2019年高考物理一轮复习专题2.2力的合成与分解千题精练

1、2专题 2.2 力的合成与分解一选择题1.（2018 安徽合肥三模） 一直角 V 形槽固定在水平面上，其横截面如图所示，BC 面与水平面间夹角为 60,有一质量为 m 的正方体木块放在槽内，木块与AB 面间的动摩擦因数为 卩，与 BC 面间无摩擦。现用平行于槽的水平力 F 推木块，使之沿槽向里匀速运动，重力加速度为g。下列说法正确的是A. 木块受到 5 个力的作用B. 木块对 V 形槽的作用力大小为 mgC. 推力 F 大小为=3卩mg2D. 木块对 BC 面的压力大小为 必【参考答案】AC【命题意图】本题考查受力分析、力的分解、摩擦定律、平衡条件及其相关的知识点。【解题思路】把木块的重力沿垂

2、直V形槽方向分解，由平衡条件可得V形槽两个侧面对木块都有支持力， 平行干槽的水平力F推木块，使之沿槽向里匀速运动，H形槽AB侧面对木块都有滑动摩撫力，BC侧面对木 块没有摩擦力，木块还受到竖直向下的重力碰和推力厂所以木块受到5个力的作用，选项A正确木块 对宇形槽的作用力除压力（对两个侧面的压力之矢量和等于重力吨）外还有渭动摩據力，选项B错误*木块对两个侧面的压力分别为uigccs30o和mgcosGO&,參lj侧面的滑动摩扌舉力为以唧。品0 =P 叱2选项C正确；木块对BC面的压力大小为mcos60c+选项D错误。【易错剖析】解答此题常见错误主要有：一是没有看清题述，误认为V 形槽两个侧面对木

3、块都有摩擦力，二是没有考虑到摩擦力，根据平衡条件导致错选B;三是力的分解出错，导致错选Db2.如图所示，一个“Y”形弹弓分析受力得出木块受到6 个力，导致漏选 A,导致运用平衡条件得出推力大小大于卩mg导致漏选C;2顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端有根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示并且可据此求出木楔两侧产生的推力.块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为 根橡皮条的最大长度为 3L （弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为A.2kL B.kL C.2.35kLD.5kL32【答案】C【命题意图】本题考

4、查胡克定律，力的合成及其相关的知识点。【解题思踣】发射彈丸时每根橡皮条的最犬俾长为也根据胡克定律，发W彈丸时每根橡皮条的最大作用 力为Fl=2kL,设两根橡皮条的最小夹甬为孔则sin （ /2） =0.5L/3L=l/6,发射过程中裏片对弹丸的最大 作用力为FFlcos（积/2）=2X 2tL 1 sin =4bL j一； 二；选项花正确*3.（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018 届高三下学期考前押题卷）如图所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走.已知该旅行箱的总质量为15 kg, 一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动，若拉力的最小值为90 N,此时拉力

5、与水平方向间的夹角为0，重力加速度大小为 g= 10 m/s2, sin 37= 0.6 ,旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为，则（）A.=0.5, 0 =37B.=0.5, 0 =53C.1=0.75, 0 =53D.1=0.75, 0 =37【参考答案】 D【名师解析】对物体受力分析，如图所示:k，发射弹丸时每根据平衡条件決水平方向，有：Fwse-M）,竖直万向鼻有：N+F&LiaG=O,其中：&叭，sinaG令（1=tana，贝UF= 2 一）当a-0=0 时，F 有最小值，故 F=sinaG=90N 故a=37,故i=tan37 =0.75 ,0=37 ;故选 D.

6、点睛：本题关键是对物体受力分析，根据平衡条件并采用正交分解法列式分析，第二问令 的最小值的表达式是关键；4.（2018 天津卷）明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为0，现在木楔背上加一力F,方向如图所示，木楔两侧产生推力FN,则A. 若F定，0大时 X大B. 若F定，0小时 X大C. 若0定，F大时大D.若0定,F小时大【参考答案】BC1=tana求解 F根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示并且可据此求出木楔两侧产

