2019版高考物理 第二章 相互作用 基礎(chǔ)課2 力的合成與分解學(xué)案 教科版

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1、 基礎(chǔ)課2　力的合成與分解 選擇題（1～10題為單項(xiàng)選擇題，11～14題為多項(xiàng)選擇題） 1．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　?。? A．力的合成遵循平行四邊形定則 B．一切矢量的合成都遵循平行四邊形定則 C．以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線都是它們的合力 D．與兩個(gè)分力共點(diǎn)的那一條對(duì)角線所表示的力是它們的合力 解析　平行四邊形定則是矢量的合成法則，比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四邊形定則，故A、B的說(shuō)法正確；需要注意的是合力用與兩分力共點(diǎn)的對(duì)角線表示，故C的說(shuō)法錯(cuò)誤，D的說(shuō)法正確。 答案　C 2．如圖1所示，艦載機(jī)保持牽引力F大小不變?cè)趧蛩俸叫械暮侥干辖德鋾r(shí)受到阻攔而靜止

2、，此時(shí)阻攔索夾角θ＝120°，空氣阻力和甲板阻力不計(jì)，則阻攔索承受的張力大小為（　　） 圖1 A. B．F C.F D．2F 答案　B 3．如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是（　　） 解析　由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F1，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個(gè)力的合力最大的為C圖。 答案　C 4．兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力大小為20 N，那么當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力的大小為（　　） A．40 N B．10 N C．

3、20 N D．10 N 解析　設(shè)F1＝F2＝F，當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，其合力為F＝20 N，F(xiàn)＝10 N。當(dāng)夾角為120°時(shí)，其合力的大小與F的大小相等。故選B。 答案　B 5．如圖2所示，作用于O點(diǎn)的三個(gè)力F1、F2、F3合力為零。F1沿－y方向，大小已知。F2與＋x方向夾角為θ（θ＜90°），大小未知。下列說(shuō)法正確的是（　?。? 圖2 A．F3一定指向第二象限 B．F3一定指向第三象限 C．F3與F2的夾角越小，則F3與F2的合力越小 D．F3的最小可能值為F1cos θ 解析　因F1、F2、F3的合力為零，故F3應(yīng)與F2、F1的合力等大反向，故F3可能在第二象限

4、，也可能在第三象限，A、B錯(cuò)誤；F3、F2的合力與F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3與F2的合力與其夾角大小無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；當(dāng)F3與F2垂直時(shí)，F(xiàn)3最小，其最小值為F1cos θ，D正確。 答案　D 6．（2016·寶雞質(zhì)檢）在如圖3所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪本身所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過(guò)滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是（　

5、?。? 圖3 A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD＞FA＝FB＞FC C．FA＝FC＝FD＞FB D．FC＞FA＝FB＞FD 解析　繩上拉力等于重物所受的重力mg，設(shè)滑輪兩側(cè)細(xì)繩之間的夾角為φ，滑輪受到木桿P的彈力F等于滑輪兩側(cè)細(xì)繩拉力的合力，即F＝2mgcos ，由夾角關(guān)系可得FD＞FA＝FB＞FC，選項(xiàng)B正確。 答案　B 7．如圖4所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)力作用，風(fēng)力大小F1為100 N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，側(cè)向風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小

6、為（　?。? 圖 A．50 N　50 N B．50 N　50 N C．50 N　25 N D．50 N　50 N 解析　如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則 F＝F1cos 30°＝100× N＝50 N。 F2＝F1sin30 °＝100×N＝50 N。 故選項(xiàng)B正確。 答案　B 8．（2016·德陽(yáng)市三診）如圖5所示，用相同的彈簧測(cè)力計(jì)將同一個(gè)重物m分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來(lái)，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，則有（　?。? 圖5 A．F4最大 B．F3＝F2 C．F2最大 D．F1比其

7、他各讀數(shù)都小 解析　由平衡條件可知：F2cos θ＝mg，2F3cos θ＝mg，F(xiàn)4＝mg，F(xiàn)1＝mgtan θ，因此可知F1＝mg，F(xiàn)2＝mg，F(xiàn)3＝mg，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。 答案　C 9．（2016·徐州三模）如圖6所示，在粗糙水平面上放置A、B、C三個(gè)物塊，物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接，兩彈簧的伸長(zhǎng)量相同，且它們之間的夾角∠ABC＝120°，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f，則B物塊所受的摩擦力大小為（　?。? 圖6 A.f B．f C.f D．2f 解析　A水平方向上受彈簧的拉力T和水平面的靜摩擦力f作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條

