新高考2023版高考物理一轮总复习练案5第二章第2讲力的合成与分解

第2讲力的合成与分解

一、选择题（本题共12小题，1〜8题为单选，9〜12题为多选）

1.如图所示，A、K为有一定夹角的两个力，人为过。点的一条直线，当/取什么方向时,

F\、£在£上的分力之和最大（A）

A.F、、用合力的方向

B.F、、K中较大力的方向

C.£、用中较小力的方向

D.任意方向均可

［解析］E和内在L上的分力之和等效于£和K的合力在L上的分力，而要使A和K

的合力在/上的分力最大，/就应该取这个合力本身的方向，故A正确，B、C、D错误。

2.（2022•吉林松原市高三模拟）如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯

冲过程翠鸟做加速直线运动，用。表示翠鸟，G表示翠鸟受到的重力，尸表示空气对它的作用

力，下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是（A）

［解析］根据题意，翠鸟做加速直线运动，所以翠鸟所受合力方向与速度方向相同，根

据平行四边形定则分析可知只有A选项中，重力与尸的合力的方向有可能与速度方向相同,B、

C、D中合力的方向一定与速度方向有夹角，翠鸟不可能做直线运动。所以A正确，B、C、D

错误。

3.（2022•湖北荆州市高三模拟）如图所示，物块48用绕过光滑定滑轮的细绳连接，

两物块均处于静止状态，现将物块6向右缓慢移动至尸点过程中，下列说法正确的是（B）

A.水平面对6的弹力减小

B.8与水平面间的摩擦力变大

C.连接46的细绳所受的拉力变大

D.连接/、6的细绳对定滑轮的合力不变

［解析］设水平面与6的夹角为细绳的拉力大小等于｛所受的重力大小，即尸=侬,

水平面对6的弹力“=侬一咫in。，向右缓慢移动至。点过程中，。变小，则A变大，A、

C错误；?!受到重力和细绳的拉力，当把6移至尸点后，连接6的细绳与水平方向的夹角，变

小，根据共点力平衡条件，有汽。s9=R,由于夕变小，故6与水平面间的静摩擦力变大,

B正确；连接从8的细绳的拉力大小不变，夹角变大，则合力变小，D错误.

