適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考物理一輪總復習第2章相互作用第3講力的合成與分解

第3講力的合成與分解基礎對點練題組一共點力的合成1.班級活動中,物理老師提出一個方案,每位同學從一副撲克牌中隨機抽取三張牌,牌上的數(shù)字代表力的大小,若三個力的合力可以為0,則該同學表演節(jié)目。有四位同學抽取的牌上的數(shù)字分別如下,請推斷須要表演節(jié)目的同學是()A.2,5,8 B.3,3,9C.6,6,6 D.4,5,102.(2024上海楊浦模擬)如圖所示,在直角坐標系的第一象限內有兩個作用點都在原點O的力F1、F2,要使F1、F2在坐標平面內過原點O的某直線上分力之和最小,則該直線()A.可能經過第一、三象限B.可能經過其次、四象限C.確定經過第一、三象限D.確定經過其次、四象限3.(多選)(2024廣東潮州三模)如圖甲所示,牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。兩根耙索等長且對稱,延長線的交點為O1,夾角∠AO1B=60°,拉力大小均為F,平面AO1B與水平面的夾角為30°,O2為AB的中點,如圖乙所示。忽視耙索質量,下列說法正確的是()A.兩根耙索的合力大小為FB.兩根耙索的合力大小為3FC.地對耙的水平阻力大小為3D.地對耙的水平阻力大小為F題組二力的分解的兩種方法4.(2024廣東模擬)圖甲、乙分別是用注射器取藥的情境和針尖刺入瓶塞的示意圖,針尖的頂角很小,醫(yī)生沿著注射器施加一個較小的力F,針尖就能刺入瓶塞中?，F(xiàn)只分析圖乙中針尖傾斜側面與水平側面對瓶塞產生的兩個推力,則()A.針尖在兩個側面上對瓶塞的兩個推力是等大的B.針尖在傾斜側面上對瓶塞的推力比在水平側面上的推力大C.若F確定,運用頂角越小的針尖,傾斜側面對瓶塞產生的推力就越小D.針尖在傾斜側面上對瓶塞的推力FN=Fcosθ5.(2024遼寧卷)如圖所示,蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上,并處于靜止狀態(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β(α>β)。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力,則()A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力題組三輕繩、輕桿模型6.在如圖所示的四幅圖中,AB、BC均為輕質桿,各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈相連接,下列說法正確的是()A.圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、乙B.圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、丙、丁C.圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有乙、丙D.圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有乙、丁7.(2024廣東模擬)身高相差較大的甲、乙兩位工人用如圖所示的方法將重物抬起。將不行伸長的輕繩兩端分別固定在剛性直桿上的A、B兩點,輕繩長度大于A、B兩點間的距離,然后將固定在重物上的掛鉤掛在輕繩上,甲、乙各肩抬直桿的一端,打算把重物抬起。個子較矮的乙直立不動,個子較高的甲下蹲后緩慢站起,從重物剛要離開地面到甲緩慢站直的過程中。不計掛鉤與繩之間的摩擦。則下列說法正確的是()A.輕繩的拉力先變大后變小B.輕繩的拉力先變小后變大C.輕繩的拉力大小始終不變D.輕繩對掛鉤的作用力先變大后變小綜合提升練8.鑿子是中國傳統(tǒng)的木工工具,一鑿子兩側面與中心軸線平行,尖端夾角為θ,當鑿子插入木板中,若用錘子沿中心軸線方向以適當?shù)牧敲打鑿子上側時,鑿子仍靜止,側視圖如圖所示,此時鑿子作用于木板1面、2面、3面的彈力大小分別為F1、F2和F3,忽視鑿子的重力和摩擦力,下列關系式正確的是()A.F1<F3 B.F1=FcosθC.F=F2sinθ D.F=F9.