高三物理一轮复习题集05 力的合成与分解.doc

力的合成与分解一、选择题1(2012北京西城区抽样测试)F1、F2是力F的两个分力若F10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()AF110 NF210 NBF120 NF220 NCF12 NF26 NDF120 NF230 N2.如图2214所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为，OC连接重物，则() AAO所受的拉力大小为mgsinBAO所受的拉力大小为CBO所受的拉力大小为mgcosDBO所受的拉力大小为3如图2215所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，当细绳长度变短时()AF1、F2均不变BF1、F2均增大CF1减小，F2增大DF1、F2均减小4.(2012北京四中模拟)如图2216所示，有2n个大小都为F的共点力，沿着顶角为120的圆锥体的母线方向，相邻两个力的夹角都是相等的则这2n个力的合力大小为() A2nFBnFC2(n1)FD2(n1)F5.有两个互成角度的共点力，夹角为，它们的合力F随变化的关系如图2218所示，那么这两个力的大小分别是() A1 N和6 NB2 N和5 NC3 N和4 ND3 N和3.5 N6(2012淮南模拟)如图2219所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()7.(2010高考江苏卷)如图2220所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为() A.mgB.mgC.mgD.mg8.(2012福州模拟)如图2221所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为，它与球心连线跟水平地面的夹角为，则小滑块() A所受摩擦力大小为mgcosB所受摩擦力大小为mgsinC所受摩擦力大小为mgsinD对半球体的压力大小为mgcos9.(2012烟台测试)如图2222所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两小球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两小球沿竖直杆向上匀速运动则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)() Amg/2BmgC.F/3DF10.(2012武汉外国语学校调研)如图2223所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，现施加拉力FT将B缓慢上拉(均未断)，在杆达到竖直前() A绳子越来越容易断B绳子越来越不容易断C杆越来越容易断D杆越来越不容易断11.(2012淮南模拟)如图2224所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为30.系统保持静止，不计一切摩擦下列说法中正确的是() A细线BO对天花板的拉力大小是Ba杆对滑轮的作用力大小是Ca杆和细线对滑轮的合力大小是GDa杆对滑轮的作用力大小是G12.(2012东城区模拟)如图2225所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是() A只增加绳的长度B只增加重物的质量C只将病人的脚向左移动D只将两定滑轮的间距变大13.(2012苏锡常镇四市调研)如图2226所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变，则外力F的大小()A可能为mgB可能为mgC可能为mgD可能为mg14.(2012佛山质检)如图2227所示，由物体A和B组成的系统处于静止状态A、B的质量分别为mA和mB，且mAmB.滑轮的质量和一切摩擦不计使绳的悬点由P点向右移动一小段距离到Q点，系统再次达到静止状态则悬点移动前后图中绳与水平方向间的夹角将() A变大B变小C不变D可能变大，也可能变小二、非选择题15.如图2217所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为，若要使物体沿着墙向下匀速运动，则外力F的大小为多少？16.(2012苏州模拟)某压榨机的结构示意图如图2228所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力大小是F的多少倍？17如图2229甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg的物体g取10 N/kg，求：(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EP的张力FEP之比；(2)横梁BC对C端的支持力；(3)轻杆HP对P端的支持力答案解析：1解析：选C.合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1F2|FF1F2，则应选C.2解析：选AC.结点O受到的绳OC的拉力FC等于重物所受重力mg，将拉力FC沿绳AO和BO所在直线进行分解，两分力分别等于拉力FA和FB，如图所示，由力的图示解得：FAmgsin，FBmgcos.3解析：选B.足球受力如图所示，拉力F1，支持力F2Gtan，当绳的长度变短时，变大，即F1、F2均增大4解析：选B.根据两个共点力的合成公式，当两个大小相等的力(F1F2F)互成120时，这两个力的合力大小等于F.本题中共有2n个力，且均匀分布在圆锥面上，故可将这2n个力看成n对力，每一对力都大小相等、夹角为120，则每一对力的合力大小都等于F.所以这2n个力的合力大小为nF，B正确5解析：选C.当0时，FF1F27 N，当时，FF1F21 N，由以上两式解得F14 N，F23 N，故选C.6解析：选C.由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图7解析：选D.题中每根支架对照相机的作用力F沿每根支架向上，这三个力的合力等于照相机的重力，所以有3Fcos30mg，得Fmg，故选项D正确8解析：选A.质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，小滑块受到重力mg、球面的支持力FN和摩擦力Ff作用，如图所示重力mg产生两个效果，沿切线方向使物体下滑，其分力等于摩擦力的大小，则Ffmgsin(90)mgcos，沿半径方向压紧球面，其分力大小等于支持力大小，则FNmgcos(90)mgsin，由此可知B、C、D均错，A正确9解析：选C.根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，根据平衡条件可得，F2Fcos30，解得小球所受拉力F，C正确10解析：选B.以B点为研究对象，B受三个力：绳沿OB方向的拉力FT，重物P竖直向下的拉力G，AB杆沿AB方向的支持力FN，这三个力构成封闭的矢量三角形，如图所示，该三角形GFNFT与几何三角形OAB相似，得到，由此可知，FN不变，FT随OB的减小而减小. 11解析：选D.细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零12解析：选BC.只增加绳的长度不影响两绳夹角的变化，也不影响绳子的拉力，脚所受的拉力不变，A错误；根据平行四边形定则，只增加重物的质量，也就增大了绳子的拉力，B正确；只将病人的脚向左移动，两绳夹角减小，脚所受合力增大，C正确；只将两定滑轮的间距变大，两绳夹角增大，脚所受合力减小，D错误13解析：选BCD.本题相当于一悬线吊一质量为2m的物体，悬线OA与竖直方向夹角为30，外力F最小为与悬线OA垂直时，大小为mg，所以外力F大于或等于mg，故BCD正确14解析：选C.因为移动前后A、B均处于静止状态，对B受力分析可知绳子上的拉力不变，且绕过滑轮的各段绳子拉力相等，然后对A进行受力分析可知，夹角不变，C正确15解析：当物体沿墙向下运动时，分析物体的受力如图所示，把F沿竖直和水平方向正交分解水平方向：FcosFN竖直方向： mgFsinFf，又FfFN，得F.答案：16解析：力F的作用效果是对AC、AB两杆产生沿两杆方向的压力F1、F2，如图甲，力F1的作用效果是对C产生水平向左的推力和竖直向下的压力，将力F1沿水平方向和竖直方向分解，如图乙，可得到C对D的压力FNFN.由题图可看出tan10依图甲有：F1F2依图乙有：FNF1sin故可以得到：FNFNsinFtan5F所以物体D所受的压力是F的5倍答案：5倍17解析：题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力分别取C点和P点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示(1)图甲中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力FACFCDM1g图乙中由FEPsin30FPQM2g得FEP2M2g，所以得.(2)图甲中，根据几何关系得：FCFACM1g100 N，方向和水平方向成30角斜向右上方(3)图乙中，根据平衡方程有FEPsin30M2gFEPcos30FP所以FPM2gcot30M2g173 N，方向水平向右答案：(1)12(2)100 N，方向与水平方向成30角斜向右上方(3)173 N，方向水平向右