱體A對(duì)瓜子的壓力變大B．若僅減小A、B距離，圓柱體A對(duì)瓜子的壓力變小C．若A、B距離不變，頂角θ越大，圓柱體A對(duì)瓜子的壓力越大D．若A、B距離不變，頂角θ越大，圓柱體A對(duì)瓜子的壓力越小11.如圖是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。若車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是()A．此時(shí)千斤頂每臂受到的壓力均為5.0×104NB．此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為5.0×104NC．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小12如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一直角三角形金屬框架，底邊水平，底角分別為30°和60°，質(zhì)量為M的小球a和質(zhì)量為m的小球b套在框架上，可以無摩擦地滑動(dòng)，a、b之間用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí)，細(xì)線與金屬框架形成的夾角θ＝53°，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則小球a、b的質(zhì)量之比eq\f(M,m)為()A．eq\f(3\r(3),4)B．eq\f(4\r(3),3)C．eq\f(5,4)D．eq\f(5\r(3),4)答案：1.C由題圖可知，當(dāng)兩力夾角為π時(shí)，兩力的合力為2N，而當(dāng)兩力夾角為eq\f(π,2)時(shí)，兩力的合力為10N，則這兩個(gè)力的大小分別為6N、8N，故C正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí)，合力大小等于這兩個(gè)力的大小之和14N；當(dāng)兩個(gè)力方向相反時(shí)，合力大小等于這兩個(gè)力的大小之差2N，由此可見，合力大小的變化范圍是2N≤F≤14N，故A、B錯(cuò)誤。2.D由題圖可知，F(xiàn)甲＝2N，方向豎直向上；F乙＝4eq\r(5)N，方向斜向右下；F丙＝2eq\r(5)N，方向斜向左上；F丁＝1N，方向豎直向上；則題圖丁的合力最小，為1N，故選D。3.B某時(shí)刻艦載機(jī)的掛鉤勾住阻攔索，形成題圖所示的60°夾角，由于掛鉤兩側(cè)阻攔索中拉力相等，由2F′cos30°＝F，解得阻攔索中的拉力F′＝eq\f(\r(3),3)F。由于柱塞兩側(cè)阻攔索中拉力相等，其合力方向在兩側(cè)阻攔索拉力所成夾角的角平分線上，所以單個(gè)柱塞所受阻攔索的合力大小為F合＝2F′cos60°＝F′＝eq\f(\r(3),3)F，B正確。4.A根據(jù)力的作用效果，力F分解為垂直于劈的側(cè)面的分力F1、F2，如圖所示，根據(jù)對(duì)稱性，兩分力F1、F2大小相等，這樣，以F1、F2為鄰邊的平行四邊形就是一個(gè)菱形，因?yàn)榱庑蔚膶?duì)角線互相垂直且平分，所以根據(jù)三角形相似eq\f(\f(d,2),l)＝eq\f(\f(F,2),F1)，解得F1＝F2＝eq\f(l,d)F，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5.D對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析可得，水平方向F1sinα＝F2sinβ，即F1的水平分力等于F2的水平分力；豎直方向F1cosα＋F2cosβ＝mg，解得F1＝eq\f(mgsinβ,sin（α＋β）)，F(xiàn)2＝eq\f(mgsinα,sin（α＋β）)，則F1的豎直分量F1y＝eq\f(mgsinβcosα,sin（α＋β）)，F(xiàn)2的豎直分量F2y＝eq\f(mgsinαcosβ,sin（α＋β）)，因sinαcosβ－cosαsinβ＝sin(α－β)＞0，可知F2y＞F1y，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.C以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，作出F在三個(gè)方向時(shí)整體的受力圖，根據(jù)平衡條件知F與FT的合力與總重力總是大小相等、方向相反的，由力的合成圖可知當(dāng)F與繩子Oa垂直時(shí)F有最小值，即圖中的2位置，此時(shí)Oa細(xì)線對(duì)小球a的拉力大小為FT＝4mgcos37°＝3.2mg，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7.B設(shè)輕繩與水平方向的夾角為θ，根據(jù)受力分析可得豎直方向上有2FTsinθ＝G，繩能承受的最大拉力是2G時(shí)，解得sinθ＝eq\f(1,4)，由幾何關(guān)系可得sinθ＝eq\f(\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))\s\up10(2)－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))\s\up10(2)),\f(L,2))，聯(lián)立解得d＝eq\f(\r(15),4)L，故選B。8.B取O點(diǎn)為研究對(duì)象，在三力的作用下處于平衡狀態(tài)，對(duì)其受力分析如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得2β＋α＝180°，則有β＝55°，故選B。9.D題圖甲中，兩段繩的拉力大小都是m1g，互成120°角，因此合力大小是m1g，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，BC桿對(duì)滑輪的作用力大小也是m1g(方向與豎直方向成60°角，斜向右上方)，故A錯(cuò)誤；題圖乙中，以G端為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，由平衡條件得FHGtan30°＝m2g，解得FHG＝eq\r(3)m2g，即HG桿受到繩的作用力為eq\r(3)m2g，故B錯(cuò)誤；題圖甲中繩AC段的拉力FAC＝m1g，題圖乙中由于FEGsin30°＝m2g，解得FEG＝2m2g，可得eq\f(FAC,FEG)＝eq\f(m1,2m2)，故C錯(cuò)誤，D正確。10.D瓜子處于平衡狀態(tài)，若僅減小A、B距離，A、B對(duì)瓜子的彈力方向不變，則大小也不變，A、B錯(cuò)誤；若A、B距離不變，頂角θ越大，則A、B對(duì)瓜子彈力的夾角減小，合力不變，則兩彈力減小，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11.D將汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個(gè)分力F1、F2，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩臂受到的壓力大小相等F1＝F2。設(shè)千斤頂兩臂間的夾角為2θ，根據(jù)幾何關(guān)系可得2F1cosθ＝F，解得F1＝eq\f(F,2cos60°)＝1.0×105N，所以此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0×105N，故A錯(cuò)誤；汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×