2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：6 力的合成与分解

2021高考物理（选择性考试）人教版一轮规范演练：6 力的合成与分解

www.ks5u.com 规范演练6　力的合成与分解 ‎[抓基础]‎ ‎1.（2019·宁夏青铜峡高级中学月考）如图所示，舰载机保持牵引力F大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为（　　）‎ A.2F　　　　　　　 B.F C.F D. 答案：B ‎2.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力大小为（　　）‎ A.50 N B.30 N C.20 N D.10 N 答案：B ‎3.（多选）（2019·宁夏育才中学月考）如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α 为锐角，则（　　）‎ A.当F1＞Fsin α时，一定有两解 B.当F1＝2Fsin α时，有唯一解 C.当F1＜Fsin α时，无解 D.当Fsin α＜F1＜F时，一定有两解 答案：CD ‎4.“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保持水平，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.mg C.mg D.mg 答案：C ‎5.（多选）（2019·南昌一模）如图所示，不可伸长的轻绳AO和BO下端共同系一个物体P，且绳长AO＞BO，AB两端点在同一水平线上，开始时两绳刚好绷直，细绳AO、BO的拉力分别设为FA、FB，现保持A、B端点在同一水平线上，在A、B缓慢向两侧远离的过程中，关于两绳拉力的大小随A、B间距离的变化情况是（　　）‎ A.FA随距离的增大而一直增大 B.FA随距离的增大而一直减小 C.FB随距离的增大而一直增大 D.FB随距离的增大先减小后增大 答案：AD ‎6.（多选）（2019·河南六市一联）如图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条结点，使其到达O点处，此时α＋β＞90°，然后保持弹簧测力计B的示数不变而减小β时，为保持结点O位置不变，可采取的方法是（　　）‎ A.减小A的读数，同时减小α角 B.减小A的读数，同时增大α角 C.增大A的读数，同时减小α角 D.增大A的读数，同时增大α角 解析：保持O点的位置不变，即保持两弹簧测力计的合力不变，当保持弹簧测力计B的示数不变时，由平行四边形定则作图可知A、B正确，C、D错误.‎ 答案：AB ‎7.（2020·深圳联考）如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，小物块之间由四根完全相同的轻质橡皮筋连接，正好组成一个菱形，∠BAD＝120°.整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小为Ff，则D物块所受的摩擦力大小为（　　）‎ A.Ff B.Ff C.Ff D.2Ff 解析：已知A物块所受的摩擦力大小为Ff，设每根橡皮筋的弹力为F，则有2Fcos 60°＝Ff，对D物块有2Fcos 30°＝F′f，解得F′f＝F＝Ff，选项C正确.‎ 答案：C ‎8.（2019·衡水中学二调）如图甲所示，质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑.若改用一个斜向下的力F′作用在A时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力Ff及支持力FN的结论正确的是（　　）‎ ‎　　　 图甲　　　　　　图乙 A.Ff＝0，FN＞Mg B.Ff＝0，FN＜Mg C.Ff向右，FN＜Mg D.Ff向左，FN＞Mg 解析：设斜面的倾角为θ，对于题图甲，以A为研究对象，分析受力，作出力图如图1.‎ 根据平衡条件得（mg＋F）sin θ＝μ（mg＋F）cos θ，‎ 得到μ＝tan θ.‎ 对于题图乙，以B为研究对象，分析受力，作出力图如图2.‎ 设地面对B的摩擦力方向水平向右，根据平衡条件得 水平方向：Ff＝Ff1cos θ－FN1sin θ，‎ 又Ff1＝μFN1，‎ 得到Ff＝μFN1cos θ－FN1sin θ ‎＝tan θ·FN1cos θ－FN1sin θ＝0，‎ 竖直方向：FN＞Mg.‎ 故A正确.‎ ‎　　　　　　　 图1　　　图2‎ 答案：A ‎[提素养]‎ ‎9.（多选）如图所示为缓慢关门时（图中箭头方向）门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），下列说法正确的是（　　）‎ A.此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N B.此时锁壳碰锁舌的弹力为30 N C.关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大 D.关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变 解析：将锁壳碰锁舌的弹力N分解如图所示，其中F1＝Nsin 37°，且此时F1大小等于弹簧的弹力24 N，解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N，A正确，B错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，C正确，D错误.‎ 答案：AC ‎10.（2019·苏州一模）造型夺目的“石头平衡艺术”作品不禁会让人叫绝，仅仅通过艺术家的双手去感触，便可掌握每一块石头的平衡点，不使用任何工具就能立石成型.如图所示，在水平地面上将两个形状不规则的石块a，b叠放在一起，保持平衡.下列说法中正确的是（　　）‎ A.石块b对a的弹力一定等于a的重力 B.石块b和a的重心一定在同一竖直线上 C.石块b对a的作用力一定是竖直向上的 D.地面对石块b的支持力和b受到的重力是一对平衡力 解析：对整体分析，受总重力和地面的支持力，这是一对平衡力，D错误；对a分析，受重力、垂直接触面向上的支持力的沿接触面向上的摩擦力，A错误；b对a的作用力有垂直接触面向上的支持力和沿接触面向上的摩擦力，这两个力的合力与a的重力平衡，C正确；无法判断两石块重心是否在同一竖直线上，B错误.‎ 答案：C ‎11.如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，且分界面光滑.若先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F和F′，已知支架间的距离为AB的一半，则为（　　）‎ A. B. C. D. 解析：设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置时，F＝mg；当球以AB沿竖直方向放置时，以右半球为研究对象，如图，F′＝mgtan θ，根据支架间的距离为AB的一半，可得θ＝30°，所以＝.‎ 答案：A ‎12.（多选）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　）‎ A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉车的合力与杆的重力是一对平衡力 解析：由于三条绳长度不同，则三条绳与竖直杆间的夹角不相等，因竖直杆仅是压在地面上而没有固定，则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡，但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定，故不能确定三条绳中张力的大小关系，选项A错误，C正确；由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下，故选项B正确；绳子拉力的合力竖直向下，杆的重力也竖直向下，它们不是一对平衡力，故选项D错误.‎ 答案：BC ‎13.某同学想要在元旦晚会上表演一指断钢丝的“绝技”，他设计的装置如图所示，将一细钢丝系在两铁块中间，放在水平面上，长度相等的铁杆OA、OB搁在铁块的凹槽里，两铁杆可绕铰链O自由转动，当他的手指竖直向下压在铰链上时，细钢丝将会被拉断.若不计一切摩擦力，两杆间的夹角为θ，则 ‎（1）当竖直向下的力F作用在铰链上时，细钢丝的张力为多大？‎ ‎（2）为了能表演成功，你对系在铁块上细钢丝的长度l 与铁杆的长度L之间的关系能提出什么好的建议？‎ 解析：（1）把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，可求出作用于铁块上斜向下的力为 F1＝F2＝，‎ ‎　　　　　　　　 图甲　　　图乙 杆上斜向下的压力F1将对铁块产生两个效果：竖直向下压铁块的力F″1和沿水平方向推铁块的力F′1，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，则 F′1＝F1sin ，解得F′1＝tan .‎ 细钢丝上的张力FT等于F1的水平方向上的分力F′1，‎ 即FT＝tan .‎ ‎（2）由细钢丝上的张力FT＝tan 可知，两杆间的夹角θ越接近180°，tan 的值就越大，所以细钢丝的长度l越接近2L表演越能获得成功.‎ 答案：（1）tan 　（2）见解析