高考物理一轮复习 考点规范练习本05 力的合成与分解（含答案解析）

这是一份高考物理一轮复习 考点规范练习本05 力的合成与分解（含答案解析），共9页。试卷主要包含了F2均逐渐增大等内容，欢迎下载使用。
2020版高考物理 考点规范练习本05 力的合成与分解1.在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体,斜面上面放有质量为m的木块,用一根平行于斜面的细线连接一个轻环,并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上,整个系统处于静止状态,如图所示。则杆对环的摩擦力大小为(　　)A.mgsin θ         B.mgcos θ          C.mgtan θ          D.mgsin θcos θ  2.一铁球悬挂在OB绳的下端,轻绳OA、OB、OC的结点为O,轻绳OA悬挂在天花板上的A点,轻绳OC栓接在轻质弹簧测力计上。第一次,保持结点O位置不变,某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置,如图甲所示,弹簧测力计的示数记为F1。第二次,保持轻绳OC垂直于OA,缓慢释放轻绳,使轻绳OA转动到竖直位置,如图乙所示,弹簧测力计的示数记为F2。则(　　)A.F1恒定不变,F2逐渐增大B.F1、F2均逐渐增大C.F1先减小后增大,F2逐渐减小D.F1逐渐增大,F2先减小后增大  3.一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接，并悬挂在空中．在稳定水平风力作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示．设每只灯笼的质量均为m，重力加速度大小为g，则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为(　　)A．2mg        B.        C.         D．8mg 4.如图所示,两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1=1 N/cm、k2=2 N/cm,它们一端固定在质量为m=1 kg的物体A上,另一端分别固定于水平地面上的Q点和一固定轻质薄板的P点(两弹簧均呈竖直状态)。当物体A平衡时,下方弹簧恰好处于原长,若只把A换成质量为3m的物体B(弹簧均在弹性限度内),当物体B平衡时,下方弹簧的弹力大小为(重力加速度g取10 m/s2)(　　)A.10 N         B.20/3 N         C.30 N         D.40 N  5.如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30°,则A球和C球的质量之比为(　　)A.1∶2          B.2∶1          C.1∶          D.∶1  6.如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆上，一根轻绳AB绕过滑轮，A端固定在墙上，且A端到滑轮之间轻绳保持水平，B端下面挂一个重物，木杆与竖直方向的夹角为θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是(　　)A．只有θ变小，弹力才变大B．只有θ变大，弹力才变大C．无论θ变大还是变小，弹力都变大D．无论θ变大还是变小，弹力都不变        7.如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则(　　)A.绳的拉力增大,BC杆受绳的压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大C.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小D.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力不变  8.如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球B、C，假设绳与物体A的表面平行，当两球静止时，小球B与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是(　　)A．m1=m2           B．m1=m2tan θ        C．m1=         D．m1=m2cos θ 9. (多选)如图所示，用大小恒定的力F将物体压在粗糙竖直墙壁上，当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置的过程中，物体始终静止，则下列对在这个过程中，墙壁对物体的摩擦力Ff与弹力FN的变化情况的分析正确的是(　　)A．FN先减小后增大B．FN先增大后减小C．Ff的方向一直竖直向上D．Ff可能先减小后增大          10. (多选)如图所示,一质量为m的铁环套在粗糙的水平横杆上,通过细线连接一质量也为m的小球,小球还用一水平细线拉着。保持环和小球的位置不变,横杆的位置逐渐按图示方向转到竖直位置,在这个过程中环与杆相对静止,则(　　)A.连接环和小球的细线拉力增大B.杆对环的作用力保持不变C.杆对环的弹力一直减小,最小值为mgD.杆对环的摩擦力先减小后增大,最大值为2mg 11. (多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是(　　)A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 12. (多选)下列说法正确的是(　　)A．平行四边形定则适用于任何力的合成B．矢量的加法满足平行四边形定则或三角形定则C．力的合成的平行四边形定则只适用于共点力D．三角形定则只适用于共点力的合成            13.重力为G1=8 N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图所示。试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)            
