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高考物理一轮复习课时分层作业(五)力的合成与分解含答案
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这是一份高考物理一轮复习课时分层作业(五)力的合成与分解含答案,共7页。试卷主要包含了某实验小组发现等内容,欢迎下载使用。
课时分层作业(五) 力的合成与分解基础性题组1.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )A.F1就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为G cos αC.F2就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用2.某实验小组发现:一个人直接用力拉汽车,一般无法将汽车拉动;但用绳索把汽车与固定立柱拴紧,在绳索的中央用较小的、垂直于绳索的水平侧向力F就可以拉动汽车,汽车运动后F的方向保持不变,如图所示.若汽车在运动过程中所受摩擦力大小不变,下列说法正确的是( )A.汽车受到绳索的拉力大小等于FB.汽车受到绳索的拉力大于立柱受到绳索的拉力C.匀速拉动汽车的过程中所需拉力F为恒力D.匀速拉动汽车的过程中所需拉力F逐渐变大3.[2022·宁夏银川市联考]如图所示,两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船,且两力关于小船轴线对称,下列几种情况中,合力最大的是( )4.[2022·邯郸模拟]在平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为坐标原点O,四个力的方向如图所示,其中F1=6 N,F2=8 N,F3=4 N,F4=2 N.这四个力的合力方向指向( )A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限5.如图所示,质量为m的杂技演员进行钢索表演,当演员走到钢索中点时,钢索与水平面成θ角,此时钢索最低点拉力大小为(重力加速度为g)( )A.mg B.mgC.mg D.mg6.(多选)如图所示,质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )A.μmg B.μ(mg+F sin θ)C.μ(mg-F sin θ) D.F cos θ 综合性题组7.[2022·安徽皖北协作区联考]航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机,被喻为“舰载机生命线”,如图所示为其结构简图,滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上,阻拦索绕过滑轮组后闭合.某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索,形成图示的夹角时,舰载机受到阻拦索的合力大小为F,不考虑阻拦索、滑轮的质量及一切摩擦,则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为( )A. B.C.F D.F8.如图所示是某施工现场两重物正在被竖直向上匀速吊起的简化图,绳子CD和CE共同挂着质量为m1的重物A,绳子FG和FH共同挂着质量为m2的重物B,F点拴在重物A的下方.不计绳子质量和空气阻力,下列说法正确的是( ) A.绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大于(m1+m2)gB.绳子FG和FH对重物A的作用力的合力大小为m2gC.若绳子FG和FH的夹角为锐角,则绳子FG上的力小于D.若拴接点F与重物A脱离,则该瞬间重物A的加速度大小为9.[2022·广东六校三联](多选)在如图所示装置中,轻杆一端固定着一个轻质滑轮b,质量为m1的重物A悬挂在另一个轻质滑轮c上,轻绳一端固定于a点,跨过滑轮c和b,另一端固定在质量为m2的重物B上,已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径,一切摩擦均不计,整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为α,bc部分与竖直方向的夹角为β,下列说法正确的是( )A.整个装置稳定时,α角一定等于β角B.若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离,A高度上升C.若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离,A高度上升D.存在某一方向,往该方向缓慢平移轻杆时,A的位置保持不变 课时分层作业(五) 力的合成与分解1.解析:F1是重力的一个分力,与物体对斜面的压力性质不同,故A错误.物体对斜面的压力与F1方向相同,大小等于F1,且F1=G cos α,故B正确.F2与物体受到的静摩擦力等大反向,故C错误.物体受重力、支持力、静摩擦力三个力的作用,故D错误.答案:B2.解析:同一根绳子上的拉力相等,汽车受到绳索的拉力等于立柱受到绳索的拉力,故选项B错误;由于绳子的夹角很大,所以拉力F在绳子方向上的两个等大分力大于F,所以汽车受到绳索的拉力大小大于F,故选项A错误;匀速拉动汽车的过程中,绳子的夹角越来越小,由于分力大小不变,所以所需拉力F逐渐变大,故选项C错误,D正确.答案:D3.解析:合力与分力的关系遵循平行四边形定则,两等大分力夹角越小,合力越大,故选项A正确.答案:A4.解析:F1=6 N,方向沿x轴的正向;F3=4 N,沿x轴负向;故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向,为2 N;F2=8 N,沿y轴正向;F4=2 N,沿y轴负向;故F2与F4的合力F24为6 N,沿着y轴正方向;最后再将F13与F24合成,故合力F为2 N,指向第一象限,选项A正确,B、C、D错误.答案:A5.解析:以人为研究对象,分析受力情况,作出受力图,根据平衡条件:两绳子合力与重力等大反向,则有:2F sin θ=mg解得:F=mg,故A正确,B、C、D错误.答案:A6.解析:木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Ff.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图所示:由平衡条件得:F cos θ=Ff,FN=mg+F sin θ,又由于Ff=μFN,解得Ff=μ(mg+F sin θ),故B、D正确.答案:BD7.解析:某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索,形成图示的60°夹角,由于挂钩两侧阻拦索中拉力相等,由2F′cos 30°=F,解得阻拦索中的拉力F′=.由于柱塞两侧阻拦索中拉力相等,其合力方向在两侧阻拦索拉力所成夹角的角平分线上,所以单个柱塞所受阻拦索的合力大小为F合=2F′cos 60°=F′=,选项B正确.答案:B8.解析:由于重物被匀速吊起,故C点上方绳子的拉力等于A、B两重物整体的重力,对结点C受力分析可知,绳子CD和CE上拉力的合力大小等于C点上方绳子的拉力大小,故绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大小等于(m1+m2)g,选项A错误;对B受力分析,其受重力m2g、绳子FG和FH的拉力,由于其处于平衡状态,故绳子FG和FH拉力的合力大小等于m2g,选项B正确;当绳子FG和FH的夹角为0°时,两绳上的拉力最小,均为,故当绳子FG和FH的夹角为锐角时,两绳上的拉力均大于,选项C错误;若拴接点F与重物A脱离,由于绳子质量不计,弹力可突变,故重物所受合力仍为零,重物A加速度为零,选项D错误.答案:B9.解析:滑轮b、c均为“活结”,结合对B的受力分析知整个装置稳定时各部分绳的拉力均等于m2g,则ac、bc两部分绳拉力的合力一定在它们的角平分线上,由于它们的合力与A的重力大小相等,方向相反,则合力竖直向上,故ac、bc两部分绳子与竖直方向的夹角α和β相等,选项A正确.整个装置稳定时,α角一定等于β角,ac、bc绳拉力一定等于m2g,拉力的合力一定与A的重力等大反向,则α、β有恒定值θ,故a、b水平距离d=Lacsin θ+Lbcsin θ,解得Lac+Lbc=.若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离,由于d和θ都不变,故Lac+Lbc不变,因定滑轮b位置上升了,分析可知A高度上升;同理,若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离,θ不变,d变大,则Lac+Lbc变大,定滑轮b高度不变,分析可知A高度下降,选项B正确,C错误.沿cb方向缓慢平移轻杆时,轻绳各部分的拉力大小和方向均不变,则A的位置保持不变,选项D正确.答案:ABD
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