2025届高考物理一轮复习专项练习课时规范练5力的合成与分解

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1.
(力的合成)如图所示,舰载机保持牵引力F大小不变,在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角θ=120°,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )
A.2FB.F
C.FD.
2.(轻杆、轻绳模型)如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是( )
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
3.(多选)(合力与分力的关系)在一条直线上的两个共点力F1、F2的合力大小为F,保持F1、F2的方向不变,F1、F2、F均不为0,下列说法正确的是( )
A.若F1、F2同时增大一倍,则F也一定增大一倍
B.若F1、F2同时增加10 N,则F一定增加20 N
C.若F1增加10 N,F2减少10 N,则F可能增加20 N
D.若F1、F2中一个不变,另一个增大,则F一定增大
4.(力的合成)A、B是天花板上两点,一根长为l的轻绳穿过带有光滑孔的球,两端分别系在A、B点,如图甲所示;现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图乙所示。球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2,球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2,则( )
A.F1F2,h1C.F1>F2,h1>h2D.F1=F2,h1>h2
5.(“死结”和“活结”模型)如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是( )
A.只将绳的左端移向A'点,拉力变小
B.只将绳的左端移向A'点,拉力不变
C.只将绳的右端移向B'点,拉力变小
D.只将绳的右端移向B'点,拉力不变
素养综合练
6.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。∠AOB=120°,∠DOC=30°,衣服质量为m。则( )
A.CO杆所受的压力大小为mg
B.CO杆所受的压力大小为2mg
C.AO绳所受的拉力大小为mg
D.BO绳所受的拉力大小为mg
7.(多选)引体向上是中学生正常开展的一项体育活动。如图所示为某运动员在单杆上处于静止的情形,两手臂对称抓拉,夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.当θ=60°时,运动员每个手臂的拉力都等于人体重力的一半
B.当θ不同时,两手臂拉单杠的合力相同
C.当θ不同时,运动员受到的合力不同
D.运动员两臂由图位置逐渐分开的过程中,手臂的拉力逐渐变大
参考答案
课时规范练5 力的合成与分解
1.B 如图所示,根据平行四边形定则,每根阻拦索承受的张力大小等于载机牵引力F的大小。
2.B 如果杆受拉力作用,可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受压力作用,故A、C、D错误,B正确。
3.AC 由于保持F1、F2的方向不变,可知若F1、F2同时增大一倍,则合力F的方向不变,并且F也一定增大一倍,故A正确;若F1、F2同时增加10N,根据合力与分力之间的关系可知,只有两个分力的方向相同时,F才能增加20N,若二者方向相反,则F不变,故B错误;若F1、F2的方向相反,F1增加10N,F2减少10N,则F可能增加20N,故C正确;若F1、F2的方向相反,F1、F2中一个不变,原来较小的一个力增大,则合力F可能减小,故D错误。
4.C 轻绳的质量不计,则题图甲中的重力全部集中在球上,重心在球的球心,而题图乙中铁链的质量是均匀分布的,故其重心一定在铁链最低点的上方,故h1>h2;对球和铁链进行受力分析,如图丙、丁所示。A点对轻绳的拉力沿着轻绳的方向,A点对铁链的拉力沿着A点处铁链的切线方向,故题图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小,由力的合成知识知F2较小,故只有选项C正确。
5.
B 设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为s,根据几何知识和对称性,得
sinα=①
以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得
2Fcsα=mg,得F=②
当只将绳的左端移向A'点,s和L均不变,则由①②式得知,F不变,故A错误,B正确;当只将绳的右端移向B'点,s增加,而L不变,则由①式得知,α增大,csα减小,则由②式得知,F增大,故C、D错误。
6.BC 设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象,O点受到竖直向下的拉力FT=mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F,作出力的示意图,如图甲所示。
根据平衡条件得:F=mgtan60°=mg;F2==2mg;将F分解,如图乙,设AO所受拉力的大小F1,因为∠AOB=120°,根据几何知识得:F1=F=mg,所以绳AO和BO所受到的拉力F1为mg,而杆OC所受到的压力大小等于F2为2mg。故选BC。
7.BD 当θ=60°时,按力的合成分解可知,运动员每只手臂的拉力F=G,故A错误;当θ不同时,运动员两手臂拉单杠的合力大小都等于人的重力,故B正确;当θ不同时,运动员受到的合力都是0,故C错误;运动员每只手臂的拉力F=,运动员两臂由图位置逐渐分开的过程中,夹角θ逐渐变大,手臂的拉力F逐渐变大,故D正确。