届高考物理一轮复习第二单元相互作用题组层级快练力的合成与分解新人教版.doc

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1、题组层级快练(八)一、选择题1(2022广东学业考试)一体操运发动倒立并静止在水平地面上，以下图示姿势中，沿手臂的力F最大的是()答案D解析将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，A、B两图中人最省力2三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，以下说法中正确的选项是()AF大小的取值范围一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C假设F1F2F3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D假设F1F2F3362，只要适当调整它们之间的夹

2、角，一定能使合力为零答案C解析合力不一定大于分力，B项错误；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A项错误；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C项正确；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D项错误3某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，假设这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力)，那么关于该物体受到合力的说法正确的选项是()A甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB乙图中物体所受

3、的合外力大小等于4 NC丙图中物体所受的合外力大小等于6 ND丁图中物体所受的合外力大小等于6 N答案C解析A项，对甲，先将F1与F3合成，然后再用勾股定理，与F2进行合成，求得合力等于5 N，故A项错误；B项，对乙，先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B项错误；C项，对丙，可将F1沿水平和竖直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C项正确；D项，根据三角形定那么，丁图中合力等于0，故D项错误4(2022长春模拟)如下图，F1、F2为有一定夹角的两个力，x为过O点的一维坐标系，当x轴取什么方向时，F1、F2在x轴上分力之和最大()AF1、F2合力的方向BF1、F

4、2中较大力的方向CF1、F2中较小力的方向DF1、F2角平分线的方向答案A解析由题意可知，当x轴取在F1、F2合力的方向时，F1、F2在x轴上分力之和最大，因此其它方向它们不产生分力，除此之外，在F1、F2中较大力的方向，或F1、F2中较小力的方向，或F1、F2角平分线的方向均会在其它方向产生分力，故A项正确，B、C、D三项错误5.(2022课标全国)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如下图用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大，T逐渐变大BF逐渐变大，T逐渐变小CF逐渐变小，T逐渐变大DF逐渐变小，T逐渐变小答案A解析作出结

5、点O的受力分析矢量图(动态)，可知F与T的变化情况如下图，可得：F逐渐变大，T逐渐变大，故A项正确6如下图，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO方向做直线运动(F1和OO都在M平面内)那么必须同时再加一个力F2，那么F2的最小值是()AF1cosBF1 sinCF1tan D.答案B解析要使物体沿OO方向做直线运动，那么物体受到的合力F沿OO方向，如图，由三角形定那么知，当F2方向垂直OO时，F2有最小值，为F2F1 sin，故B项正确，A、C、D三项错误7. (2022汉中二模)如下图是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头反面，AB、AC边是斧头的刃面

6、要使斧头容易劈开木柴，那么应()A缩短BC边，AB边也缩短些BBC边延长些，AB边也延长些CBC边缩短些，但AB边延长些DBC边延长些，AB边也延长些答案C解析如下图：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的AB、BC边相互垂直；那么可知当BC边短一些，AB边长一些时两力之间的夹角更大，那么两分力更大；故C项正确，A、B、D三项错误8.某压榨机的结构示意图如下图，其中B为固定铰链，假设在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，那么由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a0.5 m，b0.05 m，那么物体D所受压力的大小与力F的比值为()A4 B5

7、C10 D1答案B解析设力F与水平方向的夹角为，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示那么有：2F1cosF那么得：F1F2再将F2按作用效果分解为FN和FN，作出力的分解图如图乙所示那么有：FNF2 sin联立得到：FN根据几何知识得可知tan10得到：FN5F9(2022天津六校联考)(多项选择)如下图，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，以下说法中正确的选项是()AB与水平面间的摩擦力减小B地面对B的弹力增大C悬于墙上的绳所受拉力不变DA、B静止时，图中、三角

8、始终相等答案BD解析将物块B移至C点后，对B进行受力分析，如图：由平衡规律得：Tcos1FfGFNTsin1；细绳与水平方向夹角1减小，细绳中拉力T不变，B与水平面间的摩擦力Ff增大，地面对B的弹力FN增大，A项错误，B项正确；由于增大，滑轮两侧细绳拉力的合力减小，由平衡条件可知，悬于墙上的绳所受拉力减小，C项错误；A、B静止时，图中、三角始终相等，D项正确10.如下图，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，BAD120，整个系统保持静止状态A物块所受的摩擦力大小为Ff，那么D物块所受的摩擦力大小为()A.Ff BFfC.Ff

9、 D2Ff答案C解析假设弹簧处于拉伸状态，设弹簧的弹力为F，以A物块为研究对象，受力如图甲所示，根据平衡条件可得FFf；再以D物块为研究对象，受力如图乙所示，Ff2Fcos302Fcos30Ff，C项正确11如下图，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零F1沿y方向，大小F2与x方向夹角为(90)，大小未知以下说法正确的选项是()AF3一定指向第二象限BF3一定指向第三象限CF3与F2的夹角越小，那么F3与F2的合力越小DF3的最小可能值为F1cos答案D解析因F1、F2、F3的合力为零，故F3应与F2、F1的合力等大反向，故F3可能在第二象限，也可能在第三象限，A、B两项错误；F3、F2

10、的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，C项错误；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cos，D项正确12.如下图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物在绳子距a端l/2的c点有 一固定绳圈假设绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，那么重物和钩码的质量比m1/ m2为()A. B2C. D.答案C解析如以下图所示平衡后设绳的bc段与水平方向成角，那么tan2，sin，选择结点c作为研究对象，对结点分析三力平衡，在竖直

11、方向上，有m2gm1gsin，得，选C项二、非选择题13.(2022福州模拟)如下图，质量为m12 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O.轻绳OA水平，OB绳与水平方向的夹角30，且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为m25 kg的物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态(g10 m/s2)求：(1)轻绳OA、OB对结点O点的拉力大小；(2)物体乙对地面的压力(3)滑轮轴对滑轮的弹力的大小和方向解析(1)以结点O为研究对象进行受力分析如下图，根据几何关系可得：FOA N20 N；FOB N40 N；(2)对乙根据共点力的平衡条件可得：Nm2gFOB50 N40 N10 N；由牛

12、顿第三定律可知：乙对地面的压力N，那么N10 N，方向竖直向下；(3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如下图，设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得29030，解得：30；对滑轮：T2FOBcos3040 N；方向与竖直方向成30指向右上方14.如下图，物体A在水平力F1400 N的作用下，沿着倾角60的斜面匀速下滑，物体A受的重力G400 N，(sin150.259，cos150.966)(1)物体A总共受到几个力的作用？(2)将F1与重力G进行合成，合力F大小等于多少？合力F与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，那么F与F的大小、方向有怎样的关系？(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少？物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少？答案(1)4个(2)400 N与斜面成75的锐角(3)等大反向(4)546 N146 N0.27解析(1)物体受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4个力作用(2)F1与重力G的合力F N400 NF与斜面成75的锐角，如下图(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，那么F与F大小相等方向相反，作用在一条直线上如下图(4)斜面对物体的支持力：F2Fcos15Gcos15546 N；滑动摩擦力F3Fsin15Gsin15146 N；动摩擦因数tan150.27.