高考物理课标版一轮复习考点规范练5力的合成与分解

考点规范练5力的合成与分解一、单项选择题1.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10N,则这5个力的合力大小为()A.50N B.30NC.20N D.10N2.“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)()A.mg B.mgC.mg D.mg3.(2017·吉林白城模拟)两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的“V”形槽,一球置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,如图所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列角度θ的取值正确的是()A.15° B.30° C.45° D.60°4.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也均为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(在弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为(A.kl B.2kl C.kl D.kl5.如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A球和C球的质量之比为()A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.∶16.如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则()A.绳的拉力增大,BC杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小D.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力不变二、多项选择题7.(2017·天津理综)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移8.如图所示,质量为m0的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°,不计小球与斜面间的摩擦。则()A.轻绳对小球的作用力大小为mgB.斜面对小球的作用力大小为mgC.斜面体对水平面的压力大小为(m0+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg9.如图所示,固定的半球面的右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O为球心,A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为FN1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为FN2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ。则()A.F1∶F2=cosθ∶1 B.F1∶F2=sinθ∶1C.FN1∶FN2=cos2θ∶1 D.FN1∶FN2=sin2θ∶1三、非选择题10.重力为G1=8N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图所示。试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)##考点规范练5力的合成与分解1.B解析利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,这5个力的合力大小为3F1=30N2.C解析由受力分析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为mg,第二层对底层人的压力(单只脚)为mg,底层中间的人受到的压力为两只脚的压力,即2×mg=mg,所以单脚对地压力为mg+mg=mg,故选项C正确。3.B解析对球受力分析如图所示球受重力mg、挡板MO的支持力FM和挡板NO的支持力FN三个力的作用,根据题意知,挡板NO的支持力FN等于球的重力mg,即FN=mg。由于球静止,所以球所受的三个力的合力为零,则其中任意两个力的合力必定与第三个力构成平衡力,图中所示的FN与FM的合力F'与重力mg等大反向,即F'=mg,所以力的三角形O'FNF'是等腰三角形,根据几何关系和已知条件得φ=①对于四边形OM'O'N'有∠M'O'N'+θ0=180°即φ+θ+θ0=180°②联立①②得+θ+75°=180°,所以θ=30°,故选项B正确。4.D解析发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2θ,则sinθ=,cosθ=。发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F合=2Fcosθ,F=kx=kl,故F合=2kl·kl,D正确。5.C解析B球对碗壁刚好无压力,根据几何知识分析可知,B球所在位置两线的夹角为90°,以B球为研究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,由此可知FAcosθ=FCsinθ,=tanθ=,C正确。6.B解析选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示。绳中的拉力大小相等,即FT1=FT2=G,C点处于三力平衡状态,将示意图中的三个力平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示。设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可得F=2Gsin,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳中的拉力不变,θ增大,F也增大,根据牛顿第三定律知,BC杆受绳的压力增大,B正确。7.AB解析如图所示,由几何关系可知∠1=∠5=∠2=∠4,若绳子的端点b向上移至b',绳的夹角大小不变,故晾衣绳拉力不变,故A正确。杆N右移,绳长不变,两段绳的夹角变大,但合力大小、方向均不变,故绳的拉力变大,故B正确。只要杆M、N间距不变,如图所示,无论移动哪个端点,绳的拉力始终保持不变,故C错误。若要换挂质量更大的衣服,只是衣服的重力增大,绳与竖直方向的夹角θ不变,则衣架悬挂点不变,故D错误。8.AD解析以B为研究对象,受力如图所示,由几何关系知θ=β=30°,根据受力平衡可得FT=FN=mg。以A和B整体为研究对象,竖直方向上有FTcosθ+FN斜=(m0+m)g水平方向上有FTsinθ=Ff所以有FN斜'=FN=m0g+mg,Ff=mg故选项B、C错误,选项A、D正确。9.AC解析将物块A的重力沿切面和半径方向分解,可得F1=mgsinθ,FN1=mgcosθ,将F2和物块B的重力沿切面方向和半径方向分解,由平衡条件有F2cosθ=mgsinθ,F2sinθ+mgcosθ=FN2,解得F2=mgtanθ,FN2=故有F1∶F2=cosθ∶1。FN1∶FN2=cos2θ∶1,所以A、C正确。10.解析对P点进行受力分析,并建立如图甲所示的坐标系。由水平方向和竖直方向平衡可列方程F=F1sin37°,G1=F1cos37°,联立解得F=G1tan37°=8N×=6