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2018年秋高考物理第一轮复习课时跟踪练:第二章第二讲力的合成与分解(含答案解析)

1、第二章 相互作用第二讲 力的合成与分解课时跟踪练A 组 基础巩固1(多选 )(2018丽江模拟 )下列说法正确的是( )A平行四边形定则适用于任何力的合成B矢量的加法满足平行四边形定则或三角形定则C力的合成的平行四边形定则只适用于共点力D三角形定则只适用于共点力的合成解析:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,所以力的合成的平行四边形定则只适用于共点力,与两个分力共点的那条对角线所表示的力才是它们的合力,故 A 错误,C 正确;矢量运算时遵从平行四边形定则或三角形定则,故 B 正确;三角形定则适用于共点力的合成与分解,故 D 错误答

2、案:BC2(2017湖北名校月考) 关于力的合成与分解,下列说法正确的是( )A合力一定大于其中一个分力B合力与分力一定是同种性质的力C合力与分力是等效的,同时作用在物体上D已知合力和它的两个分力的方向,则两个力有确定值解析:由平行四边形定则可知,两个力的合力,可以比这两个分力都小,所以 A 错误;合力与分力在作用效果上等效,但不能说成是同种性质的力,故 B 错误;合力与分力是等效替代关系,但不是同时作用在物体上,所以 C 错误;根据力的合成与分解可知,已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的,故 D 正确答案:D3.(2018大连模拟 )生活中的物理知识无处不在如图所示是我们衣服上的拉链的

3、一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个类似三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易地被拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是( )A在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力B在拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开,并没有增大拉力C在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力D以上说法都不正确解析:在拉开拉链的时候,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图所示,分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开,同理可知,合上拉链时增大了合上的力答案:A4.(2

4、018秦皇岛模拟 )假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图所示,他先后作出过几个猜想,其中合理的是( )A刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大解析:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角形劈,设顶角为 2,背宽为 d,侧面长为 l,如图所示当在刀背施加压力 F 后,产生垂直侧面的两个分力 F1、F 2,

5、使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知,这两个分力大小相等(F 1F 2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图所示,在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分 )根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式 ,得 F1F 2 .F1F2ld2 1sin F2sin 由此可见,刀背上加上一定的压力 F 时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sin 的值越小, F1 和 F2 的值越大,故 D 正确答案:D5.(2017宁夏育才中学月考) 如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D 四个小物块,小物块之间由四根完全相同的轻质橡皮筋连接,正好组成一个

6、菱形,BAD120 ,整个系统保持静止状态已知 A 物块所受的摩擦力大小为 Ff,则 D 物块所受的摩擦力大小为( )A. Ff BF f C. Ff D 2Ff32 3解析:已知 A 物块所受的摩擦力大小为 Ff,设每根橡皮筋的弹力为 F,则有 2Fcos 60F f,对 D 物块有 2Fcos 30F f,解得Ff F Ff,只有选项 C 正确3 3答案:C6(2017六安一中二模) 如图所示,两个质量为 m1 的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为 120,用轻绳将两球与质量为 m2 的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则 m1m 2 为( )A11 B12 C1 D. 23 3解析:

7、将小球 m2 的重力按效果根据平行四边形定则进行分解如图,由几何知识得 FTm 2g,对 m1 受力分析,由平衡条件,在沿杆的方向有:m 1gsin 30F Tsin 30,解得 FTm 1g,可见m1m 211,故选 A.答案:A7.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴 O 安在一根轻木杆上,一根轻绳 AB 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且 A 端到滑轮之间轻绳保持水平,B 端下面挂一个重物,木杆与竖直方向的夹角为 45,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变,改变 的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是( )A只有 变小,弹力才变大B只有 变大,弹力才变大C无论 变大还是变小,弹力都变

