高考物理大一轮复习题组层级快练8第二单元相互作用2力的合成与分解

题组层级快练(八)力的合成与分解一、选择题1(2016廊坊模拟)共点的两个大小均为10 N的力，当它们的合力在010 N范围时，它们夹角的可能值是()A27B79C121 D173答案CD解析由题意，两个相等的共点力大小为10 N，而合力的大小也为10 N，因此由等边三角形的知识可知，当它们之间的夹角为120时，合力即为10 N，如图所示，而当夹角为180时，合力为零，因此它们的合力在010 N范围时，它们夹角在120180之间，故C、D项正确2一物体仅在F1和F2两个力作用下，做匀加速直线运动，F12 N、F25 N，物体质量为1 kg，下面说法正确的是()A物体的加速度可能为2 m/s2B物体的加速度可能为3 m/s2C若将两个力的夹角减小，则加速度一定增大D若去掉F2，则加速度一定减小答案BCD解析两个力的合力最大为7 N，最小为3 N，加速度最大7 m/s2，最小为3 m/s2，A项错误，B、D两项正确若将两个力的夹角减小，则合力增大，加速度一定增大3(2016沈阳模拟)如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦均不计)()A越来越小B越来越大C先变大后变小D先变小后变大答案B解析不计滑轮与绳的重力及摩擦力，则该同学对绳的拉力等于绳中张力，绳的拉力在竖直方向的合力大小等于重物重力，合力不变，两绳间夹角越大，绳的拉力也越大，故B项正确4.两同学用如图所示方法做共点力平衡实验M、N为摩擦不计的定滑轮，O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点，桌上有若干相同的钩码，一同学已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码，为使O点在两滑轮间某位置受力平衡，另一同学在B点挂的钩码数应是()A1个 B3个C4个 D5个答案BC解析设细绳OM与OC的夹角为，则根据力的平衡条件可得：TB2423224cos，而90180，解得1TB5，所以B、C两项正确5.(2016盐城二模)目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材如图所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高，座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比()AF不变，F1变小 BF不变，F1变大CF变小，F1变小 DF变大，F1变大答案A解析木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F0；根据共点力平衡条件，有：2F1cosmg解得：F1，由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，故图中的角减小了，故F不变，F1减小；故选A.6.如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，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 BFfC.Ff D2Ff答案C解析假设弹簧处于拉伸状态，设弹簧的弹力为F，以A物块为研究对象，受力如图甲所示，根据平衡条件可得FFf；再以D物块为研究对象，受力如图乙所示，Ff2Fcos302Fcos30Ff，C项正确7.如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是()AB端移到B1位置时，绳子张力不变BB端移到B2位置时，绳子张力变小CB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大DB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小答案AD解析以悬挂点为研究对象，画出其受力图，则两侧绳子的拉力相等，设绳子长为L，左、右两侧绳子长为L1、L2，两杆之间的宽度为d，两绳与竖直方向的夹角为，L1sinL2sind，所以sind/L，可见只由d、L决定，与其他因素无关，根据G2Fcos，F的大小与绳子在B、B1、B2的位置无关，所以A项正确将杆移动到虚线位置时，d变小，变小，根据F，绳子张力变小，可见D项正确8.如图所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零F1沿y方向，大小已知F2与x方向夹角为(90)，大小未知下列说法正确的是()AF3一定指向第二象限BF3一定指向第三象限CF3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小DF3的最小可能值为F1cos答案D解析因F1、F2、F3的合力为零，故F3应与F2、F1的合力等大反向，故F3可能在第二象限，也可能在第三象限，A、B项均错；F3、F2的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，C项错误；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cos，D项正确9已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是()A. B.C. D.F答案AC解析如图所示，因F2FFsin30，故F1的大小有两种可能情况，由FF，即F1的大小分别为Fcos30F和Fcos30F，即F1的大小分别为F和F，A、C两项正确10(2016石家庄质检)(多选)如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点)，小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为N1；小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为，则()AF1F2cos1 BF1F2sin1CN1N2cos21 DN1N2sin21答案AC解析对A、B分别受力分析如图，根据力的平衡得F1mgsin，F2mgtan，得F1F2cos1，N1mgcos，N2，结合牛顿第三定律得N1N2cos21，所以A、C两项正确，B、D两项错误11(2016湖南十二校联考)如图所示，光滑斜面的倾角为30，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为()A.m B.mCm D2m答案A解析先以A为研究对象，由A物块受力及平衡条件可得绳中张力FTmgsin30.再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有mBgFT，解得mBm，A项正确12如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A的过程，物块与圆柱体保持相对静止，则图乙反映的是该过程中()A重力随时间变化的规律B支持力随时间变化的规律C摩擦力随时间变化的规律D合外力随时间变化的规律答案B解析在圆柱体缓慢转动的过程中，物块P的重力是定值，不随时间发生变化，A项错误；物块P受三个力的作用，竖直向下的重力mg，沿半径指向外的支持力FN，沿切线方向的静摩擦力Ff，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，D项错误；对三力正交分解，设重力mg与支持力FN方向所夹锐角为，则FNmgcos，Ffmgsin，从A转至A的过程中，先减小后增大，所以FN先增大后减小，Ff先减小后增大，B项正确，C项错误二、非选择题13压榨机结构如图所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处作用一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D受到的压力为多少？答案F解析力F的作用效果是对杆AC、AB产生沿杆方向的压力F1、F2，如图甲所示；而F1的作用效果是对D产生水平的推力F和竖直向下的压力N，如图乙所示，由图得tan，F1F2，NF1sin，则NsintanF.14.如图所示，物体A在水平力F1400 N的作用下，沿着倾角60的斜面匀速下滑，物体A受的重力G400 N，(已知sin150.259，cos150.966)(1)物体A总共受到几个力的作用？(2)将F1与重力G进行合成，合力F大小等于多少？合力F与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，则F与F的大小、方向有怎样的关系？(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少？物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少？答案(1)4个(2)400与斜面成75的锐角(3)等大反向(4)546 N146 N0.27解析(1)物体受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4个力作用(2)F1与重力G的合力F N400 NF与斜面成75的锐角，如图所示(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，则F与F大小相等方向相反，作用在一条直线上如图所示(4)斜面对物体的支持力F2Fcos15Gcos15546 N.滑动摩擦力F3Fsin15Gsin15146 N.动摩擦因数tan150.27.