7、生的推力.【名师解析】试题分析：由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,A.L越大，P、Q间的作用力越大B.L越大，P 对墙壁的压力越小C.L越大，Q 受到地面的摩擦力越小11D.L的取值不能超过UR5【参考答案】AD【名师解析】隔离 P 受力分析，画出受力分析图，L越大，P、Q间的作用力越大，墙壁对 P 的作用力越大,根据牛顿第三定律，L越大，P 对墙壁的压力越大，选项 A 正确 B 错误；对 P、Q 整体受力分析，由平衡条件可知，L越大，Q 受到地面的摩擦力越大，选项C 错误；当L的取值为R时，圆柱体圆心的连线与水平5面夹角的余弦值为 3/5，正弦值为 4/

8、5，设 Q 的质量为 m,则P、Q间的作用力为 F=2.5mg,其水平分力为 Fx=2.5mg选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向右的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处F 沿两侧分解的推力是相等的，力F 的分解如图:_F：定时， 越小，越大； 一定时，F 越大，越大，BC 正确;5.（ 2018 广州一模）如图，半圆柱体Q放在水平地面上，表面光滑的圆柱体P放在Q和墙壁之间，Q的轴线与墙壁之间的距离为L,已知Q与地面间的动摩擦因数厅 0.5 ,P、Q横截面半径均为R,P 的质量是 Q 的2 倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P、Q均处于静止状态，则于平衡状态，所以两侧给木楔的

9、斜面垂直的弹力与根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示并且可据此求出木楔两侧产生的推力.x3/5=1.5mg , Q 与地面之间的压力为 3mg Q 与地面之间的最大静摩擦力为f= 口-3mg=1.5mg,所以L的取1111值不能超过，若L的取值超过R，则平衡不能维持，选项55D正确。6. （2018 温州联考）如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为的摩擦力是（）B. (Fmgs in0C. (Fmgcos0【参考答案】A【名师解析】分析磨石的受力，有重力帼、弹力尸贰垂直于

10、斜壁向下h摩揍力用沿斜壁向下）、外力尸四 个力。把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨石处于平衡状态，在沿斜壁方向有叱+ 丹=尸005比垂直于網壁方向有用+砸蚯片用i叭又根揚丹可得选项A正确&7. （2018 洛阳联考）如图所示为缓慢关门时（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 24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计（sin 37 =0.6 , cos 37 = 0.8），下列说法正确的是（）A.此时锁壳碰锁舌的弹力为 40 NB.此时锁壳碰锁舌的弹力为 30 NC. 关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D. 关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变【参考答案】.AC【名师解析】锁

11、壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F1=FNsin 37 ，且此时R大小等于弹簧的弹力 24 N,解得锁壳碰锁舌的弹力为 40 N，选项 A 正确，B 错误；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。& （2016 上海松江模拟）下图中按力的作用效果分解正确的是（卩，则磨石受到D .(Fmg锁舌个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则D球对AB C三球【名师解析】按力的作用效果分解正确的是图 2 團B中小车对竖直挡板有垂直挡扳的压力作用，所以小车 重力分解应该沿垂直挡板方问分解，选项B圏错误。C團中圆规说明

12、甬对手有水平向左的拉力作用，所決钥 匙重力圆规沿水平向左分解一个分力，选项C图错误。團D中重物对千斤顶的压力应该分解为沿水平方向 和倾斜杆方向两个分力，选项0图错误。9. （2017 南师附中）将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间夹角为0,，一光滑轻环套在杆上一个大小 和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳通过滑轮系在轻环上，用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向，如图所示.现水平向右拉绳，当轻环重新静止不动时OP绳与天花板之间的夹角为C.0D. 45+0/2【参考答案】AD.A. 90 B.45【参考答案】D【名师解析】由题意可知，当轻环重新静止不动时，环所受的轻绳拉力方向

13、与轻杆垂直，滑轮两侧轻绳的夹角为 90 +0,，此时，定滑轮P受OP绳拉力、绳子水平拉力和滑轮P与环间绳子拉力作用，处于静止状态，设此时OP绳与天花板之间的夹角为a，由几何知识及力的合成与分解，可得a=45+0/2 ,，故选项 D 正 确，A、B C 错误10.四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形，如图所示下面的三个球AB、C用绳缚住，绳与三个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则D球对AB C三球B.mg2C.仝mg36D.mg6【参考答案】.D【名师解析】 如图所示,AB C D分别为四个球的球心，B为BD连线与竖直方向间的夹角,根据几何关.分析

