2017版高考物理一轮复习 第1-10章_6

1 第 2 讲 力的合成与分解 共点力的平衡 题组一 力的合成与分解 1关于合力与分力，下列说法正确的是 ( ) A合力与分力是等效的 B合力与分力的性质相同 C合力与分力同时作用在物体上 D合力与分力的性质影响作用效果 解析 合力与分力是等效替代关系，合力产生的效果与分力共同作用的效果是相同的， 因而合力与分力不是同时作用在物体上的，也不涉及力的性质的问题，故 A 正确， B、C、D 错误。 答案 A 2已知一个力的大小为 100 N，它的一个分力 F1的大小为 60 N，则另一个分力 F2的大小 ( ) A一定是 40 N B一定是 80 N C不能大于 100 N D不能小于 40 N 解析 由三角形定则，合力与分力构成闭合三角形，则由 60 N Fm100 N，得： Fm40 N。 答案 D 3(2016温州市调研)如图所示，把光滑斜面上的物体所受的重 力 mg 分解为 F1、 F2两个力。图中 FN为斜面对物体的支持力， 则下列说法正确的是 ( ) A F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力 B物体受到 mg、 FN、 F1、 F2共四个力的作用 C F2是物体对斜面的压力 D力 FN、 F1、 F2这三个力的作用效果与 mg、 FN这两个力的作用效果相同 解析 F1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，但施力物体不是 斜面，故选项 A 错误；物体受到重力 mg 和支持力 FN两个力的作用， F1、 F2是重力的分 2 力，故选项 B 错误； F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压紧斜面， F2的大小等于物体对斜面的压力，但两者的受力物体不同， F2的受力物体是物体，物体 对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项 C 错误；合力与分力的作用效果相同，故选 项 D 正确。 答案 D 4两个大小相等的共点力 F1、 F2，当它们间的夹角为 90时，合力大小为 20 N，那么当 它们之间的夹角为 120时，合力的大小为 ( ) A40 N B10 N C20 N D10 N2 2 3 解析 设 F1 F2 F。当它们的夹角 90时，其合力为 F，即 F20 N， F102 2 N。当夹角为 120时，其合力与 F 等大。故选 B。2 答案 B 5如图所示，放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作 用，但物体仍保持静止状态，现将 F 分解为水平方向的力 F1和竖直向上的力 F2，下列说法正确的是 ( ) A F1是物体对水平面的摩擦力 B F2是水平面对物体的支持力 C F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反 D F2与物体受到的重力大小相等、方向相反 答案 C 6(2016金华十校联考)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减 速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为 F，下图 中弹力 F 画法正确且分解合理的是 ( ) 3 解析 减速带对车轮的的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故 A、C 错误；按照力的作用效果分解，将 F 可以分解为水平方向和竖直方向的两个分力， 水平方向的分力产生减慢汽车的速度的作用效果，竖直方向上的分力产生向上运动的作 用效果，故 B 正确，D 错误。 答案 B 7. 一个人用双手抓住单杠把自己吊起来，静止在空中，如图所示， 在下列四种情况下，两臂用力最小的是( ) A当他两臂平行时 B当他两臂成 60夹角时 C当他两臂成 90夹角时 D当他两臂成 120夹角时 解析 两臂中拉力等大，即 F1 F2，其合力大小为 F2 F1cos 。式中 为两手臂间 2 夹角，且合力 F G，可见 F1 F2 ，由此可知： 0 时， F1 F2最 F 2cos 2 G 2cos 2 小，即 A 选项正确。 答案 A 题组二 受力分析、共点力的平衡 8如图所示，物体 A 在光滑的斜面上沿斜面下滑，则 A 受到的作用力有( ) 4 A重力、弹力和下滑力 B重力和弹力 C重力和下滑力 D重力、压力和下滑力 解析 物体 A 受到重力以及斜面对它的支持力作用。 答案 B 9(2016绍兴市联考)一个木箱在水平拉力 F 的作用下沿光滑水平地面滑动，其四位同学 作出它的受力情况如图所示，其中正确的是 ( ) 解析 在光滑水平面上滑动的木箱，一定受竖直向下的重力 G、竖直向上的支持力 FN、 水平方向的拉力 F，但不受摩擦力作用，故 A 正确。 答案 A 10. 如图所示，静止在水平地面上装满水的纯净水桶总质量 为 16 kg，现有某同学用 60 N 的力竖直向上提水桶，则下 列说法正确的是 ( ) A此时水桶的重力为 100 N B此时水桶对地面的压力为 60 N C此时水桶受到合力大小为 100 N D此时水桶受到的合力一定为零 答案 D 11.在水平桌面上叠放着木块 P 和 Q，用水平力 F 推 Q，使 P、 Q 两 木块一起沿水平桌面匀速滑动，如图所示，以下说法中正确的 是 ( ) A P 受三个力， Q 受六个力 B P 受四个力， Q 受六个力 5 C P 受二个力， Q 受五个力 D以上答案均不正确 解析 分析木块 P 的受力：受竖直方向的重力 G 和支持力 FN的作用；木块 Q 受重力 G，地面的支持力 FN， P 木块的压力 FN、水平推力 F 和地面对木块 Q 的摩擦力 Ff。 答案 C 12. (2016学业水平测试汕头模拟)如图所示，光滑斜面的 倾角为 ，质量为 m 的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下 处于静止状态，则弹簧的弹力大小为( ) A mg B mgsin C mgcos D mgtan 解析 对物体进行受力分析可知沿斜面方向物体受斜向上的拉力和重力沿斜面向下的分 力，又因为物体处于静止状态，故有 F 弹 mgsin 。 答案 B 13(2016惠州市高三调研考试)如图所示，三根相同的绳子 末端连接于 O 点， A、 B 端固定， C 端受一水平力 F，当 F 逐渐增大时( O 点位置保持不变)，最先断的绳子是 ( ) A OA 绳 B OB 绳 C OC 绳 D三绳同时断 解析 对结点 O 受力分析，受三根绳子的拉力，根据平衡条件的推论得，水平和竖直两 绳拉力的合力与 OA 绳的拉力等大反向，作出平行四边形，解得三根绳中 OA 绳的拉力最 大，在水平拉力逐渐增大的过程中， OA 绳先达到最大值，故 OA 绳先断，A 项正确。 