优化探究(新课标)2017届高三物理一轮复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解知能提升演练

1、力的合成与分解随堂反馈1.（2016 惠州质检）如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受 到阻拦而静止，此时阻拦索夹角0= 120,空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为（）A.2B.FC. 3FD. 2F0解析：设阻拦索承受的张力大小为FT,由力的合成知识可知，牵引力F= 2FT cos2，解得FT=F,故 B 正确.答案：B2.三个共点力大小分别是Fi、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是（）A.F大小的取值范围一定是 0W FW Fi+F2+FaB.F至少比Fi、F2、Fa中的某一个大C.若Fi:F2:F= 3 : 6 : 8，只要适当调

2、整它们之间的夹角，一定能使合力为零D.若Fi:F2:F= 3 : 6 : 2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零解析：合力不一定大于分力，B 错误；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知， 所以三个力的合力的最小值不一定为零，A 错误；当三个力的大小分别为3a、6a、8a时，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故 C 正确；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故 D 错误.答案：C3. 如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60,则每根钢索的弹力大小为（）B.述3

3、GG代 43C.学1G4G贝 yFT=FI=.cos 602故选项 D 正确.答案：D4.如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为日光灯保持水平，所受重力为G左右两绳的拉力大小分别为（）答案：B5.（多选）如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为0= 30,不计小球与斜面间的摩擦，则A. 轻绳对小球的作用力大小为3mgB. 斜面对小球的作用力大小为.2mgC. 斜面体对水平面的压力大小为M mgD. 斜面体与水平面间的摩擦力大小为3GD.2解析：设每根钢索的弹力大

4、小为FT,将重力分解如图所示,45,A.G和G解析：由对称性可知两绳的拉力大小应相等，所以排除选项C;由平衡条件可知竖直方向上C.2G和D.2G和 2G选项 B 正确.2Fcos 45 =G F=4解析：以B为研究对象，受力如图甲所示，由几何关系知以斜面体为研究对象，其受力如图乙所示,故 B、C 选项错误，AD 选项正确.答案：AD课时作业一、单项选择题1.（2016 上海长宁质检）已知两个共点力的合力的大小为50 N,分力Fi的方向与合力F的方向成 30角，分力F2的大小为 30 N .则（）A. Fi的大小是唯一的 B .F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向 D .F2可取任意方向解

5、析：由Fi、F2和F的矢量三角形图可以看出：当F2=F20= 25 N 时，Fi的大小才是唯一的，F2的方向也是唯一的.因F2= 30 N Fzo= 25 N , 所以Fi的大小有两个，即Fi和Fi,F2的方向有两个，即Fa的方向和F2的方向，故 选项 A、B D 错误，选项 C 正确.答案：C2.（20i6 池州模拟）将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是（）ABCD解析：A 项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G和沿斜面向下使物体向下滑的分力 G；B 项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G和G,AB 图均画得正确.C 项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使

6、物体压紧两接触面的分力G和G,故C 图画错.D 中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G和沿绳向下使绳张紧的分力G,故 D 图画得正确.答案：C0=3=30 .根据受力平衡可得53.（2016 淄博质检）如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为0= 30 .系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法中正确的是（）B.a 杆对滑轮的作用力大小是GC.a杆和细线对滑轮的合力大小是GD.a杆对滑轮的作用力大小是G细线上弹力均为G构成菱形，合力为 2Gsin 3

7、0项 B 错误，D 正确.a杆和细线对滑轮的合力大小是 0，选项 C 错误.答案：D4.风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备.一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，OL是拉住飞机模型的绳已知飞机模型重为G,当飞机模型 静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为0，则作用于飞机模型上的风力大小为（）A.细线BC对天花板的拉力大小是解析：细线上的弹力处处相等，因此细线BO对天花板的拉力大小是G选项 A 错误两段=G大小等于a杆对滑轮的作用力，选A.Gcos0GC.-sinB. GCos0D.GSin0解析：作用于飞机模型上的风力F的方向垂直于AB向上，

8、由平衡条件可知，风力F在竖直G方向的分力与飞机模型重力G平衡，即Fcos0=G,解得F= h，A 正确.答案： A5.如图所示，用一根长为I的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球 绳与竖直方向成30 角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是（A,为使细A. 3mg,32mg261.mg解析：球受重力mg绳的拉力FT、外力F三个力作用，合力为零.则mg与F的合力一定与1FT等大反向，画出力的三角形可知，当F与FT垂直时F最小，Fmin=mn 30= qmg选项C 正确.答案：C6.假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜， 对菜刀发生了兴趣. 他发现菜刀的刀刃前部和 后部的厚薄不一样

9、， 刀刃前部的顶角小， 后部的顶角大， 如图所示.他先后做出过几个猜想, 其中合理的是（）A. 刀刃前部和后部厚薄不均，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20，背宽为d,侧面长为I，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Fi、F2，使用中依靠着 这两个分力分开被加工的物体由对称性知，这两个分力大小相等（Fi=F2），因此画出力分解

