2023年高考物理二輪復習課時作業(yè)5力的合成與分解

課時作業(yè)(五)力的合成與分解[授課提示：對應學生用書第251頁]選擇題(1～7題只有一個選項符合題目要求，8～14題有多個選項符合題目要求)1．關(guān)于力的合成與分解，以下說法正確的選項是()A．合力與分力是等效替代關(guān)系，都同時作用在物體上B．合力一定大于每一個分力C．當合力和其中一個分力，那么分解的結(jié)果可能是無數(shù)D．合力和兩個分力的方向，分解結(jié)果是唯一的解析：力的合成與分解是一種等效替代關(guān)系，不能同時作用，所以A錯誤；合力可能大于分力也可能等于或小于分力，所以B錯誤；假設合力和一個分力，根據(jù)平行四邊形法那么可以知道，分解結(jié)果唯一，所以C錯誤；同理，假設合力和兩個分力的方向，根據(jù)平行四邊形法那么，結(jié)果唯一，故D正確．答案：D2．一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如下圖(小方格邊長相等)，那么以下說法正確的選項是()A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3D．由題給條件無法求出合力大小解析：根據(jù)三力的圖示，知F1、F2在豎直方向分力的大小均為3個單位，方向相反，在水平方向的分力分別為6個單位和2個單位，方向與F3方向相同．根據(jù)正交分解法求合力的思想知，3個力的合力為12個單位，與F3的方向相同，大小是F3的3倍，即F合＝3F3答案：B3．三個共點力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們的合力F的大小，以下說法中正確的選項是()A．F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一個大C．假設F1：F2：F3＝3：6：8，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零D．假設F1：F2：F3＝3：6：2，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零解析：合力不一定大于分力，B錯；三個共點力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，由于三個力大小未知，所以三個力的合力的最小值不一定為零，A錯；當三個力的大小分別為3a、6a、8a時，其中任何一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，故C正確；當三個力的大小分別為3a、答案：C4．如下圖的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止．以下判斷正確的選項是()A．F1>F2>F3B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1解析：由力的正交分解和受力平衡可得選項B正確．答案：B5.如下圖，相隔一定距離的兩個相同圓柱體固定在同一水平高度處，一輕繩套在兩圓柱體上，輕繩下端懸掛一重物，繩和圓柱之間的摩擦忽略不計．現(xiàn)增加輕繩長度，而其他條件保持不變，那么()A．輕繩對物體的作用力的合力將變大B．輕繩對物體的作用力的合力將變小C．輕繩的張力將變大D．輕繩的張力將變小解析：對重物受力分析如下圖，當輕繩變長，兩繩的夾角變小，可知，繩的張力變小，D項正確，C項錯；兩繩的合力始終與重力平衡，所以合力不變，A、B項均錯．答案：D6.力F的一個分力F1跟F成30°角，F(xiàn)1大小未知，如下圖，那么另一個分力F2的最小值為()A.eq\f(F,2)B.eq\f(\r(3)F,3)C．FD．無法判斷解析：由三角形法那么知識可知，當分力F2與F1垂直時，F(xiàn)2取最小值，故F2＝Fsin30°＝eq\f(F,2).答案：A7.如下圖，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB，由于B球受到風力作用，環(huán)A與球B一起向右勻速運動．細繩與豎直方向的夾角為θ.那么以下說法中正確的選項是()A．風力增大時，輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變B．B球受到的風力F為mBgtanθC．桿對球A的支持力隨著風力的增加而增大D．環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為eq\f(mB,mA＋mB)解析：以球B為研究對象，受到重力、風力和拉力作用，三力平衡，那么可得拉力FT＝eq\f(mBg,cosθ)，風力F＝mBgtanθ，A項錯誤，B項正確；利用整體法，水平方向上有F＝μ(mA＋mB)g，解得μ＝eq\f(mBtanθ,mA＋mB)，D項錯誤；豎直方向上桿對環(huán)A的支持力FNA＝(mA＋mB)g，C項錯誤．