答案解析1.答案为：D；解析：设细线的弹力为F,对斜面上的物块,由共点力平衡条件得F-mgsinθ=0。对轻环,由共点力平衡条件,有Fcosθ-Ff=0,解得杆对环的摩擦力大小为Ff=mgsinθcosθ,选项D正确。  2.答案为：C；解析：题图甲中,OA与OC的合力与重力等大反向,且保持不变,OA的方向不变,通过画平行四边形可知,当OC顺时针转动到水平位置时,F1先减小后增大。题图乙中,设OA绳与竖直方向的夹角为θ,因为OA与OC垂直,且合力与重力等大反向,故F2=mgsinθ,根据题意,随着θ的减小,F2逐渐减小,故选项C正确。  3.答案为：C；解析：以第一只灯笼下方的四只灯笼整体为研究对象，受力分析，根据力的合成与分解得，自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小FT==，选项C正确．  4.答案为：B；解析：k1=1N/cm=100N/m,k2=2N/cm=200N/m,当物体的质量为m时,下方弹簧为原长,上方的弹簧伸长的长度为x2=,当物体的质量变为3m时,设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x+x2,下方弹簧被压缩的长度为x,两弹簧弹力之和等于3mg,由胡克定律和平衡条件得k1x+k2(x2+x)=3mg,联立解得x=,则下方弹簧的弹力大小为F'=k1x=k1,代入数据得F'=N,故B正确。 5.答案为：C；解析：B球对碗壁刚好无压力,根据几何知识分析可知,B球所在位置两线的夹角为90°,以B球为研究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,由此可知FAcosθ=FCsinθ,=tanθ=,C正确。  6.答案为：D；解析：无论θ变大还是变小，水平段轻绳和竖直段轻绳中的拉力不变，这两个力的合力与木杆对滑轮的弹力平衡，故滑轮受到木杆的弹力不变．  7.答案为：B；解析：选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示。绳中的拉力大小相等,即FT1=FT2=G,C点处于三力平衡状态,将示意图中的三个力平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示。设AC段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可得F=2Gsin,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳中的拉力不变,θ增大,F也增大,根据牛顿第三定律知,BC杆受绳的压力增大,B正确。  8.答案为：B；解析：设绳对两球的拉力大小为FT，对C根据力的合成与分解得FT=m2gsin θ；对B根据力的合成与分解得FT=m1gcos θ；联立解得m1=m2tan θ，选项B正确． 9.答案为：BD；解析：物体始终保持静止状态，受力平衡，对物体受力分析，F斜向下时，设F与水平方向的夹角为θ，在竖直方向上，根据平衡条件得Ff=mg＋Fsin θ，方向向上，在水平方向上，FN=Fcos θ，当F从实线位置绕O点顺时针转至水平位置的过程中，θ减小，则sin θ减小，cos θ增大，所以Ff减小，FN增大．F斜向上时，设F与水平方向的夹角为α，若Fsin α<mg，则竖直方向，根据平衡条件得Ff=mg－Fsin α，Ff方向向上，水平方向FN=Fcos α，当F从水平位置转至虚线位置的过程中，α增大，则sin α增大，cos α减小，所以Ff减小，FN减小；若Fsin α>mg，则Ff方向向下，Fsin α=mg＋Ff，α增大，则sin α增大，Ff增大．综上可知，Ff的方向可能一直向上，大小逐渐减小；也可能先向上后向下，大小先减小后增大．FN先增大后减小，选项B、D正确．    10.答案为：BD解析：对球受力分析,受重力和两个拉力,如图所示。根据平衡条件,有F1=mg,F2=mg,杆转动过程中,球受到的三个力方向均不变,重力的大小不变,故拉力大小也均不变,即连接环和小球的细线拉力不变,A错误。分析小铁环,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,其中重力和拉力均不变,设其合力为F,随着杆的转动,F与杆的夹角先变大后变小,设为θ,根据平衡条件,静摩擦力等于F的平行杆的分力,为Fcosθ,故静摩擦力先减小后增大;支持力等于F垂直杆的分力,故先增大后减小;杆竖直时,静摩擦力最大,为Ff=mg+F1cos45°=2mg,故A、C错误,B、D正确。  11.答案为：AB；解析：如图所示,由几何关系可知∠1=∠5=∠2=∠4,若绳子的端点b向上移至b',绳的夹角大小不变,故晾衣绳拉力不变,故A正确。杆N右移,绳长不变,两段绳的夹角变大,但合力大小、方向均不变,故绳的拉力变大,故B正确。只要杆M、N间距不变,如图所示,无论移动哪个端点,绳的拉力始终保持不变,故C错误。若要换挂质量更大的衣服,只是衣服的重力增大,绳与竖直方向的夹角θ不变,则衣架悬挂点不变,故D错误。  12.答案为：BC；解析：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，所以力的合成的平行四边形定则只适用于共点力，与两个分力共点的那条对角线所表示的力才是它们的合力，故A错误，C正确；矢量运算时遵从平行四边形定则或三角形定则，故B正确；三角形定则适用于共点力的合成与分解，故D错误．        13.解：对P点进行受力分析,并建立如图甲所示的坐标系。由水平方向和竖直方向平衡可列方程F=F1sin37°,G1=F1cos37°,联立解得F=G1tan37°=8N×=6N。对木块进行受力分析,建立如图乙所示的坐标系,其中F'=F。沿斜面方向上,F'cosθ+G2sinθ=Ff,解得Ff=6×0.8N+100×0.6N=64.8N,垂直斜面方向上,F'sinθ+FN=G2cosθ,解得FN=100×0.8N-6×0.6N=76.4N。