答案 A 14(20152016 第一学期诸暨市期末考试)如图所示，左侧为“新雄风商场”中的阶梯电 梯，右侧为“大润发超市”中的斜面电梯，某位顾客分别乘两种电梯，而且均随电梯匀 速上行，则以下分析正确的是 ( ) 6 A顾客在阶梯电梯有摩擦，在斜面电梯没有摩擦 B顾客在两种电梯中均有摩擦力，但是方向不同 C两种电梯对该顾客支持力的大小和方向均相同 D两种电梯对该顾客作用力的大小和方向均相同 答案 D 15如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 FN1， 球对木板的压力大小为 FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将 木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 ( ) A FN1始终减小， FN2始终增大 B FN1始终减小， FN2始终减小 C FN1先增大后减小， FN2始终减小 D FN1先增大后减小， FN2先减小后增大 解析 方法一：解析法 如图所示，由平衡条件得 FN1 mgtan FN2 mgsin 随 逐渐增大到 90，tan 、sin 都增大， FN1、 FN2都逐渐减 小，所以选项 B 正确。 方法二：图解法 对球受力分析如图所示，球受 3 个力，分别为重力 G、 墙对球的弹力 FN1和板对球的弹力 FN2。 当板逐渐转到水平位置的过程中，球始终处于平衡状 7 态，即 FN1与 FN2的合力 F 始终竖直向上，大小等于球的重力 G，如图所示。由图可知 FN1的方向不变，大小逐渐减小， FN2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项 B 正确。 答案 B 16如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在 O 点，弹簧 1 的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为 30，弹簧 2 水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧 3 的 另一端悬挂质量为 m 的物体且处于静止状态，此时弹簧 1、2、3 的形变量分别为 x1、 x2、 x3，则 ( ) A x1 x2 x3 123 B x1 x2 x321 3 C x1 x2 x312 3 D x1 x2 x3 213 解析 对物体受力分析可知： kx3 mg，对弹簧的结点受力分析可知： kx1cos 30 kx3， kx1sin 30 kx2，联立解得 x1 x2 x321 。3 答案 B 17(20152016 诸暨市第一学期期末)在动画片熊出没中有个镜头， “熊二”用一根 轻绳绕过树枝将“光头强”悬挂起来，如图所示。假设不计轻绳与树枝间的摩擦，此时 轻绳与水平地面的夹角 37，已知“光头强”体重 G1600 N， “熊二”体重 G21800 N，取 sin 370.6，cos 370.8。 (1)求此时“熊二”对地面压力的大小 FN； (2)求此时“熊二”与地面间静摩擦力的大小 Ff； (3)现“熊二”要把“光头强”吊挂得更高一些，向右水平移动了一小段距离，则“熊 二”对地面压力大小和“熊二”与地面间静摩擦力大小是“变大”还是“变小”？ 8 解析 (1)轻绳的张力 T G1600 N 由受力分析可知 FN G2 Tsin “熊二”对地面压力大小 FN1440 N (2)由受力分析可知 Ff Tcos “熊二”与地面间静摩擦力大小 Ff480 N (3)“熊二”向右水平移动后角 减小，sin 减小，cos 变大，所以“熊二”对 地面压力大小 FN变大 “熊二”与地面间静摩擦力大小 Ff变大 答案 (1)1440 N (2)480 N (3)变大 变大 题组三 实验：探究求合力的方法 18(2016江南十校联考)(1)在“探究求合力的方法”实验中，我们需要对使用的两只弹 簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是否完全相同，校对的方法是_(填正确 答案标号)。 A看两只弹簧测力计的外形是否一样，是否由同一厂家生产 B把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同 C把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看两者示数是否完 全相同 D把两只弹簧测力计的钩子互钩着，任意地拉动，看两者示数是否完全相同 (2)在“探究求合力的方法”实验中，下列做法有利于减小误差的是_(填正确答 案标号)。 A F1、 F2两个力的夹角尽可能大一些 B F1、 F2两个力越大越好 C在拉橡皮条时，弹簧测力计的外壳不要与纸面接触，产生摩擦 9 D拉力 F1、 F2的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及 纸面接触，产生摩擦 解析 (1)考虑到重力的影响，两只弹簧测力计校对的方法是，把两只弹簧测力计的钩 子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同，故 B 正确，A、C、D 错误。 (2)画平行四边形时，夹角稍大画出的平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，如 果夹角很大可能使合力很小，作图法求得的合力误差会较大，A 错误；数据处理时我们 需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响，但是并非 越大越好，如果太大可能导致合力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，B 错误； 弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响，只要弹簧不与外壳摩擦即可，C 错误；在白纸 中作图时，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较 大差别，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各 力尽量与木板面平行，D 正确。 答案 (1)B (2)D 19(2016丽水市调研)如图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置。实验操作如 下： (1)弹簧测力计 A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M，测量_并记录为 F。 (2)弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点，手持另一端水平向左拉，使结点 O 静止在某 位置(如图甲)，此时需记下结点 O 的位置和两测力计的示数 F1、 F2以及 _ _。 (3)某同学已在图乙纸上作出 F1、 F2的图示，请根据力的平行四边形定则作出 F1、