适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习课时规范练5力的合成和分解

课时规范练5力的合成和分解基础对点练1.(胡克定律、力的合成)如图所示,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,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满意胡克定律,且劲度系数为k,放射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则放射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.2kL B.22C.kL D.2kL2.(求合力的大小)如图所示,一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡。现保持1N、2N、4N三个力的方向和大小不变,而将3N的力绕O点顺时针旋转120°,此时作用在物体上的合力大小为()A.13N B.32NC.33N D.53N3.(力的分解)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。现保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方,恰好也能让物块做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为()A.33 B.C.2-3 D.24.(力的分解、合力与分力的关系)小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中心一站,衣橱尽然被推动了。下列说法正确的是()A.这是不行能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B.这是不行能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能,但A板对衣橱的推力不行能大于小明的重力5.(力的分解)(2024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F,小铁珠锁死防盗扣,则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.33F B.32C.F D.3F6.(力的合成、平行四边形定则)翠鸟俯冲捕获小鱼的精彩画面如图所示。假如整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动,用O表示翠鸟,G表示翠鸟受到的重力,F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状况的是()7.(力的分解)(2024重庆一中模拟)车载手机支架是一种特别好用的小工具,可将其简化成相互垂直的斜面AB和斜面BC(如图所示),斜面BC与水平面的夹角为θ,质量为m的手机在两个斜面之间保持静止,重力加速度为g。将重力沿AB、BC方向分解,则沿斜面AB的分力大小为()A.mgsinθ B.mgcosθC.mgtanθ D素养综合练8.(2024浙江学业考试)下图是位于运载火箭顶部的逃逸塔,塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为F,其方向与逃逸塔身夹角为θ。四个主发动机同时工作时,逃逸塔获得的推力大小为()A.4F B.4FsinθC.4Fcosθ D.Fsinθ9.(2024陕西渭南一模)如图所示,解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练,运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ=60°,所构成的平面与水平面间的夹角恒为α=53°,轮胎重为G,地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则每根绳的拉力大小为()A.239Ff B.3C.539Ff D.210.(2024吉林长春期末)某压榨机的结构示意图如图所示,其中B固定,用铰链与杆连接,若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D。设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计。图中a=0.6m,b=0.1m,则物体D所受压力的大小与力F的比值为()A.3 B.4 C.5 D.6答案：1.B解析依据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力F=k(1.5L-L)=0.5kL,设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ,依据几何关系知sinθ=13,依据平行四边形定则知,弹丸被放射过程中所受的最大作用力F合=2Fcosθ=223kL,2.C解析四力的合力为零,则可知1N、2N、4N三个力的合力为3N,与3N的力大小相等、方向相反,则3N的力绕O点顺时针旋转120°,其他三力的合力不变,那么现在变为3N的两个力,其夹角成60°,因此这两个力的合力大小为33N,故A、B、D错误,C正确。3.C解析对物体受力分析,F水平常有μmg=F,保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方时有Fcos30°=μ(mg-Fsin30°),联立解得μ=2-3,故C正确。4.C解析起先小明推不动衣橱,说明小明的推力小于衣橱与地面间的最大静摩擦力;站在人字形架上时,重力产生两个效果,分别向左右两侧推墙壁和衣橱,如图甲所示,小明的重力可以分解成沿A、B两个方向的力,由于底角较小,所以两个分力会很大,FA对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力,如图乙所示,水平方向的力会远大于小明的重力,可能大于最大静摩擦力,故C正确。5.A解析将力F分解为垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力,由几何关系可知FF'=tan60°,则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为F'=Ftan606.A解析依据题意,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,依据平行四边形定则分析可知,只有A选项中,重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同,B、C、D中合力的方向确定与速度方向有夹角,翠鸟不行能做直线运动。所以A正确,B、C、D错误。7.B解析题图中已将手机的重力分解,由图结合三角函数关系可得沿斜面AB的分力大小G1=mgcosθ,故B正确,A、C、D错误。8.C解析将力F分解到水平和竖直方向,水平方向四个主发动机产生的推力的分力平衡,则逃逸塔获得的推力为竖直方向分力的合力,大小为F合=4Fcosθ,选项C正确,A、B、D错误。9.C解析设每根绳的拉力为F,则这两根绳拉力的合力F合=2Fcosθ2,方向沿绳子所组成角的角平分线,与水平面的夹角为α,受力分析如图所示。对轮胎有F合cosα=Ff,解得F=Ff2cosαcosθ2=539F10.A解析设力F与杆的夹角为θ,将力F按作用效果沿A