8、大D无论 变大还是变小,弹力都不变解析:无论 变大还是变小,水平段轻绳和竖直段轻绳中的拉力不变,这两个力的合力与木杆对滑轮的弹力平衡,故滑轮受到木杆的弹力不变答案:D8.一串小灯笼(五只) 彼此用轻绳连接,并悬挂在空中在稳定水平风力作用下发生倾斜,轻绳与竖直方向的夹角为 30,如图所示设每只灯笼的质量均为 m,重力加速度大小为 g,则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为( )A2 mg B.323mg3C. D8mg83mg3解析:以第一只灯笼下方的四只灯笼整体为研究对象,受力分析,根据力的合成与分解得,自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小 FT ,选项 C 正确4mgcos 30

9、83mg3答案:C9在如图所示的四幅图中AB、BC 均为轻质杆,各图中杆的A、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在 B 处由铰链相连接,B 点下方用轻绳悬挂小物块,下列关于杆受力的说法正确的是( )A甲中的 AB 杆、BC 杆均可替换为轻绳B乙中的 AB 杆表现为拉力,BC 杆表现为支持力C丙中的 AB 杆、BC 杆均可替换为轻绳D丁中的 AB 杆、BC 杆均表现为支持力解析:由题图看出,甲、丙、丁中,AB 杆对 B 点产生的是拉力,当用轻绳代替时效果不变,仍能使装置平衡,同理可知,题图中的BC 杆可以用等长的轻绳代替的只有丙,故 A 错误,C 正确;乙中B 点受向下的拉力,则 BC 杆表现为支

10、持力,由平衡关系可知 AB 杆也表现为支持力,故 B 错误;对丁中 B 点分析可知,B 点受向下的拉力,AB 杆表现为拉力,BC 杆表现为支持力,故 D 错误答案:C10(2018 渭南模拟)如图所示,A、B 都是重物,A 被绕过小滑轮 P 的细线悬挂着,B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮 P 被一根斜短线系于天花板上的 O 点;O是三根线的结点,bO 水平拉着 B物体,cO 沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于平衡静止状态若悬挂小滑轮的斜线 OP 的张力大小是 20 N,g 取 10 m/s2,则下列3说法中错误的是( )A弹簧的弹力为 10

11、 NB重物 A 的质量为 2 kgC桌面对 B 物体的摩擦力为 10 N3DOP 与竖直方向的夹角为 60解析:Oa 与 aA 两细线拉力的合力与 OP 线的张力大小相等,由几何知识可知 FOa F aA20 N,且斜线 OP 与竖直方向的夹角为30, D 错误;重物 A 的重力 GAF aA ,所以 mA2 kg,B 正确;桌面对 B 的摩擦力 FfF Ob F Oa cos 3010 N,C 正确;弹3簧的弹力 F 弹 F Oa sin 3010 N,故 A 正确答案:DB 组 能力提升11.(2018绵阳模拟 )近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生现将人体头颈部简化为如图的模型重心

12、在 P 点的头部,在可绕 O 转动的颈椎 OP(可视为轻杆) 的支持力和沿 PQ 方向肌肉拉力的作用下处于静止当人低头时,颈椎与竖直方向的夹角为 45,PQ 与竖直方向的夹角为 60,此时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(sin 150.26, 1.73)( )3A4.2 倍 B2.8 倍 C3.3 倍 D2.0 倍解析:对头部进行受力分析,如图所示设人的颈椎对头的支持力为 F,由正弦定理得 3.3,选FG sin(180 15 45)sin 15 sin 60sin 15项 C 正确答案:C12(2017 辽宁铁岭联考) 如图甲所示,两段等长轻质细线将质量分别为 m、2m 的小球

13、A、B( 均可视为质点) 悬挂在 O 点,小球 A受到水平向右的恒力 F1 的作用,小球 B 受到水平向左的恒力 F2 的作用,当系统处于静止状态时,出现了如图乙所示的状态,小球 B刚好位于 O 点正下方,则 F1 与 F2 的大小关系是( )AF 14F 2 BF 13F 2C 2F13F 2 D2F 15F 2解析:A 受到水平向右的力 F1,B 受到水平向左的力 F2,以整体为研究对象,受力分析如图所示,设 O、 A 间的细线与竖直方向的夹角为 ,则由力的分解和平衡条件得 Fsin F 2F 1,Fcos 2mgmg,故 tan ,以 B 为研究对象受力分析,设F1 F22mg mgA、

