2022届高考物理选择题专题强化训练：力的合成和分解(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：力的合成和分解(广东使用)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共20小题；共80分）
1. 如图甲所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都系在塔柱上。对于每一对钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力 F1 、 F2 作用在同一点，它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力 F 一样，如图乙所示。这样，塔柱便能稳固地伫立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下。如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图丙所示，要保持塔柱受的合力竖直向下，那么钢索 AC 、 AB 的拉力 FAC 、 FAB 应满足
A. FAC:FAB=1:1 B. FAC:FAB=sinβ:sinα
C. FAC:FAB=csβ:csα D. FAC:FAB=sinα:sinβ

2. 物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，下列几组力中，不可能使物体处于平衡状态的是
A. 1 N 、 10 N 、 10 N B. 2 N 、 6 N 、 10 N
C. 6 N 、 8 N 、 9 N D. 12 N 、 13 N 、 15 N

3. 如图所示，为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方形，O 、 a 、 c 、 d⋯h 为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为 m 的运动员从高处落下，并恰好落在 O 点上，该处下凹至最低点时，网绳 de 、 bg 构成 120∘ 向上的张角，此时 O 点收到的冲击力大小为 F，则这时 O 点周围每根网绳承受的力的大小为

A. F B. F2 C. F+mg D. F+mg2

4. 某电工用两根轻绳安装一盏电灯，由于安装不当，安装如图所示，轻绳长度 AOmgB. F2>mg
C. F3>F2D. F1 与 F2 的合力等于 F3

26. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端 C 固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点。下列叙述正确的是
A. 该实验中 CO 的拉力是合力，AO 和 BO 的拉力是分力
B. 两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C. 实验中 AO 和 BO 的夹角应尽可能大
D. 在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线

27. 下列说法中正确的是
A. 合力可能小于分力
B. 物体的重心可能不在物体上
C. 物体运动的速度越大其惯性就越大
D. 力的单位牛顿（N）是国际单位制中的一个基本单位

28. 如图所示，两相同轻质硬杆 OO1 、 OO2 可绕其两端垂直纸面的水平轴 O 、 O1 、 O2 转动，在 O 点悬挂一重物 M，将两个相同木块 m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff 表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN 表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 O1 、 O2 始终等高，则
A. FN 变小B. FN 变大C. Ff 不变D. Ff 变小

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列正确的实验要求是
A. 弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
B. 两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
C. 读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度
D. 使用弹簧测力计时，不能超过其量程

