高三物理一轮复习 第二章 相互作用 第3节 力的合成与分解课时跟踪检测试题

力的合成与分解对点训练：力的合成1．(2016·南京一模)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()解析：选B减速带对车轮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，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误。2．(多选)已知力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，则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如图所示，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。3．(2016·菏泽模拟)如图1所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演。已知独轮车和演员的总质量为60kg，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承受的最大拉力为2000N，g取10m/s2。当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为()图1A．600N B．1200NC．2000N D．4000N解析：选A独轮车和演员处于平衡状态，所以钢索对独轮车的作用力大小为600N，A正确。4．(2016·湖南十二校联考)如图2所示，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，则物块B的质量为()图2A．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。5．(2016·沈阳模拟)如图3所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦均不计)() 图3A．越来越小 B．越来越大C．先变大后变小 D．先变小后变大解析：选B不计滑轮与绳的重力及摩擦力，则该同学对绳的拉力等于绳中张力，绳的拉力在竖直方向的合力大小等于重物重力，合力不变，两绳间夹角越大，绳的拉力也越大，故B正确。对点训练：力的分解6．(2016·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()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G1和G2，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．(2016·安阳二模)如图4所示，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，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为()图4A．eq\f(mg,2) B．eq\f(\r(3),2)mgC．eq\f(\r(3),3)mg D．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有：由平衡条件有：Fcos30°－FTsin30°＝0，FTcos30°＋Fsin30°－mg＝0，联立可解得：F＝eq\f(mg,2)，故选A。8．(2016·盐城二模)目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材。图5所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点。由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜。如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高，座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比()图5A．F不变，F1变小 B．F不变，F1变大C．F变小，F1变小 D．F变大，F1变大解析：选A木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F＝0；根据共点力平衡条件，有：2F1cosθ＝解得：F1＝eq\f(mg,2cosθ)由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，故图中的θ角减小了，故F不变，F1减小；故选A。9．水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平地面的夹角为θ，如图6所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则()图6A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F一直减小 D．F先增大后减小解析：选A将拉力F沿水平方向和竖直方向正交分解，由平衡条件可得：Fcosθ＝Ff、Fsinθ＋FN＝mg、Ff＝μFN，解得：F＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)＝eq\f(μmg,\r(1＋μ2)·sinα＋θ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中tanα＝eq\f(1,μ)))，当θ由0逐渐增大到90°的过程中，sin(α＋θ)先增大后减小，所以拉力F先减小后增大，A正确。10．如图7所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是()图7A．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小B．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大D．当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大解析：选A将C的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有：F1＝F2＝eq\f(\f(1,2)mg,sinθ)＝eq\f(mg,2sinθ)。故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，A正确；对A、B、C整体分析可知，对地压力为：FN＝eq\f(1,2)(2M＋m)g，与θ无关，B错误；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：Ff＝F1cosθ＝eq\f(mg,2tanθ)，与M无关，C错误；θ一定时，M越大，可悬挂重物C的质量越大，D错误。考点综合训练11．(2016·杭州质检)如图8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°，则每根钢索中弹力大小为()图8A．eq\f(G,4) B．eq\f(\r(3)G,6)C．eq\f(\r(3)G,4) D．eq\f(G,2)解析：选D设钢索中张力大小为F，由对称性可知，四条钢索中弹力大小相同，由平衡条件可得：4Fcos60°＝G，得F＝eq\f(G,2)。D正确。12．(多选)(2016·滨州联考)如图9所示，质量分别为m1和m2两个物体用两根轻质细线，分别悬挂在天花板上的A、B两点，两线与水平方向夹角分别为α、β，且α>β，两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态，两根细线拉力分别为FTA和FTB，则下列说法正确的是()图9A．FTA>FTB B．FTA<FTBC．m1>m2 D．m1<m2解析：选AC对整体，FTAcosα＝FTBcosβ，由于α>β，有cosα<cosβ，得FTA>FTB，A正确，B错误；对m1和m2竖直方向受力平衡，FTAsinα＝m1g，FTBsinβ＝m2g，得m1>m13．(2016·扬州调研)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图10所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态。则()图10A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力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D设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由O点合力为零可得：FA·cos30°＝FB·cos60°即eq\r(3)FA＝FB，故A、B均错误；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。14．(2016·山东师大附中一模)如图11所示，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D图11A．mg B．eq\f(\r(3),3)mgC．0.5mg D．0.25mg解析：选C由图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°；结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则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，则绳子对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。故选C。15．如图12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°。若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