14、B 间的细线与竖直方向的夹角为 ,则由平衡条件得 tan ,由几何关系有 ,得 2F15F 2,选项 D 正确F22mg答案:D13.(多选 )如图所示,用大小恒定的力 F 将物体压在粗糙竖直墙壁上,当 F 从实线位置绕 O 点顺时针转至虚线位置的过程中,物体始终静止,则下列对在这个过程中,墙壁对物体的摩擦力 Ff与弹力FN 的变化情况的分析正确的是( )AF N 先减小后增大B FN 先增大后减小C Ff的方向一直竖直向上DF f可能先减小后增大解析:物体始终保持静止状态,受力平衡,对物体受力分析,F 斜向下时,设 F 与水平方向的夹角为 ,在竖直方向上,根据平衡条件得 FfmgF sin

15、,方向向上,在水平方向上,F NFcos ,当 F 从实线位置绕 O 点顺时针转至水平位置的过程中, 减小,则sin 减小,cos 增大,所以 Ff减小,F N 增大F 斜向上时,设 F与水平方向的夹角为 ,若 Fsin mg,则 Ff方向向下,Fsin mgF f, 增大,则 sin 增大,F f增大综上可知,F f的方向可能一直向上,大小逐渐减小;也可能先向上后向下,大小先减小后增大F N 先增大后减小,选项 B、D 正确答案:BD14如图所示,固定在水平地面上的物体 A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为 的斜面,一根轻绳跨过物体 A 顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为 m1、m 2 的小球

16、B、C,假设绳与物体 A 的表面平行,当两球静止时,小球 B 与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为 ,不计一切摩擦,则 m1、m 2 之间的关系是( )Am 1m 2 Bm 1m 2tan C m1 Dm 1m 2cos m2tan 解析:设绳对两球的拉力大小为 FT,对 C 根据力的合成与分解得 FTm 2gsin ;对 B 根据力的合成与分解得 FTm 1gcos ;联立解得 m1m 2tan ,选项 B 正确答案:B15(多选)如图所示,斜面体 A 静置于水平地面上,其倾角 45,上表面水平的物块 B 在 A 上恰能匀速下滑,现对 B 施加一个沿斜面向上的力 F,使 B 能缓慢地向上

17、匀速运动某时刻在 B上轻轻地放上一个质量为 m 的小物体 C(图中未画出) ,A 始终静止,仅改变 F 的大小为 F,使 B 保持运动状态不变已知重力加速度大小为 g.关于放上 C 之后,下列说法正确的是 ( )AB 受到的摩擦力大小增加了 mg22B B 受到的摩擦力不变C A 受到地面的摩擦力不变DA 受到地面的摩擦力大小增加了 mg解析:在 B 匀速下滑过程中,所受的摩擦力大小为 Ff1m Bgsin ,又 Ff1m Bgcos ,联立解得 tan 1;未放 C 之前,B 匀速上滑时,由于 B 对 A 的压力没有变化,则 B 所受的摩擦力大小没有变化,仍为 Ff2F f1 mBgcos

18、.放上 C 之后, B 匀速上滑时,B 所受的摩擦力大小 Ff3 (mBm)gcos ,则 B 受到的摩擦力增加量为F f Ff3 Ff2mgcos tan mgcos mg,选项 A 正确,B22错误对整体研究,未放 C 时,地面对 A 的摩擦力大小为FfA1F cos ,对 B 有 Fm Bgcos m Bgsin ,将 45,1代入得 FfA1m Bg;放上 C 时,地面对 A 的摩擦力大小为 FfA2Fcos , F( mBm)gcos (m Bm) gsin ,将 45,1 代入得FfA2( mm B)g;A 受到地面的摩擦力增加量为 F fAmg ,选项 C错误,D 正确答案:AD