14、D球受力，得 3Fcose=mg其中F为A、B C三球对D球的支持力大小系有 sin11. （2017 常州中学）我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗轻绳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 OE对O点的拉力分别 为FA、FB,轻绳能够承受足够大的拉力，则（）互mg即选项6D 正确.如图，质量为m的灯笼用两根不等长的可得FA.FA小于FB个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则D球对AB C三球B.FA、FB的合力大于mgC. 调节悬点A的位置,可使FA、FB都大于mgD. 换质量更大的灯笼，FB的增加量比FA的

15、增加量大【参考答案】ACD【名师解析】 惟出结点0的力的合成图如團所示.由于0比0B长， 可知在力的直角三角形中犬甬对大边.所 以.H小于忌故A正确由力的平衡可知入甩的合力等于mg故B错误;根据力的分解可知合力可以小于毎 一个分力所以调节悬点A的位矍可使弘&都犬于故C正确;由于升小于斤及力合成團可扣换质量更 大的灯笼即増大合力斥的増加量比忌的増加量大故D正确.12. （2018 洛阳联考，单选）城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。如图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质

16、量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中，下列说法中正确的是（）A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小【参考答案】A向也不变，故两个拉力的合力为、2mg 与水平方向成 45斜向右下方，选项 D 正确。【名师解析】对0点受力分析，共受三个力作用：钢索的拉力巴，硬杆的弾力码，细线的拉力玮（设重物的质量为叫则有FcrnS.由硬杆始终水平可知，0点处于始终劉匕即处于平衡状态，根据物体受三个共点力而处于平衡状态时，其中任青两个力的合力与第三

17、个力等大反向呵朴 钢索和硬杆对。点的 作用力的合力大小始终与细线的拉力犬小相等，即保持不变，9 D错误i沿水平和竖直方向建立直角坐标系，设钢素与水平方向夹角为 6 则有Fgg = %，眄血“耳联立I人上两式，并注青到Fc=他可 得巴二黑，F 尸芒o由数学知识可知：当A点缓慢向T移动时，&变小，巴和码均变大B sin &tan &错吴A正确，13.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴0 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，且绳保持水平，C 端挂一重物，B0 与竖直方向夹角0=45,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变，改变0的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情

18、况是（）A 只有角0变小，作用力才变大B. 只有角0变大，作用力才变大C. 不论角0变大或变小，作用力都是变大D. 不论角0变大或变小，作用力都不变【参考答案】D【名师解析】对滑轮受力分析，受两个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线；由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方用力方向竖直向上，大小等于重力，选项B 正确。14.（2016 吉林长春市二模）如图所示，物体受到沿斜面向下的拉力F作用静止在粗糙斜面上，斜面静止在水平地面上，则下列说法正确的是A. 斜面对物体的作用力的方向竖直向上B. 斜面对物体可能没有摩擦力C. 撤

19、去拉力 F 后物体仍能静止D. 水平地面对斜面没有摩擦力【参考答案】C【命题意图】本题考查了斜面、受力分析、共点力平衡及其相关的知识点。【名师解析】物体在重加 沿斜面向下轴立力和斜面对物体的作用力包括支持力和摩撫力）作用T平衡， 根据平衡条件，斜面对物体的作用力与重力和拉力的合力等大反向，选项A错误；物体一定受到沿斜面向 上的静摩撫力的作用，物休受到沿斜面向下的拉力尸作用，其物休所受摩撫力等于m昨母选I页B错園 撤去拉力F后，物体所受摩撫力等于wsiuCl,物体仍能静止,选项C正确;以物体和斜面为整休,分析受力 由平缜涤件可知地面对斜面有水平向左的静摩擠力，其大小等于Fcosa,选项0错误。1

20、5. （2016 江西南昌市一模）质量为 M 的三角形物块放置在粗糙水平地面上，开始质量为m 的物体以速度 vo沿三角形物块的粗糙斜面匀速下滑，某时刻给物体施加一沿斜面向下的推力F,使物体沿斜面向下做加速运动，如图所示。整个过程中，三角形物块始终静止在地面上，设物体向下加速运动时，地面对三角形物块的支持力大小为 N,地面对三角形物块的摩擦力的大小为f,重力加速度为 g,则C. f丰0 ,N ( m+M)g【参考答案】B【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关的知识点。【名师解析】开始物体臥速度w沿三角形物块的粗糙斜面匀速F滑，说明物体对三角形物块的作用力等于 物体的重力，方向竖直向下。对

