高中物理人教版 阶段检测题必修1　力的合成与分解 Word版含解析

1．(2019·北京东城区质检)如图所示，放在水平面上的物体受到一个与水平方向成α角的斜向下的力F的作用，在水平面上做直线运动．如果保持力F的大小不变，使力F与水平面的夹角α变小，则水平面受到的压力的大小N和摩擦力的大小f的变化情况是(　　)
A．N变小，f变大　　　　 B．N变大，f变小
C．N变小，f变小 D．N变大，f变大
解析：选C.物体在竖直方向上：mg＋Fsin α＝N，由于α变小，故N变小．由于滑动摩擦力f＝μN，故f变小．综上分析，C正确．
2．(2019·江苏苏锡常镇四市一调)帆船运动中，运动员可以调节帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力．下列图中能使帆船获得前进动力的是(　　)
　　　
　　　
解析：选D.船所受风力与帆面垂直，将风力分解成沿船前进方向和垂直于船身方向．船在垂直船身方向受到的阻力能抵消风力垂直于船身方向的分量．A图中船所受风力垂直于船前进方向，沿船前进方向的分力是零，故A项错误；将B图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故B项错误；将C图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相反，故C项错误；将D图中风力分解后沿船前进方向分力与船前进方向相同，能使使帆船获得前进动力，故D项正确．
3．(2019·重庆南开中学一模)如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球．若按力的实际作用效果来分解，小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的(　　)
A．1和4 B．2和4
C．3和4 D．3和2
解析：选C.小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故C正确，A、B、D错误．
4．(2019·甘肃白银会宁一中模拟)如图所示的A、B、C、D中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上．一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端悬挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止时，A、C、D图中杆P与竖直方向夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是(　　)
A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD＞FA＝FB＞FC
C．FA＝FC＝FD＞FB D．FC＞FA＝FB＞FD
解析：选B.由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，即四个选项中绳子的拉力是大小相等的，根据平行四边形定则知两个力的夹角越小，则合力越大，即滑轮两边绳子的夹角越小，绳子拉力的合力越大，故D中绳子拉力合力最大，则杆的弹力最大，C中绳子夹角最大，绳子拉力合力最小，则杆的弹力最小，顺序为：FD＞FA＝FB＞FC.
5．(2019·北京东城区质检)体操女子单杠决赛中，运动员的双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当他两手之间的距离增大、身体悬空并处于静止时，单杠对手臂的力T及它们的合力F的大小变化情况为(　　)
A．T增大，F增大 B．T减小，F不变
C．T增大，F减小 D．T增大，F不变
解析：选D.运动员所受T的合力F与运动员重力G大小相等、方向相反，如图所示：
故夹角增大时合力F大小不变；手臂间距增大时，相当于在受力分析图中两力T之间的夹角θ增大，若T大小不变，则其合力F随夹角的增大而减小，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则T增大，故D正确，A、B、C错误．
6．(2019·南宁模拟)如图所示，楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB＝30°，∠ABC＝90°，∠ACB＝60°，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，其对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为(　　)
A. B.
C. D.
解析：选C.金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，作图如下：
对AB面的压力等于分力F1，对BC面的压力等于分力F2，故＝tan 30°＝，C正确．
7.如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是(　　)
A．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大
B．当m一定时，θ越大，轻杆受力越大
C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大
D．当θ一定时，M越大，可悬挂重物C的质量m越大
解析：选D.对A、B、C整体分析可知，对地面压力为FN＝(2M＋m)g，与θ无关，故A错误；将C的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有F1＝F2＝＝，故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故B错误；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有f＝F1cos θ＝，与M无关，故C错误；当θ一定时，M越大，M与地面间的最大静摩擦力越大，则可悬挂重物C的质量m越大，故D正确．
8．(2019·湖南师大附中模拟)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　)
A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大
C．若θ一定，F大时FN小 D．若θ一定，F小时FN大
解析：选B.由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的力是相等的，力F的分解如图：
则F＝FN1cos＋FN2cos＝2FN1·cos＝2FN1sin，FN＝FN1＝FN2，故解得FN＝，所以F一定时，θ越小，FN越大；θ一定时，F越大，FN越大，B正确．
9．在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB 和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被摔坏，下列措施中可行的是(　　)
A．增大两杆之间的距离
B．减小两杆之间的距离
C．减少每次运送瓦的块数
D．增加每次运送瓦的块数
解析：选A.由题意可知，斜面的高度不能再变的情况下，要想减小滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力，由f＝μFN可知，可以通过增大FN来增大摩擦力；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故A正确，B错误；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，C、D错误．
【B级　能力题练稳准】
10．(2019·海南琼海模拟)如图，重为G的体操运动员在进行体操比赛时，有两手臂对称支撑、竖直倒立静止的比赛动作，设两臂夹角为θ，则(　　)
A．当θ不同时，运动员受到的合力不同
B．当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等
C．当θ＝60°时，运动员单手所受地面的支持力大小为
D．当θ＝120°时，运动员单手所受地面的支持力大小为G
解析：选C.当θ不同时，运动员仍然处于静止状态，则运动员受到的合力为0，即运动员受到的合力相同，故A错误；根据牛顿第三定律可知，不管角度如何，相互作用力总是大小相等的，故B错误；不论θ多大，运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相等的，即Fcos＝·cos＝，故C正确，D错误．
11．(多选)两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则(　　)
A．合力F一定增大
B．合力F的大小可能不变
C．合力F可能增大，也可能减小
D．当0°<θ<90°时，合力F可能减小
解析：选BC.设两共点力Fa、Fb之间的夹角θ为钝角，由图示平行四边形可知，当Fa逐渐增大为Fa1、Fa2、Fa3时，其合力由原来的F1变为F2、F3、F4，它们可能小于F1、可能等于F1，可能大于F1，故A错误，B、C正确；
当0°<θ<90°时，随着其中的一个力增大，合力一定增大，D错误．
12．(多选)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有(　　)
A．三条绳中的张力都相等
B．杆对地面的压力大于自身重力
C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
解析：选BC.杆静止在水平地面上，则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力．根据平衡条件，则三条绳的拉力的合力竖直向下，故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零．杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和，选项B、C正确．由于三条绳长度不同，即三条绳与竖直方向的夹角不同，所以三条绳上的张力不相等，选项A错误．绳子拉力的合力与杆的重力方向相同，因此两者不是一对平衡力，选项D错误．
13．(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到(　　)
A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大
解析：选ACD.重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如图所示，由三角函数得F1＝，F2＝Gtan θ，故选项A、C、D正确．