浙江省2024-2025学年高中物理第二章课时训练2力的合成与分解含解析

PAGE6-课时训练2力的合成与分解基础巩固1.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是(C)2.有三只豹子在抢食一猎物,三只豹子沿水平方向用大小分别为300N,400N,500N的力拖动猎物。若豹子的方位不确定,则这三个力的合力的最小值和最大值分别为(D)A.100N;1200N B.200N;1000NC.400N;1000N D.0;1200N3.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1,F2和F3三力作用下保持静止。下列推断正确的是(B)A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F14.如图所示,某人正在修理草坪,推力F与水平方向成α角,割草机沿水平方向做匀速直线运动,则割草机所受阻力的大小为(B)A.Fsinα B.Fcosα C.Fsinα5.质量为m的木块放在倾角为θ的斜面上,力F垂直于斜面作用在木块上(如图),则木块对斜面的压力大小为(C)A.F B.F+mgC.mgcosθ+F D.mgsinθ+F6.如图,小英同学用两根一样长的绳子拴住一只钩码,拉住绳子两头使钩码悬停在空中,保持两手处于同一高度,起始时两绳间的夹角为150°,现将两绳间夹角渐渐减小到30°,则(A)A.两绳拉力渐渐减小B.两绳拉力渐渐增大C.两绳拉力先减小后增大D.两绳拉力的合力渐渐增大解析:设钩码的重力为G,依据动滑轮的特点可知,F1=F2。设两绳之间的夹角为2α,则由平衡条件得,2F1cosα=G,得到F1=G2cosα,起始时两绳间的夹角为150°,现将两绳间夹角渐渐减小到30°,则减小两绳之间的夹角α,cosα增大,F1减小,则F错误。7.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹角为90°时合力为F,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为(B)A.2F B.22F C.2F D.3解析:力的合成如图所示,当夹角为90°时,F=F12+F22,所以F1=F2=22F;当夹角为120°8.如图所示,两块完全相同的积木A,B叠放在一起,质量均为m,交界面与水平面夹角为θ,B与水平地面间的动摩擦因数为μ,对B作用大小为F的水平外力后,两积木仍旧保持静止状态,则B所受的水平地面摩擦力大小肯定为(A)A.F B.2μmgC.F-mgcosθ D.F-mgcos2θ解析:把A,B看成一个整体,在水平方向上,整体受到F、摩擦力,由于整体处于平衡状态,合外力为零,故摩擦力与F大小相等、方向相反,故A正确,B,C,D错误。9.(2024·台州联考)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刚好是90°,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,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)(C)A.2F B.22C.F D.3F解析:以一个小铁珠为探讨对象,将力F按作用效果分解如图所示,由几何关系可得,小铁珠对钉柱产生的侧向压力为N=Ftan45正确。10.如图所示,用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上。若要按力的实际作用效果来分解小球的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的(C)A.1和4 B.2和4 C.3和4 D.3和2解析:小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和4。实力提高11.云南某边防连队为增加新兵的体能,把废旧轮胎应用于协助训练,并总结出“拉、搬、扛、翻、吊、滚”等多种好用方法。如图所示,人将绳子从肩上绕过,然后在腰上绕一圈,固定好绳子后,就像“老牛拉犁”一样,带着轮胎向前匀速飞奔。设轮胎质量为m,轮胎与地面之间的动摩擦因数为μ,绳子与竖直方向的夹角为φ,则人作用在绳子上的拉力大小为(A)A.μmgsinφC.