21、三角形物块分析受力，受到竖直向下的重力，物体对三角形物块向下的压 力地面的支持力N,地面的摩摞力負根擔平衡条件可知m+M)gc给物体祇加一沿斜面向下的 推力巧不改变物体与给三角形物块的作用力所以物体施加一沿斜面向下的推力F,地面对三角形物块的 支持力大小N：m+M)g;地面对三角形物块的摩揀力的犬小为&0,选项B正确。16.( 2016 兰州模拟)如图所示，一斜面体紧靠档板静止在水平地面上，现有一物块沿斜面匀速下滑，则 下列说法正确的是A. 地面对斜面体有水平向右的摩擦力B. 斜面体对物块的作用力方向竖直向上C. 若撤去档板斜面体将会向左运动D. 地面对斜面体的支持力大于斜面体和物块的重力之和

22、【参考答案】A【命题意图】本题考查了及其相关的知识点。【名师解析】物块沿斜面匀速下滑，加速度为零。对物块和斜面整体受力分析，受到重力(包括斜面重力和物块重力)，地面支持力，二力平衡，地面对斜面体无摩擦力，选项AD 错误。若撤去挡板斜面体静止不A. f丰0 ,Nf =0,N=( m+M)g用力方向竖直向上，大小等于重力，选项B 正确。动，选项 C 错误。由于物块沿斜面匀速下滑，加速度为零，受力平衡。由平衡条件可知，斜面对物块的作17.（2016 长沙模拟）如图所示，倾角为0的斜面体 c 置于水平地面上，小盒b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 a 连接，连接 b 的一段细绳与斜面平行。

23、连接a 的一段细绳竖直。A 连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在 b 盒内缓慢放入适量砂粒，abc 始终处于静止状态，下列说法正确的是A. b 对 c 的摩擦力可能先减小后增大B. 地面对 c 的支持力可能不变C. c 对地面的摩擦力方向始终向左D. 弹簧的弹力可能增大【参考答案】A【命题意图】本题考查了连接体、弹簧、摩擦力、平衡条件、牛顿第三定律及其相关的知识点。【名师解析】根据题述，6 枳f始终处于静止状态，弾瞥弹力不变，细绳中拉力不变，选项D错误。隔离b分析受力，受到竖直向下的重力，细绳中拉力，C对b的支持力和摩揀力，若开始状态b所受细绳中拉力 大于b的重力沿斜面的分力，b所受摩攥力沿斜面

24、冋在b盒內缓慢加人適量砂粒，b的重力沿斜面的分 力増大，b所受摩換力减小.若b的重力沿斜面的分力増大大于言瞑中拉力则b所受摩扌異力方向为沿斜 面向上且逐渐增大。由此可知，b对c的摩撫力可能先减小后増大,选项A正砾 把th c看作一个整体 若细绳中拉力不为羁 则地面对的摩揀力方向向左，由牛顿第三走律，对地面的摩揀力方向向右，选项 错误*把叽看作一个整体，在h盒内缓愷加入适量砂粒，b的重力増大，地面对匚的支持力増大，选 项B错误。18、迎泽公园有这样一根电杆，一条电缆线由北向南绕过电杆转向由东向西.电缆与电杆的接触点为P。固定电杆的钢索一端固定在 P 点，另一端固定在地面上， 钢索、电杆与东西方向

25、的电缆在同一竖直平面内. 设 电缆线水平，南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为Fi、F2,且大小相等，钢索对电杆的拉力为 F3。已知植于土中的电杆竖直，下列说法正确的是北A、Fi、F2和F3的合力竖直向下B、地面对电杆的作用力竖直向上C、Fi、F2和F3在水平面内的合力可能为 0D、Fi、F2和F3在水平面内合力的方向偏向北方一侧【参考答案】D【命题意图】本题考查了力的合成、物体平衡及其相关的知识点。【解题思路】由于钢索、电杆与东西方冋的电缆在同一竖直平面內,Fi、为和内的合力一左不是竖直叵1下, 选项丸错误。地面对电杆的作用力方向 L 定不罡竖直向上，选项B错误。月、内和为在水平面内的合力不 可能为 6 在水平面內合力的方向偏向北方一侧选项C错误D正确