高考物理一轮复习 第2章 相互作用 微专题6 力的合成与分解试题_第1页
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文档简介

力的合成与分解[方法点拨](1)力的合成遵循平行四边形定则;(2)力分解常用的方法有实际效果分解法和正交分解法.1.(合力与分力的关系)(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则()A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10N,F也增加10NC.F1增加10N,F2减少10N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大2.(力的合成)如图1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,在两橡皮条的末端有一块软羊皮(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1A.kL B.2kLC.eq\f(\r(3),2)kL D.eq\f(\r(15),2)kL3.(力的分解)如图2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θ,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2A.Gsinθ B.GcosθC.Gtanθ D.eq\f(G,tanθ)4.(正交分解)如图3所示,物体A和B的质量分别为2kg和1kg,用跨过定滑轮的细线相连,静止地叠放在倾角为θ=30°的光滑斜面上,A与B间的动摩擦因数为eq\f(\r(3),5),现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若要使物体运动,则F至少为(g=10m/s2)()图3A.20N B.22NC.11N D.17N5.如图4所示,老鹰沿虚线MN斜向下减速俯冲的过程中,空气对老鹰的作用力可能是图中的()图4A.F1 B.F2C.F3 D.F46.如图5所示,两根轻绳AO和BO共同悬吊一重物,两绳的另一端分别系在天花板和竖直墙上,两绳与水平方向的夹角分别为α和β,则以下说法不正确的是()A.若α=β,则两绳的张力大小相等图5B.若α>β,则AO绳中的张力较大C.若α、β同时增大,则两绳中的张力都会增大D.若α不变而β可变,则当α+β=eq\f(π,2)时,BO绳中的张力最小7.如图6是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架,骨架由一根立杆OO′和三条绳索AO、BO、CO构成,三条绳索的长度都为L,地面上的三个固定桩A、B、C之间的距离也均等于L,三条绳索绷紧后,立杆对结点O的支持力为F,已知三条绳索上的张力大小都相等,不计绳索的重力,则每条绳索上的张力大小为()图6A.eq\f(\r(3),3)F B.eq\f(\r(6),2)FC.eq\f(\r(6),3)F D.eq\f(\r(6),6)F8.如图7所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环.现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况,下列说法正确的是()图7A.FA变小,FB变小 B.FA变大,FB变大C.FA变大,FB变小 D.FA变小,FB变大9.如图8所示,一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球a、b,每个球的重力为G.在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,两球静止在空中,以下判断正确的是()A.轻绳越长,F越大图8B.轻绳越长,轻绳对球的拉力越大C.轻绳对球的拉力可能小于GD.轻绳越短,a、b之间的弹力越大10.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、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内,如图9所示.设电缆线水平,南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F1、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()图9A.F1、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.F1、F2和F3在水平面内的合力可能为0D.F1、F2和F3在水平面内合力的方向偏向北方一侧

答案精析1.AD[根据求合力的公式F=eq\r(F\o\al(2,1)+F\o\al(2,2)+2F1F2cosθ)(θ为F1、F2的夹角),若F1、F2都变为原来的2倍,合力也一定变为原来的2倍,A正确;对于B、C两种情况,力的变化不是按比例增加或减少的,不能判断合力的变化情况,B、C错误;若F1与F2共线反向,F1>F2,则F=F1-F2,F1增大时,F增大.F2增大且小于F1时,F减小,所以D正确.]2.D[根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力F=k(2L-L)=kL.设橡皮条最长时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知,sineq\f(θ,2)=eq\f(1,4).根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力F合=2Fcoseq\f(θ,2)=eq\f(\r(15),2)kL,故D正确.]3.D[如图所示,将重力G分解到沿BA方向的拉AB杆的力F1和沿AC方向的压AC杆的力F2,即得F1=eq\f(G,tanθ),由牛顿第三定律知螺旋杆AB的拉力大小为eq\f(G,tanθ).]4.D[物体刚好运动时,A、B间的摩擦力等于最大静摩擦力,对物体A受力分析,由平衡条件得mAgsin30°+μmAgcos30°=F拉,解得F拉=16N,对整体分析,由平衡条件得(mA+mB)gsin30°+F=2F拉,解得F=17N.故选项D正确,A、B、C错误.]5.B[老鹰沿虚线由M到N做减速运动,合外力与初速度的方向相反,由受力分析可知,空气的阻力与重力的合力方向与初速度反向,因此空气对老鹰的作用力可能是题图中的F2,B正确.]6.C[两绳结点O受三个拉力作用,处于平衡状态.由平衡条件可知,三力可平移构成一闭合三角形.若α=β,则两绳张力大小相等,A项正确;若α>β,由几何关系可知,AO绳中张力较大,B项正确;若α、β同时增大,即两绳夹角减小,两绳中张力都会减小,C项错;若α不变,则当两绳垂直时,即α+β=eq\f(π,2)时,BO绳中张力最小,D项正确.]7.D[O-ABC是一个棱长为L的正四面体,O′为△ABC的中心,由几何关系知O′A=eq\f(\r(3),3)L,由勾股定理得OO′=eq\r(OA2-AO′2)=eq\r(\f(2,3))L,则FTsin∠OAO′=eq\f(1,3)F,解得FT=eq\f(\r(6),6)F,D正确.]8.A[柔软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等.将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,A、B两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小,由2Fcosα=mg可知,轻绳中拉力F减小,轻绳对A、B两点的拉力FA和FB都变小,选项A正确.]9.D[利用整体法,拉力F等于两球的总重力,A项错误;设两根轻绳的夹角为θ,以a球为研究对象,FT=eq\f(mg,cos\f(θ,2)),所以,轻绳越长,夹角越小,轻绳对球的拉力FT越小,但大于重力G,B、C项错误;两球之间的弹力为m

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