高中物理教科版必修一力的合成与分解突破训练 Word版含答案

力的合成与分解
1．现有三个共点力F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是(　　)
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
解析：选C　合力不一定大于分力，B错；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A错；当三个力的大小分别为3a、6a、8a时，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，C对；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，D错。
2.如图所示，牛通过绳索拉着犁正在犁田。若犁重为G，牛拉犁匀速前进时，犁受到的阻力为f，绳索与水平面的夹角为θ，则在牛匀速前进时，绳索对犁的拉力大小为(不计人对犁的作用)(　　)
A.　　　　　　 　B.
C. D.
解析：选D　由于地面对犁有支持力，A、B错误；将绳索对犁的拉力分解，可知其水平向前的分力大小等于犁受到的阻力，即Fcos θ＝f，解得F＝，C错误，D正确。
3．(2019·济南外国语学校月考)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. B．F
C.F D．2F
解析：选B　由题意可知两阻拦索承受的张力大小F′相等，其合力与舰载机的牵引力F等大反向，由几何关系知2F′cos＝F，解得F′＝F，B正确。
4.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是(　　)
A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大
C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明所受的重力
D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明所受的重力
解析：选C　由题意知，小明所受的重力可分解为沿两块木板方向的分力，由于两块木板夹角接近180°，根据平行四边形定则可知，分力(即木板的推力)可远大于小明所受的重力，选项C正确。
5．(2019·石家庄模拟)如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(在弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为(　　)
A．kL B．2kL
C.kL D.kL
解析：选D　根据胡克定律知，每根橡皮条长度最大时的弹力F＝k(2L－L)＝kL。设此时两根橡皮条的夹角为θ，如图所示，根据几何三角形与力的三角形相似知，sin＝，根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力F弹＝2Fcos＝kL，故D正确。
6.(2019·安阳模拟)如图所示，一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使绳与竖直方向的夹角为30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为(　　)
A.mg B.mg
C.mg D.mg
解析：选A　如图所示，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析，由平衡条件有：Fcos 30°－FTsin 30°＝0，FTcos 30°＋Fsin 30°－mg＝0，联立解得：F＝mg，故A正确。
7.(多选)如图所示，物体A被绕过小滑轮P的细线O′a所悬挂，物体B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点；O′是三根细线的结点，bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是20 N，取g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)
A．弹簧的弹力为10 N
B．物体A的质量为2 kg
C．桌面对物体B的摩擦力为10 N
D．OP与竖直方向的夹角为60°
解析：选ABC　分别以物体A、B和结点O′及小滑轮为研究对象进行受力分析，对物体A有mAg＝FO′a，由几何关系知，对小滑轮有2FO′acos 30°＝FOP，联立解得mA＝2 kg，FO′a＝20 N，选项B正确；同一根细线上的张力相同，故OP的延长线为细线O′a张角的角平分线，由此可知OP与竖直方向的夹角为30°，选项D错误；对结点O′，有FO′asin 30°＝F弹，FO′acos 30°＝FO′b，对物体B有Ff＝FO′b，联立解得弹簧弹力F弹＝10 N，桌面对物体B的摩擦力Ff＝10 N，选项A、C正确。
8．(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是(　　)
A.F B.F
C.F D.F
解析：选AC　将F分解如图所示，因F2＝F＞Fsin 30°，故F1的大小有两种可能情况，即F1的大小分别为Fcos 30°－ΔF和Fcos 30°＋ΔF，由ΔF＝＝F，可得F1的大小分别为F和F，A、C正确。
9.(多选)如图所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态，此时绳与两斜面间的夹角小于90°。当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是(　　)
A．绳受到的拉力变大
B．斜面对物块的摩擦力变小
C．物块对斜面的压力变小
D．物块受到的合力不变
解析：选ACD　F增大，由于系统仍处于静止状态，则绳的夹角不变，故绳受到的拉力增大，A正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向：绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于斜面对物块的静摩擦力；垂直斜面方向：物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和。由于绳的拉力增大，故斜面对物块的静摩擦力变大，支持力变小，由牛顿第三定律可知，物块对斜面的压力变小，B错误，C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D正确。
10．(多选)(2019·石家庄实验中学检测)如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态。现将B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是(　　)
A．B与水平面间的摩擦力减小
B．水平面对B的弹力增大
C．悬于墙上的细绳所受的拉力不变
D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等
解析：选BD　对A进行受力分析，受到重力和细绳的拉力，根据平衡条件可知，细绳的拉力等于A所受的重力，当把B移至C点后，连接B的细绳与水平方向的夹角θ′变小，对B进行受力分析，受重力、支持力、细绳拉力和静摩擦力，如图所示，根据共点力平衡条件，有Tcos θ′＝f，由于θ′变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，故A错误；水平面对B的弹力N＝mg－Tsin θ′，θ′变小，则N变大，故B正确；对滑轮进行受力分析，受连接A、B的细绳的拉力的合力以及悬于墙上的细绳的拉力F，由于连接A、B的细绳的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故悬于墙上的细绳所受的拉力F也变小，故C错误；连接A、B的细绳的拉力大小相等，故合力在角平分线上，故α＝β，由平衡条件及几何关系知，α＝β＝θ，故D正确。