30. 已知两共点力 F1 和 F2 不共线，若 F1 的大小和方向保持不变，F2 的方向也保持不变，仅增大 F2 的大小。在 F2 逐渐增大的过程中，关于合力 F 的大小，下列说法正确的是
A. 若 F1 和 F2 的夹角为锐角，F 一定不断变大
B. 若 F1 和 F2 的夹角为锐角，F 有可能先变小后变大
C. 若 F1 和 F2 的夹角为钝角，F 有可能先变小后变大
D. 若 F1 和 F2 的夹角为钝角，F 有可能一直变大
答案
第一部分
1. B
【解析】将钢索 AC 、 AB 的拉力 FAC 、 FAB 进行合成，合力竖直向下，根据平行四边形定则作图，如图所示：
结合正弦定理可知：FABsinα=FACsinβ
则得：FAC:FAB=sinβ:sinα
故选B。
2. B
【解析】 1 N 与 10 N 合成时，合力最大 11 N，最小 9 N，可能为 10 N，故三个力合力可能为零，故A错误；
2 N 与 6 N 合成时，合力最大 8 N，最小 4 N，不可能为 10 N，故三个力合力不可能为零，故B正确；
6 N 与 8 N 合成时，合力最大 14 N，最小 2 N，可能为 9 N，故三个力合力可能为零，故C错误；
12 N 与 13 N 合成时，合力最大 25 N，最小 1 N，可能为 15 N，故三个力合力可能为零，故D错误。
3. B
【解析】因每根绳的合力应为 F2；而绳受力后成 120∘ 角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为 F2 时，两分力也为 F2；故每根绳承受的力大小为 F2。B对。
4. B
【解析】物体对 O 点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使 AO 绳拉紧；二是使 BO 绳拉紧。按效果把物体对 O 点的拉力分解，通过作图可得 AO 绳受的力大于 BO 绳受的力。由于绳子间的夹角不确定，所以不能判断拉力与灯泡的重力的大小。
5. B
【解析】根据每只手臂的拉力的合力一定等于运动员的重力保持不变，则当减小双手间距离时，两手臂间夹角减小，每只手臂的拉力将减小。
6. A
7. A
8. C
【解析】把绳索上的拉力 F 分解，F 的水平分量 Fcsθ 与小狗的动力满足二力平衡条件，因此小狗向前跑动的动力等于 Fcsθ=32F。
9. C
【解析】合力不变时，两个分力的夹角越大，分力越大，绳越容易断，故选项 C正确。
10. D
【解析】将运动员的重力进行分解，在重力一定的情况下，两分力的夹角越大，分力越大，D 正确。
11. B
【解析】力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故除 F1 外的两个力的合力大小等于 F1，方向与 F1 反向，故等效成物体受两个互成 90∘ 的大小等于 F1 的力作用；
根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成 90∘ 的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为 2F1。
12. D
13. D
14. D
【解析】对滑轮受力分析，受连个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线；
由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，故两个拉力的合力为 2mg，与水平方向成 45∘ 斜向右下方；
若保持滑轮的位置不变，改变 θ 的大小，滑轮受力情况不变，故滑轮受到木杆的弹力大小不变。
15. B
16. A
【解析】设两杆间的距离为 S，细绳的总长度为 L，静止时轻绳两端夹角为 120∘，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是 120∘。
根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的．故轻绳的弹力大小为 mg。故 CD错误；
若把轻绳换成自然长度为 L 的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于 120∘，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小于 mg。故B错误，A正确。
17. C
【解析】对小球进行受力分析，受力图如下图所示：
受力图构成闭合的矢量三角形，由于重力不变，支持力的方向不变，且 β>α；β 之间减小，趋向于零；故斜面向左移动的过程中，拉力与水平方向的夹角 β 减小，当 β=α 时，FT⊥FN，细绳的拉力最小，右图知，随着 β 的减小，斜面的支持力 FN 不断增大，FT 先减小后增大，C对。
18. B
【解析】
三个力共点力平衡，则三个力构成一个首尾相接的闭合三角形，如图所示. A 点上移到 Aʹ 的过程中，FB 逐渐减小，FA 逐渐减小，CD错误；由于角度关系未知，FA 可能大于重力，A错误；FA 与 FB 的合力与重力 G 平衡，大小始终不变，B正确。
19. B
【解析】要使 C 处的正点电荷所受静电力方向平行于 AB 向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，
所以 A 带负电，B 带正电。设 AC 间的距离为 L，则 BC 间的距离为 2L。
FBsin30∘=FA，即 kQBQC(2L)2⋅sin30∘=kQAQCL2
解得 QAQB=18，故选项B正确。
20. B
【解析】将重物的重力分解为两个沿绳方向的拉力，在向上拉重物的过程中，两分力的夹角增大，故两绳的拉力增大，B正确。
第二部分
21. A， B
22. B， D
【解析】当两分力夹角很大时，分力远大于合力，因此
甲同学用两只手用力拉直细绳，所以乙同学需很小的力才能推动细绳，故A错误；
根据力的合成与分解原理可知，乙同学只要轻轻用力沿着同绳垂直的方向推细绳，细绳就会发生弯曲，故B正确；
根据实验经验结合平行四边形定则可知，乙同学不需用太大的力，就能使细绳发生弯曲，故C错误、D正确。
23. A， B
【解析】10 N 和 10 N 的合力范围是 0 N≤F≤20 N，所以不可能是大小为 30 N 分解得两个力，故A错误；
20 N 、 70 N 的合力范围是 50 N≤F≤90 N，所以不可能是大小为 30 N 分解得两个力，故B错误；
200 N 、 200 N 的合力范围是 0 N≤F≤400 N，所以可能是大小为 30 N 分解得两个力，故C正确；
700 N 、 720 N 的合力范围是 20 N≤F≤1420 N，所以可能是大小为 30 N 分解得两个力，故D正确。
24. B， D
【解析】实验中 AO 、 BO 的拉力是分力，合力的方向与 CO 拉力的方法相反，故A错误；
为了产生相同的效果，两次操作将橡皮条和绳的结点拉到相同的位置，故B正确；
为了减小测量的误差，拉力的夹角适当大一些，不是尽可能大，故C错误；
为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线，故D正确。
25. B， D
【解析】对甲、乙物体分别受力分析，如图：
根据平衡条件结合几何关系可得：
F1=mgtan30∘=33mgmg
F3=mg；故AC错误、B正确；
F1 与 F2 的合力等于 mg，即 F1 与 F2 的合力等于 F3，故D正确。
26. B， D
【解析】CO 的拉力与 AO 、 BO 的合力方向相反，故A错误，CO 不是合力；
要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则点 O 点位置固定，故B正确；
适当大些可以减少误差，但不是尽可能大，故C错误；
仪器使用规范，故D正确。
27. A， B
28. B， C
【解析】先对三个物体以及支架整体受力分析，受重力 (2m+M)g，2 个静摩擦力，两侧墙壁对整体有一对支持力，根据平衡条件，有：2Ff=(M+2m)g，解得 Ff=12(M+2m)g，故静摩擦力不变，
将细线对 O 的拉力按照效果正交分解，如图：
设两个杆夹角为 θ，则有 F1=F2=Mg2csθ2；
再将杆对滑块 m 的推力 F1 按照效果分解，如图：
根据几何关系，有
Fx=F1⋅sinθ2
故 Fx=Mg2csθ2⋅sinθ2=Mgtanθ22，若挡板间的距离稍许增大后，角 θ 变大，Fx 变大，故滑块 m 对墙壁的压力变大，即 FN 变大，故AD错误，BC正确。
第三部分
29. A， C， D
【解析】实验中为了减小因摩擦造成的误差，要求在拉弹簧秤时，要注意使弹簧秤与木板平面平行，故A正确；
两弹簧测力计的拉力方向不一定要垂直，只有拉到同一点即可，故 B 不正确；
实验中拉力的大小可以通过弹簧秤直接测出，读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，故C正确；
弹簧测力计时，不能超过其量程，故D正确。
30. A， C， D
【解析】如果夹角 θ 的范围为：0∘