2018届高考物理三轮冲刺-力的合成与分解专题仿真模拟训练（解析版）

第页三轮冲刺力的合成与分解仿真模拟训练一、选择题1、两个共点力的大小分别是5N和8N，则这两个合力大小不可能为（）A．5NB．8NC．12ND．2N【答案】D【解析】5N和8N两个力的合力范围是3~13N，故不可能是2N，故选D。2、如图，物体A静置于长木板B上，当B与水平面的夹角θ缓慢增大时，A仍静止在木板B上，则物体A所受的弹力N和摩擦力f的变化情况是()A．N减小，f增大B．N增大，f减小C．N减小，f减小D．N增大，f增大【答案】A【解析】物体受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，如图所示：根据共点力平衡，运用平行四边形定则得：N=mgcosθ；f=mgsinθ，当θ缓慢增大，支持力逐渐减小，静摩擦力逐渐增大；故选：A。3、迎泽大桥的引桥就是一个斜面。汽车上桥时，为了分析阻碍车辆前进和压桥面的效果，将其所受重力分解为平行桥面向下的分力F1和垂直桥面向下的分力F2。以下论述正确的是（）A．F1和F2是汽车实际受到的两个力B．F1和F2是汽车重力的两个等效替代力C．F1是物体对桥面的摩擦力，F2是汽车对桥面的压力D．若引桥变短，倾角増大，则F1减小，F2增大【答案】B【解析】F1QUOTE和F2是汽车重力在两方向的分力，并不是汽车实际受到的两个力，故B正确，A错误；F1的方向沿斜面向下，产生使木块向下滑动的趋势，不是木块对斜面的压力；另外，F2是重力垂直于斜面向下的分力，也不是木块对斜面的压力，木块对斜面的压力是由于木块的形变而产生的，故C错误；斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题图，根据数学知识可知F1=mgsinθ，F2=mgcosθQUOTE，若引桥变短，倾θQUOTE増大，则F1增大，F2减小，故D错误。4、力的合成与分解实际是等效代换，合力和它的分力的作用效果应当是相同的，在“验证力的平行四边形定则”中，合力和分力的作用效果是（）A．把弹簧秤拉到同一刻度B．把橡皮条拉到不同长度C．把橡皮条系细绳的一端拉到同一点D．把弹簧秤拉到最大刻度【答案】C【解析】在“探究力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效法”，即要求两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，故ABD错误，C正确；故选C。5、两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则（）A．合力F一定增大B．合力F的大小可能不变C．合力F可能增大，也可能减小D．当0°<θ<90°时，合力F可能减小【答案】BC【解析】设两共点力Fa、Fb之间的夹角θ为钝角，由图示平行四边形可知，当Fa逐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时，其合力由原来的F1变为F2、F3、F4，它们可能小于F1、可能等于F1，可能大于F1，所以A错误，BC正确。当0°<θ<90°时，随着其中的一个力增大，合力一定增大，D错误。6、某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置。如图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动【答案】BC【解析】当θ不变时，要增大合力需增大分力，即增加重物的重量，B正确；当重物的重量不变时，要增大合力，需减小θ角即将手指下移，C正确，D错误；只增加绳的长度，增加的绳可被重物拉下，仍不改变手指所受拉力，A错误。7、如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大【答案】BD【解析】由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，整体法分析受力知，P仍静止不动，P与斜面间的静摩擦力增大，故BD正确。8、重为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，将重力G分解为垂直于斜面向下的力F1和沿斜面向下的力F2，则（）A．F1就是物体对斜面的压力B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为GcosθC．F2就是物体受到的静摩擦力D．物体受到的静摩擦力方向与F2方向相反，大小为Gsinθ【答案】BD【解析】F1就是重力的分力，受力物体是重物，A错误；物体对斜面的压力垂直于斜面向下，与F1方向相同，大小为Gcosθ，B正确；物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，与F2方向相反，大小为Gsinθ，C错误，D正确。二、非选择题9、如图10所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，试求：图10(1)AB和CD两根细绳的拉力分别为多大？(2)绳BC与竖直方向的夹角θ是多少？答案(1)eq\r(3)GG(2)60°解析(1)对B、C两球整体受力分析，正交分解得FABcos30°＋FCDcos60°＝2G，FABsin30°＝FCDsin60°联立解得FAB＝eq\r(3)G，FCD＝G(2)对C球受力分析，正交分解得FBCcosθ＋FCDcos60°＝GFBCsinθ＝FCDsin60°，联立解得θ＝60°.10、如图11所示，质量为m的物块静止于斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于某特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止.图11答案tanθ≤μ解析物块m受力平衡，则有FN－Gcosφ＝0，Ffm－Gsinφ＝0.又Ffm＝μFN，解得μ＝tanφ.显然，当θ≤φ即tanθ≤μ时，物块始终保持静止.11、如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当用竖直向下的力F作用在铰链上，滑块间细线的张力为多大？答案eq\f(F,2)taneq\f(θ,2)解析把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，则杆作用于滑块上的力为F1＝F2＝eq\f(F,2cos\f(θ,2))杆对滑块的作用力F1产生两个效果：竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，则细线上的张力FT与F1′大小相等，即FT＝F1sineq\f(θ,2)＝eq\f(F,2cos\f(θ,2))sineq\f(θ,2)＝eq\f(1,2)Ftaneq\f(θ,2).12、一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角。现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示。（1）当劈静止时，求绳子的拉力大小。（2）当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小。（3）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？【答案】（1）mg（2）mg（3）k≥【解析】（1）以小球为研究对象，受力分