4.（2021•山东枣庄市高三期末）一个硬质轻圆环平放在水平桌面上，环中有一个竖直固

定柱。圆环被甲、乙、丙三人用力拉住，紧压着固定柱而静止，受三人拉力的俯视图如图所

示，万。不计一切摩擦。若仅调整其中两人拉力的大小，使圆环与固定柱之间的弹力恰

好为零，则下列描述正确的是（B）

A.仅增加甲、乙两个力的大小，且甲力的大小增加较多

B.仅增加甲、丙两个力的大小，且甲力的大小增加较多

C.仅增加乙、丙两个力的大小，且乙力的大小增加较多

D.仅增加乙、丙两个力的大小，且丙力的大小增加较多

［解析］根据题意可知，圆环受甲、乙、丙三个力以及固定柱的弹力作用，处于平衡状

态，甲、乙、丙三个力的合力与固定柱对圆环的弹力等大反向，该弹力的方向沿圆环半径方

向向外，则这几个力构成了一个封闭的多边形，如图

甲

若仅调整其中两人拉力的大小，使圆环与固定柱之间的弹力恰好为零，如图所示当久=

0时，甲、乙、丙三个力构成一个封闭的三角形，则应增加甲、丙两个力的大小，且甲力的

2

大小增加较多，A、C、D错误，B正确。

5.（2022•天津高三月考）超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒

内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，

同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和

小铁珠向上移动，防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥顶角是120°,弹簧通过铁环施

加给每个小铁珠竖直向下的力尸，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为

（不计摩擦以及小铁珠的重力）（A）

C.FD./尸

［解析］将力下分解为沿垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力，则由几何关系可知，#

=tan60",则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为F=,*=&B、C、D错误，A

tanoO3

正确。

6.蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点。、a、氏c等为网绳的

结点。当网水平张紧时，若质量为卬的运动员从高处竖直落下，并恰好落在。点，当该处下

凹至最低点时，网绳aOe、c麴均成120°向上的张角，此时。点受到的向下的冲击力为凡

则这时。点周围每根网绳的拉力的大小为（B）

II।

B-2

F+mgF+mg

口4

［解析］设每根网绳的拉力大小为U,对结点。有：4户cos60°一尸=0,解得尸=

3

授,选项B正确。

7.（2022•广东湛江月考）如图所示是倾角为，的光滑斜面体，斜面的长和宽均为/,质

量为小的质点在斜面左上方顶点2处由静止释放，已知重力加速度为&若要求质点沿国连

线滑到。点，需要对质点施加的最小作用力为（C）

A.侬sin9

C.mgsine

［解析］

本题考查力的分解.物体在斜面上受力分析如图所示,

由图可知，当月，血时凡有最小值,

最小值为人=/z^inJsin45°=方-侬sin夕，C正确。

8.（2022•焦作月考）如图所示，一根匀质绳质量为M,其两端固定在天花板上的4B

两点，在绳的中点悬挂一重物，质量为如悬挂重物的绳图质量不计。设。、£分别为绳子

端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角，则（A）

tanam

A------=―-

tan£m+M

tanamcosam

C------=一

•tanBMcosBM

［解析］设绳子端点处和中点处绳子张力大小分别为£、对整体研究，分析受力,

如图甲所示，根据平衡条件得：£cos。g①

4

(M+m)g

甲

对左半边绳子研究(如图乙)得：

Acosa=E2cosB+aMg②

Asina=RsinB③

由①②得到：用cos£=；〃四④

E—③，口2Ksin£金

则由不得：tana———------⑤

①M+mg

,③/曰a2AsinO

由万?得：tan8=-------------⑥

⑷mg

tanam

由③⑤⑥式联立得:

tan8m+if

cosaM+m

由①④式联立得:

cosBm'

故A正确，B、C、D错误。

9.两个力A和K间的夹角为。，两力的合力为严，以下说法正确的是（ABD）

A.若£、K的大小和方向一定，则尸的大小和方向一定

B.若£与4大小不变，〃角越小，合力下就越大

C.如果夹角。不变，月大小不变，只要增大后合力尸就必然增大

D.合力厂的作用效果与两个分力6和K共同产生的作用效果是相同的

［解析］根据平行四边形定则，若G、K的大小和方向一定，则尸的大小和方向一定，A

正确；若我与用大小不变，，角越小，合力厂就越大，故B正确；若。角为钝角且不变，£

大小不变，增大用时，合力/可能先变小后增大，如图所示，故C错误；合力与分力的作用

效果是相同的，故D正确。

10.如图所示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LOXIO,N,此时千斤顶两臂

间的夹角为120°。下列判断正确的是（BD）

5

L臂

把手7.一轴

A.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.OX10,N

B.此时千斤顶对汽车的支持力为LOX10'N

C.若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大

D.若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小

［解析］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1.0X10、N,故B正确；两臂夹角为120°,由几何关系可知，

千斤顶每臂受到的压力为L0X105N,故A错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂

夹角变小，每臂受到的压力减小，故C错误，D正确。

11.在表面粗糙、倾角为J的倾斜台面上，一块长为乙重力为G的长木块由静止开始

滑下。已知木块与台面间的动摩擦因数为〃。木块在滑离台面的过程中，到达如图所示位置

时有9部分滑至台面外，则（AC）

O

A.木块对台面的压力为6bos0

2

B.木块对台面的压力为§6bos。

C.台面对木块的摩擦力为〃6bos0

D.台面对木块的摩擦力为6bos9

［解析］

对木块受力分析如图所示

在垂直台面方向，有A=Gcose,因此木块对台面的压力为尸厌=A=6bos0,由滑动

摩擦力公式可得k=〃尺=〃6bos0,故选AC。

12.（2022•济南市山东师范大学附中高三模拟）粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物

块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止。之间、ac之间以及

6d之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半。a®之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧

6

弹力大小的一半。若a受到的摩擦力大小为£则(ABC)

A.a6之间的弹簧一定是压缩的

B.8受到的摩擦力大小为F

c.。受到的摩擦力大小为

D.d受到的摩擦力大小为2y

［解析］设弹簧的原长为％,a。之间弹簧的长度为乙则cd之间弹簧长度为2乙因为

ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半，所以有2川£一%|=62£—即有

Z<Zo<2Z,之间、ac之间以及"之间的弹簧一定是压缩的，选项A正确；由对称性可知3

受到的摩擦力和a受到的摩擦力大小相同，等于£选项B正确；对a进行受力分析可知其

所受摩擦力大小等于成间弹簧和ac间弹簧的合力大小，由于她之间、ac之间的弹簧长度

相同且都是压缩的，所以两个弹簧对a的弹力大小相等，又因夹角为120°,所以两个弹簧

对a的弹力大小都为d受到两个弹簧的弹力，大小分别为八2£夹角为120。，由平行

四边形定则与几何知识可知二者的合力等于十£由三力平衡条件可知d受到的摩擦力大小

为小£同理c受到的摩擦力大小也为小£选项C正确，D错误。

二、非选择题

13.如图所示，物体/放在某一水平面上，已知物体力重60N,4与水平面之间的动摩

擦因数为"=0.3,/、8均处于静止状态，绳/C水平，绳切与水平方向成37°角，切绳上

的拉力为15N,sin37°=0.6,cos370=0.8。求：

(1)物体A受到的摩擦力为多大？

(2)物体6重力为多大？

［答案］(1)12N(2)9N

［解析］以结点。为研究对象，受力情况如图所示，因为处于静止状态，£=15N,在

x轴上，4C绳的拉力K=£cos37°=12N

在y轴上，6c绳的拉力A=£sin37°=9N

力物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力f