圖甲是某種健身器材,圖乙是其簡化圖,其中O點是三根輕繩的結點,繩b、c關于繩a對稱,若健身者保持O點位置不變緊拉b、c繩,對稱緩慢減小繩b、c間的夾角,此過程()A.繩a的拉力漸漸增大B.繩c的拉力漸漸減小C.繩b、c的合力漸漸減小D.繩a、b、c的拉力漸漸增大10.如圖甲所示,輕桿OB可繞B點自由轉動,另一端O點用細繩拉住,固定在左側墻壁上,質量為m的重物用細繩OC懸掛在輕桿的O點,OA與輕桿的夾角∠BOA=30°。乙圖中水平輕桿OB一端固定在豎直墻壁上,另一端O裝有小滑輪,用一根繩跨過滑輪后懸掛一質量為m的重物,圖中∠BOA=30°,求:(1)甲、乙兩圖中細繩OA的拉力大小;(2)甲圖中輕桿受到的彈力大小;(3)乙圖中輕桿對滑輪的作用力大小。參考答案第3講力的合成與分解1.C解析因2N和5N的合力范圍是3~7N,而8N不在合力范圍之內,則合力不行能為零,A錯誤;因3N和3N的合力范圍是0~6N,而9N不在合力范圍之內,則合力不行能為零,B錯誤;因6N和6N的合力范圍是0~12N,而6N在合力范圍之內,則合力可能為零,C正確;因4N和5N的合力范圍是1~9N,而10N不在合力范圍之內,則合力不行能為零,D錯誤。2.D解析由題圖可知,由于F1、F2的大小、方向都確定,因此由力合成的平行四邊形定則可知,兩力的合力大小和方向確定,則在沿合力方向的直線上兩力的分力之和最大,在過原點O且垂直于合力方向的直線上分力的合力是零,即分力之和最小,則該直線確定經過其次、四象限,A、B、C錯誤,D正確。3.BC解析兩根耙索的合力大小為F'=2Fcos30°=3F,A錯誤,B正確;由平衡條件可得,地對耙的水平阻力大小為f=F'cos30°=32F4.B解析將力F在垂直于針尖的兩個側面的方向上分解,如圖所示,由幾何關系知,針尖在傾斜側面上對瓶塞的推力FN比在水平側面上的推力FN'大,故A錯誤,B正確;由數(shù)學學問得FN=Fsinθ,FN'=Ftanθ,若F確定,運用頂角θ5.D解析對結點O受力分析可得,水平方向F1sinα=F2sinβ,即F1的水平分力等于F2的水平分力,選項C錯誤,D正確;豎直方向F1cosα+F2cosβ=mg,解得F1=mgsinβsin(α+β),F2=mgsinαsin(α+β),則F1的豎直重量為F1x=mgsinβcosαsin(α+β),F26.B解析由力的平衡學問可知,圖甲中,AB桿承受的是拉力,BC桿承受的是壓力;圖乙中,AB桿承受的是壓力,BC桿承受的是壓力;圖丙中,AB桿承受的是拉力,BC桿承受的是拉力;圖丁中,AB桿承受的是拉力,BC桿承受的是壓力。故圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有甲、丙、丁;圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的只有丙。故選B。7.A解析對掛鉤與輕繩的交點處受力分析如圖所示,不計掛鉤與繩之間的摩擦,則掛鉤可視為“活結”,掛鉤兩側繩上的拉力大小相等。甲緩慢站起至站直的過程,可視為動態(tài)平衡。設掛鉤兩側輕繩的夾角為2θ,輕繩上的拉力為F,由共點力的平衡可得2Fcosθ=mg,則F=mg2cosθ。在甲的高度低于乙的過程中,AB之間的水平距離變大,因xAB水平=l1sinθ+l2sinθ=lsinθ(l為繩子總長度),故輕繩間的夾角2θ變大,輕繩的拉力變大;當桿水平常輕繩間夾角最大,輕繩的拉力最大;當甲的高度超過乙的高度時,AB之間的水平距離起先變小,故輕繩間的夾角28.C解析對鑿子受力分析并按圖示建立直角坐標系如圖所示,由受力平衡得F2sinθ=F,F2cosθ+F3=F1,得F1>F3,F=F2sinθ=F1-F39.B解析繩b、c拉力的合力與繩a的拉力相等,保持O點位置不變,則繩a的拉力不變,繩b、c拉力相等且合力不變,設繩b、c間的夾角為θ,則Fa=2Fbcosθ2,當夾角θ10.答案(1)2mgmg(2)3mg(3)mg解析(1)圖甲中,以O點為探討對象,受力分析依據平衡條件得T1=mgsin30°=2mg,FN1=圖乙中,細繩上的拉力大小相等由平衡條件得T2=mg。(2)由牛頓第三定律,圖甲中