10、的平行四边形，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FiI1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Fi=F2F d si n02 2答案：D7如图所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，/A= 30 ,斜面 体与水平面间的动摩擦因数为 卩.现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F,斜面体仍保持静止_F2sinF时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有.由此可见，刀背上加上一定的压力7状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正确的是（已知重力加速度为g）（）A. 100 NB. 100 .3 NC. 50

11、 ND. 200 N解析：对B进行受力分析，如图甲所示，得F2=21sin 30如图乙所示，其中F2=F2,得FN=F2 cos 30 = 100.3A.FN=MgB.1FN=Mg+F,Ff= 口MgC.1FN=Mg+gF,FN=Mg-FFf=Feos 301FN=Mg+ Fsin 30 =MggF,故 C 正确.答案：C8.如图所示，作用在滑块B上的推力F= 100 N，若a= 30, 则通过连杆工件受到向上的压力为（）装置重力和摩:;对连杆上部进行受力分析，N，根据牛顿第三定律可知 BD.斜面体保持静止，则8正确.答案：B二、多项选择题9关于几个共点力及其合力，下列说法正确的是（）A. 合

12、力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B. 合力与原来那几个力同时作用在物体上C. 合力的作用可以替代原来那几个力的作用D. 求几个力的合力遵循平行四边形定则解析：合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同, 合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，但不能认为合力与分力同时作用在物体 上，A、C 正确，B 错误；力是矢量，所以求合力时遵循平行四边形定则，D 正确.答案：ACD10.（2015 咼考广东卷）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水A. 三条绳中的张力都相等B. 杆对地面的压力大于自身重力C. 绳子对杆的拉力在水平方向的

13、合力为零D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力解析：由于三条绳长度不同， 则三条绳与竖直杆间的夹角不相等，因竖直杆仅是压在地面上而没有固定，则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡，但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定，故不能确定三条绳中张力的大小关系，A 错误，C 正确；由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下，故 B 正确；绳子拉力的合力竖直向下，杆的重力也竖直向下，它们不是一对平衡力，故D 错误.答案：BC11.如图所示，一根细线的两端分别固定在M N两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线 上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为 45 .现将小铁平地面上，将杆竖直紧

14、压在地面上Fzr甲C9夹的位置稍稍向左 移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是（）A. 移动前，a 段细线中的拉力等于玩具所受的重力B. 移动前，a 段细线中的拉力小于玩具所受的重力C. 移动后，b 段细线中拉力的竖直分量不变D. 移动后，b 段细线中拉力的竖直分量变小解析：移动前，由平衡条件得，a段细线中的拉力 R=GCot 45 =GA 项正确；夹子向左 移动一小段距离后，玩具的位置下移，线a不再水平，与重力平衡的力变为a、b两线中拉 力的竖直分量之和，故移动后b段细线中拉力的竖直分量变小， D 项正确.答案：AD12.如图所示，作用于0点的三个力Fi、F

15、2、F3合力为零.Fi沿一y方向，大小已知.F2与x轴正方向夹角为0（0 90 ），大小未知.下列说法正确的是（）A.F3可能指向第二象限B. F3一定指向第三象限C.F3与F2的夹角越小，贝UF3与F2的合力越小D.F3的最小可能值为Ficos0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，选项 A 正确，B 错误；F3、F2的合力与 R 等大反向，而 R 大小、方向均 已知，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，选项 C 错；当FJ与F2垂直时，F3最小，其最小 值为Ficos0，选项 D 正确.答案：AD13如图所示是剪式

16、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1.0X105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120,则下列判断正确的是（）10A.此时两臂受到的压力大小均为5.0X104NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0X105NC.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大11D.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：设两臂受到的压力均为Fi,汽车对千斤顶的压力为F,两臂间夹角为0，则有F= 2FiC0S055，由此可知，当F= 1.0X10 N ,0= 120时，Fi= 1.0X10 N , A 错误，B 正确；若继续摇动把手

17、，F不变，0减小，则F1将减小，C 错误，D 正确.答案：BD14.如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为0,则（）解析：对B受力分析如图所示， 则水平方向上Ff=Fcos0,又FT=mAg,所以Ff=mAgcos A 错误，B 正确；竖直方向上FNB+FTsin0=mig,所以FNB=mig-FTsin0=mBg-mgs in C 错误，D 正确.答案：BD15.（2016 烟台模拟）如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部0处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点已知容器半径为R,与水平地面之间的动摩擦因数为 卩，OP与水平方向的夹角为0= 30 .下列说法正确的是（）A. 容器相对于水平面有向左的运动趋势B. 容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上0= 30,三角形OO P为等边三角形，由相似三角形A