2021高考物理一轮复习第二章微专题11力的合成与分解和“晾衣绳模型”练习含解析教科版

1、微专题11 力的合成与分解和“晾衣绳模型”1一个结论：合力一定时，两等大分力夹角越大，分力越大夹角趋于180时，分力趋于无穷大2晾衣绳模型：如图特点：(1)绳长不变，两杆间距不变，b点上下移动时，轻绳拉力不变(2)绳长不变，两杆间距变大时，夹角增大，轻绳拉力增大1(多选)(2020福建厦门市模拟)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗，如图1所示，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳oa、ob悬挂在水平天花板上，oa比ob长，o为结点重力加速度大小为g，设oa、ob对o点的拉力分别为ta、tb，轻绳能够承受足够大的拉力，则()图1ata小于tbbta、tb的合力大于mgc调节悬点a的位置，可使ta

2、、tb都大于mgd换质量更大的灯笼，tb的增加量比ta的增加量大2如图2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b上，一根轻绳ac绕过滑轮，a端固定在墙上，且轻绳保持水平，c端挂一重物，bo与竖直方向夹角45，系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()图2a只有角变小，作用力才变大b只有角变大，作用力才变大c不论角变大或变小，作用力都是变大d不论角变大或变小，作用力都不变3如图3所示，一个“y”形弹弓顶部跨度为l，两根相同的橡皮条自由长度均为l，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲

3、度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2l(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()图3aklb2klc.kld.kl4如图4所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0105n，此时千斤顶两臂间的夹角为120.下列判断正确的是()图4a此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0104nb此时千斤顶对汽车的支持力为1.0104nc若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大d若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小5四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形，如图5所示

4、下面的三个球a、b、c用绳缚住，绳与三个球的球心在同一水平面内，d球放在三球上方处于静止状态如果四个球的质量均为m，重力加速度为g，则d球对a、b、c三球的压力均为()图5amgb.mgc.mgd.mg6(2019河北衡水市模拟)小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图6所示，用a、b两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是()图6a这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱b这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大c这有可能，a板对衣橱的推力有可能大于小明的重力d这有可能，但a板对衣橱的推力不可能大于小明

5、的重力7.(2019河南郑州市期中)如图7所示是一种常用的“千斤顶”示意图，摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平，而a、b间距离发生变化，重物就能被顶起或下降若物重为g，杆ab与ac之间的夹角为，不计“千斤顶”本身的重量，则“千斤顶”螺旋杆ab的拉力大小为()图7agsinbgcoscgtand.8(多选)(2019河南洛阳市联考)如图8所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37，此时弹簧弹力为24n，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin370.6，cos370.8)，下列说法正确的是()图8a此时锁壳碰锁舌的弹力为40nb此时锁壳碰锁舌的弹力为30nc关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大

6、d关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变9(2019湖南衡阳市二模)超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图9所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出)，工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力f，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为(不计摩擦力以及小铁珠的重力)()图9a.fb.fcfd.f10.(2020湖北省黄冈市模拟)一物块用轻绳ab悬挂于天花板上，用力f拉住套在轻绳上的光滑小圆环

7、o(圆环质量忽略不计)，系统在图10所示位置处于静止状态，此时轻绳oa与竖直方向的夹角为，力f与竖直方向的夹角为.当缓慢拉动圆环使(0mb，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计如果绳一端由q点缓慢地向左移到p点，整个系统重新平衡后，物体a的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化()图11a物体a的高度升高，角变大b物体a的高度降低，角变小c物体a的高度升高，角不变d物体a的高度不变，角变小12(2019河南省六校联考)如图12所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为15，一个质量忽略不计的小轻环c套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于细直杆上的a、b两点，细线依次穿过小环甲、小轻环

8、c和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环c的两侧调节a、b间细线的长度，当系统处于静止状态时45.不计一切摩擦设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1m2等于()图12atan15btan30ctan60dtan7513.(多选)如图13所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上o点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态，现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是()图13ab与水平面间的摩擦力减小b水平面对b的弹力增大c悬于墙上的绳所受的拉力不变da、b静止时，图中、三角始终相等答案精析1acd对结点o受力分析，画出力的矢量图如题图所示由图可知，ta小于

9、tb，ta、tb的合力等于mg，选项a正确，b错误；调节悬点a的位置，当aob大于某一值时，则ta、tb都大于mg，选项c正确；换质量更大的灯笼，则重力mg增大，tb的增加量比ta的增加量大，选项d正确2d对滑轮受力分析，受两个轻绳的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个轻绳的拉力的合力等值、反向、共线；由于两个轻绳的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，则两个拉力的合力为mg，与水平方向成45斜向右下方，方向、大小也不变，故杆的作用力也不变，选项d正确3d根据胡克定律知，发射弹丸时，每根橡皮条的弹力f弹k(2ll)kl.设此时两橡皮条的夹角为，根据几何关系知si

10、n.根据力的平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大作用力f2f弹cos2f弹f弹kl，选项d正确4d汽车对千斤顶的压力大小为1.0105n，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0105n，b项错误；两臂夹角为120，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0105n，a项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，c项错误，d项正确5d如图所示，a、b、c、d分别为四个球的球心，为bd连线与竖直方向间的夹角，根据几何关系有sin，则cos.分析d球受力，得3fcosmg，其中f为a、b、c三球对d球的支持力大小，可得fmg，选项d正确6c开始小明是推

11、不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力站在人字形架上时，小明的重力产生两个效果，分别向左、右两侧推衣橱和墙壁，如图所示，小明的重力可以分解成沿a、b两个方向的力，由于底角较小，所以a、b方向的力会很大，a对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力，故选项c正确7d如图所示，将重力g分解到沿ab方向的拉ab杆的力f1和沿ac方向的压ac杆的力f2，即得f1，由牛顿第三定律知螺旋杆ab的拉力大小为.8ac锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中f1nsin37，且此时f1大小等于弹簧的弹力24n，解得锁壳碰锁舌的弹力为40n，选项a正确，b错误

12、；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项c正确，d错误9c以一个铁珠为研究对象，将力f按照作用效果进行分解如图所示，根据几何关系可得小铁珠对钉柱产生的侧向压力大小为：nf，故c正确、a、b、d错误10b圆环受到三个力，拉力f以及两个绳子的拉力t，三力平衡，故两个绳子的拉力的合力与拉力f始终等值、反向、共线由于两个绳子的拉力等于物块的重力，增大时，两拉力夹角越小，合力越大，且合力在角平分线上，逐渐竖直，故拉力f逐渐变大，由于始终与两绳拉力的合力反向，故拉力f也逐渐竖直，逐渐变小，故选b.11c原来整个系统处于静止状态，绳的拉力大小等于a物体的重力，b物体对动滑

13、轮的拉力等于b物体的重力将绳一端由q点缓慢地向左移到p点，整个系统重新平衡后，绳的拉力大小仍等于a物体的重力，b物体对动滑轮的拉力仍等于b物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则角不变，动滑轮将下降，物体a的高度升高，故选项c正确12c小环c为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，c环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60，c环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30，a点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30，乙环与b点的连线与竖直方向的夹角为60，设细线拉力为t，根据平衡条件，对甲环有2tcos30m1g，对乙环有2tcos60m2g，得m1m2tan60，故选c.13bd对物块a进行受力分析，受到重力和细绳的拉力，根据平衡条件可知，细绳的拉力t等于物块a的重力，大小不变当把物块b移至c点后，连接物块b的细绳与水平方向的