μmgcosφ解析:对轮胎受力分析如图所示,由于轮胎被拉动过程中处于平衡状态,由平衡条件可知,Ff=FsinFN+Fcos=mg;又因为Ff=μFN,联立解得F=μmgsinφ+12.如图,在粗糙水平面上放置A,B,C三个物块,物块之间由两根完全相同的轻弹簧相连接,两弹簧的伸长量相同,且它们之间的夹角∠ABC=120°,整个系统处于静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为f,则B物块所受的摩擦力大小为(B)A.32f B.f C.3f D解析:对A受力分析可知,水平方向只受拉力及摩擦力而处于平衡状态,则可知弹簧的弹力F=f;因两弹簧伸长量相同,则两弹簧对B的弹力均为f,两弹力的夹角为120°,则合力大小为f,方向沿两弹力的角平分线;对B受力分析可知,受到的摩擦力大小等于f,故选B。13.一质量为m的热气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中削减的质量为(A)A.2(m-Fg) B.m-C.2m-Fg D.m-解析:气球匀速下降时,受到重力mg、向上的浮力F、向上的阻力F阻,依据共点力平衡条件得mg=F+F阻,气球匀速上升时,受到重力(m-Δm)g,向上的浮力F,向下的阻力F阻,依据共点力平衡条件得(m-Δm)g+F阻=F,解得Δm=2(m-Fg)14.(2024·临海模拟)如图所示是汽车45°极限爬坡时的照片,汽车缓慢逐步沿斜坡攀爬,斜坡的倾角渐渐增大至45°。下列关于汽车这一爬坡过程的说法中正确的是(C)A.坡的倾角越大,汽车对坡面的压力也越大B.汽车受到沿坡面对下、大小不断减小的滑动摩擦力作用C.汽车受到沿坡面对上、大小不断增大的静摩擦力作用D.若汽车能顺当爬坡,则车胎与坡间的最大静摩擦力至少为车重的大小解析:对坡面上汽车受力分析如图所示,设坡面的倾角为θ,则其中支持力FN=mgcosθ,θ增大,则FN减小。依据牛顿第三定律可知,坡面的倾角增大,汽车对坡面的压力也减小,故A错误;汽车受到的摩擦力Ff=mgsinθ,方向沿斜面对上;当θ增大时,汽车受到的摩擦力增大,故B错误,C正确;要使汽车不打滑,则有μmgcosθ≥mgsinθ,解得μ≥tanθ,由于μ<1,则θ=45°时静摩擦力达到最大;可知若汽车能顺当爬坡,则车胎与坡间的最大静摩擦力至少为车重的大小的2215.某同学用垂直悬挂法熬炼身体,如图,则下列说法正确的是(D)A.手指受到的作用力,图甲大于图乙B.手指受到的作用力,图甲小于图乙C.手臂受到的作用力,图甲大于图乙D.手臂受到的作用力,图甲小于图乙解析:由于人处于平衡状态,两种状况下,手指受到的作用力大小都等于人的重力大小,故A,B错误;两种状况下,两手臂的合力与人的重力大小相等,方向相反,但由于图甲两手臂夹角较小,所以每一手臂受到的作用力较小,故C错误,D正确。16.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过60°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为(B)A.0 B.F4 C.2F4 D.2F解析:物体在四个共点力作用下处于平衡状态,即物体所受合外力为0,把F4的方向沿逆时针转过60°角而大小保持不变,其余三个力的合力为-F4,则-F4与旋转后的F4方向成120°,依据平行四边形定则,合力为F4,故B正确。17.建筑工地上的黄沙堆成圆锥,而且不管如何堆,其角度是不变的,若测出其圆锥底的周长为12.5m,高为1.5m,试求黄沙之间的动摩擦因数。解析:黄沙堆成圆锥时,其表面的沙粒恰好能匀速下滑,设圆锥侧棱的倾角为θ,则有mgsinθ=μmgcosθ,μ=tanθ,设圆锥底的周长为L,高为h,则tanθ=2则μ=2π答案:0.7518.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图所示)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽视;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g。某同学沿拖杆方向推该拖把拖地,使拖把头在水平地板上移动,此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。推拖把的力的大小为F。试问(1)因推力F的作用,使拖把对地面的压力如何变更,变更了多少?(2)要使拖把匀速运动,推拖把的力F为多大?解析:(1)推力F产