答案：B8．關(guān)于幾個力與其合力的說法中，正確的選項是()A．合力的作用效果跟原來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B．合力與原來那幾個力同時作用在物體上C．合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D．不同性質(zhì)的力不可以合成解析：由合力和分力的定義可知，A正確；合力和它的分力是等效替代關(guān)系，而不是物體同時受到合力和分力，它們不能同時存在，B錯誤、C正確；力能否合成與力的性質(zhì)無關(guān)，D錯誤．答案：AC9．以下說法中正確的選項是()A．2N的力可以分解成6N和3N的兩個分力B．10N的力可以分解成5N和4N的兩個分力C．2N的力可以分解成6N和5N的兩個分力D．10N的力可以分解成兩個10N的分力解析：該題可以反過來用力的合成分析.6N和3N的兩個力的合力范圍為3～9N，不可能是2N，故A項錯誤；同理可知，B項錯誤，C、D項正確．答案：CD10．兩個共點力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，那么()A．F1、F2同時增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D．假設F1、F2中的一個增大，F(xiàn)不一定增大解析：根據(jù)求合力的公式F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2)＋2F1F2cosθ)(θ為F1、F2的夾角)，假設F1、F2都變?yōu)樵瓉淼?倍，合力也一定變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；對于B、C兩種情況，力的變化不是按比例增加或減少的，不能判斷合力的變化情況，B、C錯誤；假設F1與F2共線反向，F(xiàn)1>F2，那么F＝F1－F2，F(xiàn)1增大時，F(xiàn)增大，F(xiàn)2增大且小于F1時，F(xiàn)減小，所以D正確．答案：AD11．如下圖，小球放在光滑的墻與裝有鉸鏈的光滑薄板之間，薄板在F作用下逆時針轉(zhuǎn)動，在墻與薄板之間的夾角θ緩慢地從90°逐漸減小的過程中()A．小球?qū)Ρ“宓恼龎毫υ龃驜．小球?qū)Φ恼龎毫p小C．小球?qū)Φ膲毫ο葴p小，后增大D．小球?qū)Ρ“宓膲毫Σ豢赡苄∮谛∏虻闹亓馕觯焊鶕?jù)小球重力的作用效果，可以將重力G分解為小球壓板的力F1和小球壓墻的力F2，作出平行四邊形如下圖，當θ減小時，F(xiàn)1、F2均增大，而且在初始(θ＝90°)時，F(xiàn)1最小，等于G，所以A、D項均正確．答案：AD12．一根長為L的易斷的均勻細繩，兩端固定在天花板上的A、B兩點．假設在細繩的C處懸一重物，AC>CB，如下圖，以下說法中正確的選項是()A．增加重物的質(zhì)量，BC繩先斷B．增加重物的質(zhì)量，AC繩先斷C．將A端往左移時繩子容易斷D．將A端往右移時繩子容易斷解析：C點受到重物的拉力，其大小FT＝G，將重物對C點的拉力按效果沿AC和BC方向進行分解，如下圖．在△ABC中，因為AC>BC，所以α>β，因此FBC>FAC.當重力G增大時，F(xiàn)BC、FAC按相同比例增大，F(xiàn)BC增大得較多，所以BC繩先斷，因此選項A正確，B錯誤．將A端往左移時，F(xiàn)BC與FAC的夾角變大，合力FT一定，那么兩分力FBC與FAC均增大．將A端往右移時兩分力的夾角減小，兩分力均減小，由此可知選項C正確，D錯誤．答案：AC13．(2023·廣西武鳴高級中學二模)兩個質(zhì)量相等的物塊通過輕繩繞過兩個光滑輪處于如下圖的靜止狀態(tài)，AB與水平方向成45°角，過A的水平線與過B的豎直線交于C點，現(xiàn)給AB的中點O施加一外力F，使O點緩慢地向C點做直線運動，那么運動過程中以下說法正確的選項是()A．F的方向總是指向CB．F的方向在不斷地變化C．F在不斷地增大D．F先增大后減小解析：點O受兩側(cè)繩子的拉力和拉力F而平衡，兩個物體重力相等，故兩側(cè)繩子的拉力等大；直線OC是線段AB的垂直平分線，兩側(cè)繩子的拉力等大，合力在角平分線上，即從C點指向O點，根據(jù)平衡條件，拉力F的方向總是指向C，故A正確；繩子上的拉力大小等于物體的重力，不改變，故B錯誤；兩側(cè)繩子的拉力等大，夾角減小，故合力變大，根據(jù)平衡條件，拉力F與兩側(cè)繩子的拉力的合力平衡，故也變大，故C正確，D錯誤．答案：AC14.如下圖，物體的質(zhì)量為m，靠在粗糙的豎直墻上，物體與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ.力F與水平方向的夾角為θ，要使物體沿著墻勻速滑動，那么外力F的大小可能是()A.eq\f(mg,sinθ)B.eq\f(mg,cosθ－μsinθ)C.eq\f(mg,sinθ－μc