2023版高考物理一轮复习课时跟踪检测（六）第二章相互作用第3节力的合成与分解

PAGEPAGEPAGE2课时跟踪检测〔六〕力的合成与分解对点训练：力的合成问题1．(多项选择)物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，假设F1、F2、F3三个力不共线，那么这三个力可能选取的数值为()A．15N、5N、6N B．3N、6N、4NC．1N、2N、10N D．2N、6N、7N解析：选BD物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，那么三个力的合力必定为零，只有B、D选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线。2．(2022·朝安模拟)如下图，两绳相交于O点，绳与绳，绳与天花板间夹角大小如图，现用一力F作用于O点，F与右绳间夹角为α，保持F的大小不变，改变α角的大小，忽略绳本身的重力，那么下述哪种情况下，两绳所受的张力相等()A．α＝135° B.α＝150°C．α＝120° D．α＝90°解析：选A点O受三个拉力，由于两绳所受的张力相等，故根据平行四边形定那么可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上，而其必定与第三个力F平衡，即与F等值、反向、共线，故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上，根据几何关系，α＝135°，应选A。3．(2022·南京模拟)如下图，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住物体静止不动。在这三种情况下，假设绳的张力分别为FT1、FT2、FT3，定滑轮对轴心的作用力分别为FN1、FN2、FN3，滑轮的摩擦、质量均不计，那么()A．FT1＝FT2＝FT3，FN1>FN2>FN3B．FT1>FT2>FT3，FN1＝FN2＝FN3C．FT1＝FT2＝FT3，FN1＝FN2＝FN3D．FT1<FT2<FT3，FN1<FN2<FN3解析：选A由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以FT1＝FT2＝FT3；定滑轮对轴心的作用力等于两段绳的拉力的合力，随两段绳间夹角逐渐增大，两段绳的拉力的合力逐渐减小，即有：FN1>FN2>FN3，故A正确。4．(多项选择)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eq\f(\r(3),3)F，方向未知，那么F1的大小可能是()A.eq\f(\r(3)F,3)B.eq\f(\r(3)F,2)C.eq\f(2\r(3)F,3)D.eq\r(3)F解析：选AC如下图，因F2＝eq\f(\r(3),3)F＞Fsin30°，故F1的大小有两种可能情况，由ΔF＝eq\r(F22－Fsin30°2)＝eq\f(\r(3),6)F，即F1的大小分别为Fcos30°－ΔF和Fcos30°＋ΔF，即F1的大小分别为eq\f(\r(3),3)F和eq\f(2\r(3),3)F，A、C正确。5.(2022·贵阳监测)如下图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1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。以下判断正确的选项是()A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104NC．假设继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．假设继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小解析：选D车轮刚被顶起时，千斤顶两臂支持力的合力为千斤顶对汽车的支持力，等于汽车对千斤顶的压力，大小为1.0×105N，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1.0×105N，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，D项正确，C项错误。对点训练：力的分解问题6．(2022·池州模拟)将物体所受重力按力的效果进行分解，以下图中错误的选项是()解析：选CA项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2；B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2，A、B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物体压紧两接触面的分力，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G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2，故D图画得正确。7.(多项选择)(2022·洛阳模拟)如下图为缓慢关门时(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，锁舌外表较光滑，摩擦不计(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，以下说法正确的选项是()A．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D．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变解析：选AC锁壳碰锁舌的弹力分解如下图，其中F1＝FNsin37°，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；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。8.(多项选择)(2022·衢州质检)如下图，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速直线运动，木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为()A．μmg B.μ(mg＋Fsinθ)C．μ(mg－Fsinθ) D．Fcosθ解析：选BD对木块进行受力分析如下图，将F进行正交分解，由于木块做匀速直线运动，所以在x轴和y轴均受力平衡，即Fcosθ＝Ff，FN＝mg＋Fsinθ，又由于Ff＝μFN，故Ff＝μ(mg＋Fsinθ)，B、D正确。9.(2022·安阳二模)如下图，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，且绳绷紧，那么练功队员对沙袋施加的作用力大小为()A.eq\f(mg,2)B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(\r(3),3)mgD.eq\r(3)mg解析：选A如图，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析：由平衡条件有：Fcos30°－FTsin30°＝0，FTcos30°＋Fsin30°－mg＝0，联立可解得：F＝eq\f(mg,2)，应选A。10.(2022·深圳联考)如下图，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接。当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ＝30°，那么A球和C球的质量之比为()A．1∶2B.2∶1C．1∶eq\r(3)D.eq\r(3)∶1解析：选CB球对碗壁刚好无压力，那么根据几何知识分析可得，B球所在位置两细线的夹角为90°，以B球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，由此可知FAcosθ＝FCsinθ，eq\f(FA,FC)＝eq\f(mAg,mCg)＝tanθ＝eq\f(1,\r(3))，C正确。考点综合训练11．(2022·湖南十二校联考)如下图，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，那么物块B的质量为()A.eq\f(\r(2),2)m B.eq\r(2)mC．m D．2解析：选A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FT＝mgsin30°。再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平衡条件有mBg＝eq\r(2)FT，解得mB＝eq\f(\r(2),2)m，A正确。12．(多项选择)(2022·扬州调研)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如下图，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态。那么()A．绳OA对M的拉力小于绳OB对M的拉力B．绳OA、OB对M的拉力大小相等C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析：选AD设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由M处于静止状态可得：FA·cos30°＝FB·cos60°即eq\r(3)FA＝FB，故A正确，B错误；因FB＞FA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正确，C错误。13.(2022·淄博诊考)如下图，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，支架间的距离为AB长度的一半，那么eq\f(F,F′)等于()A.eq\r(3)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(2\r(3),3)D.eq\f(\r(3),3)解析：选A设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，可知F＝eq\f(1,2)mg，当球以AB沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如下图，可得：F′＝eq\f(mg,2)tanθ，根据支架间的距离为AB的一半，可得：θ＝30°，那么eq\f(F,F′)＝eq\f(1,tanθ)＝eq\r(3)，那么A正确。14．(2022·山东师大附中一模)如下图，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在DA．mgB.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mgD.eq\f(1,4)mg解析：选C由题图可知，要使CD水平，各绳均应绷紧，那么AC与水平方向的夹角为60°；结点C受力平衡，受力分析如下图，那么CD绳的拉力FT＝mgtan30°＝eq\f(\r(3),3)mg；D点受绳子拉力大小等于FT，方向向左；要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，那么绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1，及另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为拉力的大小；故最小力F＝FTsin60°＝eq\f(1,2)mg。应选C。15．如图甲所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。假设将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