2024年新高考物理一轮复习考点强化训练
考点六 力的合成与分解
1.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )
答案 ABD
2.(多选)(2024广东深圳联考)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车的下列说法正确的是( )
A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力 B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小 C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上 D.小孩和车所受的合力为零 答案 CD
3.如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π),下列说法中正确的是( )
A.合力大小的变化范围是0≤F≤14 N B.合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 N C.这两个分力的大小分别为6 N和8 N D.这两个分力的大小分别为2 N和8 N
答案 C 由题图可知:当两力夹角为180°时,两力的合力为2 N,而当两力夹角为90°时,两力的合力为10 N。则这两个力的大小分别为6 N、8 N,故C项正确,D项错误;当两个力方向相同时,合力大小等于两个力大小之和,为14 N,当两个力方向相反时,合力大小等于两个力大小
之差,为2 N,由此可见合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 N,故A、B项错误。
4.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用,其大小分别为F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N,且F1的方向指向正北,下列说法中正确的是( ) A.这三个力的合力可能为零
B.F1、F2两个力的合力大小可能为20 N
C.若物体处于匀速直线运动状态,则F2、F3的合力大小为48 N,方向指向正南 D.若物体处于静止状态,则F2、F3的合力大小为42 N,方向指向正南
答案 ABD F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,即14 N≤F≤70 N,选项B正确;F3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项A正确。若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,故选项C错误,D正确。 5.(2024河北唐山期中)如图所示,将一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A处于静止状态,对小球施加的最小的力是(重力加速度为g)( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
答案 C 将小球的重力分解如图,其中一个分力等于施加的力的大小。施加的力与OA垂直
时最小,Fmin=mg sin 30°=mg,C项正确。
6.(多选)(2024山东潍坊青州检测)如图所示(俯视),完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上处于静止状态,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.下面每个球对地面的压力均为mg B.下面的球不受地面给的摩擦力
C.下面每个球受地面给的摩擦力均为mg
D.上面球对下面每个球的压力均为mg
答案 AD 以四个球整体为研究对象,受力分析可得3FN=4mg,可知下面每个球对地面的压
力均为F'N=FN=mg,A项正确;隔离上面的球进行分析,由几何关系可得,下面每个球对上面的
球的弹力与竖直方向的夹角的余弦值为,正弦值为,则3F1·=mg,F1=mg,D项正确;由牛
顿第三定律可知,上面球对下面球的作用力F1'=F1,隔离下面一个球分析,Ff=F'1·=mg,B、C项错误。
7.(多选)(2024福建厦门模拟)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗,如图所示,质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,OA比OB长,O为结点。重力加速度大小为g,设OA、OB对O点的拉力分别为FA、FB,轻绳能够承受足够大的拉力,则( )
A.FA小于FB
B.FA、FB的合力大于mg
C.调节悬点A的位置,可使FA、FB都大于mg D.换质量更大的灯笼,FB的增加量比FA的增加量大
答案 ACD 对结点O受力分析,画出力的示意图如图,由图可知,FA小于FB,FA、FB的合力等于mg,选项A正确,B错误;调节悬点A的位置,当∠AOB大于某一值时,FA、FB都大于mg,选项C正确;换质量更大的灯笼,则重力mg增大,FB的增加量比FA的增加量大,选项D正确。
8.(2024广东深圳调研)如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d。全过程,钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定。则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段,缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1>F3>F2 C.F2>F1>F3
D.F3>F2>F1
答案 A 因为均做匀速运动,处于平衡状态,设浮力大小为F,阻力大小为f,上升阶段F1=mg+f-F,平移阶段F2 sin α=f,F2 cos α=mg-F,F2=F3+f=mg-F,F3=mg-f-F,所以F1>F2>F3,所以A正确,B、C、D错误。
9.(2024河南焦作月考)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( )
,下降阶段
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的重力 D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
答案 C 根据小明所受重力产生的效果,将小明的重力分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则可知,分力远大于小明的重力,选项C正确。 10.(多选)(2024东北三校联考)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上放一个重为G的小球,并用
光滑的挡板挡住,挡板与斜面的夹角为θ(最初θ<α),挡板从图示位置以O为轴逆时针缓慢转至水平,在此过程中小球始终处于平衡状态,当挡板对小球的弹力大小等于小球的重力时,θ的大小可以为( )
A.α B.2α C.π-α
D.π-2α
答案 AC 重力沿垂直于挡板和斜面方向分解,两个分力大小分别等于挡板和斜面对小球的弹力,以表示重力的线段末端为圆心,该线段长为半径画辅助圆,如图甲所示,由几何知识得θ=α时,挡板对小球的弹力大小等于小球的重力;当挡板转到水平时,挡板对小球的弹力大小等于小球的重力,如图乙所示,θ=π-α,故A、C正确。
11.(多选)如图,粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系统静止。ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半,ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半。若a受到的摩擦力大小为f,则( )
A.ab之间的弹簧一定是压缩的 B.b受到的摩擦力大小为f C.c受到的摩擦力大小为
f
D.d受到的摩擦力大小为2f
答案 ABC 设每根弹簧的原长为L0,ab之间弹簧的形变量为Δx1,cd之间弹簧的形变量为Δx2,则有kΔx2=2kΔx1,若ab之间的弹簧也是被拉长,则有L0+Δx2=2(L0+Δx1),解得L0=0,不符合
2024年新高考物理一轮复习考点强化训练考点六 力的合成与分解(解析版)