8、件可知T＝f，由于兩根彈簧相同，且伸長(zhǎng)量相同，因此，兩彈簧上的彈力大小相等。對(duì)B分析，水平方向受兩彈簧的拉力和水平面的靜摩擦力f′作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知f′＝2Tcos 60°＝f，故B正確。 答案　B 10．（2017·山西大同聯(lián)考）一鐵球懸掛在OB繩的下端，輕繩OA、OB、OC的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OA懸掛在天花板上的A點(diǎn)，輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)上。第一次，保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，某人拉著輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，如圖7中的甲所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記為F1。第二次，保持輕繩OC垂直于OA，緩慢釋放輕繩，使輕繩OA轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置，如圖中的乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記為F

9、2。則（　?。? 圖7 A．F1恒定不變，F(xiàn)2逐漸增大 B．F1、F2均逐漸增大 C．F1先減小后增大，F(xiàn)2逐漸減小 D．F1逐漸增大，F(xiàn)2先減小后增大 解析　題圖甲中，OA與OC的合力與重力等大反向，且保持不變，OA的方向不變，通過(guò)畫平行四邊形可知，當(dāng)OC順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí)，F(xiàn)1先減小后增大。題圖乙中，設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為θ，因?yàn)镺A與OC垂直，且合力與重力等大反向，故F2＝mgsin θ，根據(jù)題意，隨著θ的減小，F(xiàn)2逐漸減小，故選項(xiàng)C正確。 答案　C 11．三個(gè)力作用在同一物體上，其大小分別為6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是（　?。? A．4 N 　

10、 B．0 N 　C．15 N 　 D．28 N 解析　對(duì)于三個(gè)力的合成，應(yīng)該是先求任意兩個(gè)力的合力大小的取值范圍，再去與第三個(gè)力合成即可。由于6 N、8 N這兩個(gè)力的合力的大小介于2 N與14 N之間，再與12 N的力去合成，則其最小值是0 N，而最大值為（6＋8＋12） N＝26 N。所以正確的選項(xiàng)是A、B、C。 答案　ABC 12．（2016·鹽城期末）如圖8所示，吊車用兩根等長(zhǎng)的繩子OA和OB將質(zhì)量分布均勻的鐵板勻速吊離地面。下列說(shuō)法中正確的是（　?。? 圖8 A．繩越長(zhǎng)，每根繩對(duì)鐵板拉力越小 B．繩越長(zhǎng)，兩根繩對(duì)鐵板拉力的合力越小 C．兩根繩子對(duì)鐵板拉力的合力豎直

11、向上 D．兩根繩子對(duì)鐵板的拉力和鐵板的重力是共點(diǎn)力 解析　對(duì)鐵板進(jìn)行受力分析，鐵板受重力mg、和兩根繩的拉力T作用，且繩的拉力沿繩方向，設(shè)∠AOB＝θ，由于鐵板被勻速吊起，因此根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，鐵板所受合力為零，故B錯(cuò)誤，D正確；在豎直方向上有2Tcos ＝mg，在水平方向上合力為零，即兩根繩子對(duì)鐵板拉力的合力與重力等大反向，故C正確；當(dāng)繩變長(zhǎng)時(shí)，θ變小，因此T變小，故A正確。 答案　ACD 13．如圖9所示，將力F分解為F1和F2兩個(gè)分力，已知F1的大小和F2與F之間的夾角α，且α為銳角，則（　　） 圖9 A．當(dāng)F1＞Fsin α?xí)r，一定有兩解 B．當(dāng)F1＝Fsin α?xí)r

12、，有唯一解 C．當(dāng)F1＜Fsin α?xí)r，無(wú)解 D．當(dāng)Fsin α＜F1＜F時(shí)，一定有兩解 解析　將一個(gè)力分解為兩個(gè)分力，由三角形定則知分力與合力可構(gòu)成封閉三角形。當(dāng)F1＜Fsin α?xí)r，三個(gè)力不能構(gòu)成封閉三角形，故不可能分解為這樣的一對(duì)分力F1和F2，選項(xiàng)C正確；當(dāng)F1＝Fsin α?xí)r，可構(gòu)成唯一一個(gè)直角三角形，選項(xiàng)B正確；當(dāng)Fsin α＜F1＜F時(shí)，F(xiàn)1、F2與F可構(gòu)成兩個(gè)矢量三角形，即有兩解，選項(xiàng)D正確；對(duì)于選項(xiàng)A，由于不能確定F1是否小于F，由前面的分析知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。 答案　BCD 14．如圖10所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。

13、當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105 N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是（　?。? 圖10 A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0×104 N B．此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0×105 N C．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大 D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小 解析　將汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個(gè)分力F1、F2，如圖所示，根據(jù)對(duì)稱性可知，兩臂受到的壓力大小相等，即F1＝F2。由2F1cos θ＝F得F1＝F2＝＝1.0×105 N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可知在，千斤頂對(duì)汽車的支持力等于汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?，?.0×105 N。選項(xiàng)B正確；由F1＝F2＝可知，當(dāng)F不變、θ減小時(shí)，cos θ增大，F(xiàn)1、F2減小。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案　BD 7