2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第4讲+受力分析力的合成与分解

2020版高考物理一轮复习（教师备用题库）第4讲+受力分析力的合成与分解

第4讲 受力分析 力的合成与分解 教师备用题库 ‎1.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.若F一定,θ大时FN大 B.若F一定,θ小时FN大 C.若θ一定,F大时FN大 D.若θ一定,F小时FN大 答案　BC　本题考查力的分解。如图所示,把力F分解在垂直于木楔两侧的方向上,根据力的作用效果可知,F1=F2=FN=F‎2sinθ‎2‎,由此式可见,B、C项正确,A、D项错。‎ ‎2.蹦床可简化为如图所示,完全相同的网绳构成正方形,O、a、b、c…等为网绳的结点。当网水平张紧时,质量为m的运动员站立在网中心O点,当该处下凹稳定时,网绳bOf、dOh均成120°向上的张角,则此时O点周围每根网绳的拉力的大小为(　　)‎ A.‎3‎‎6‎mg B.‎1‎‎2‎mg C.‎3‎‎3‎mg D.mg 答案　B　对O点进行受力分析:‎ 因为网绳完全相同,并且构成的是正方形,O点到最低时,aOe,gOc所成的角度是120°,所以Fa=Fe=Fc=Fg,且Fa与Fe的合力为‎1‎‎2‎F=Fa,同理Fg与Fc的合力也是‎1‎‎2‎F=Fg。‎ 由于运动员处于平衡状态,所以F=mg,所以选项A、C、D错误,B正确。‎ ‎3.已知两个共点力的合力F为10 N,分力F1的大小为5 N。则关于另一个分力F2的说法正确的是(　　)‎ A.F2的大小是唯一的 B.F2的大小可以是任意值 C.F2的方向与合力F的方向一定成30°‎ D.F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30°‎ 答案　D　有两个共点力的合力大小为10 N,若其中一个分力大小为5 N,另一个分力的大小应在5 N≤F≤15 N的范围。‎ 由图可得F2的方向与合力F的方向的最大夹角为θ,sin θ=F‎1‎F=‎1‎‎2‎,即F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30°,故D正确,A、B、C错误。故选D。‎ ‎4.(2017课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>π‎2‎)。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)‎ A.MN上的张力逐渐增大 B.MN上的张力先增大后减小 C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小 答案　AD　重物受到重力mg、OM绳的拉力FOM、MN绳的拉力FMN共三个力的作用。缓慢拉起过程中任一时刻可认为重物处于平衡状态,三力的合力恒为0。如图所示,由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形,‎ 由于α>π‎2‎且不变,则三角形中FMN与FOM的交点在一个优弧上移动,由图可以看出,在OM被拉到水平的过程中,绳MN中拉力一直增大且恰好达到最大值,绳OM中拉力先增大后减小,故A、D正确,B、C错误。‎ ‎5.(多选)如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°。下列判断正确的是(　　)‎ A.该汽车的重力等于1.0×105 N B.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为1.0×105 N C.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大 D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小 答案　BD　汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,根据牛顿第三定律得千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N,但汽车的重力不一定等于1.0×105 N。故A错误;将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1和F2,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等。‎ 由2F1 cos θ=F得F1=F2=1.0×105 N所以此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N,故B正确;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角θ减小,由F1=F/(2 cos 60°)分析可知,F不变,当θ减小时,cos θ增大,F1减小。故C错误,D正确。故选B、D。‎ ‎6.(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则(　　)‎ A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N C.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变 D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大 答案　AD　根据求合力的公式F=F‎1‎‎2‎‎+F‎2‎‎2‎+2F‎1‎F‎2‎cosθ(θ为F1、F2的夹角),若F1、F2都变为原来的2倍,合力也一定变为原来的2倍,A正确;对于B、C两种情况,力的变化不是按比例增加或减少的,不能判断合力的变化情况,B、C错误;若F1与F2共线反向,F1>F2,则F=F1-F2,F1增大时,F增大,F2增大且小于F1时,F减小,所以D正确。‎