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(新课标)2023版高考物理一轮总复习 课时跟踪检测(七)力的合成和分解.doc

1、课时跟踪检测(七) 力的合成和分解一、立足主干知识,注重基础性和综合性1两个力F1和F2间的夹角为,两力的合力为F。以下说法正确的是( )A合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大B合力F一定总比分力F1和F2中的一个力大C若F1和F2大小不变,越小,合力F就越大D如果夹角不变,若F1的大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大解析:选C二力平衡时,合力为零,此时合力F比分力中的任何一个力都小,A、B错误;若F1和F2大小不变,越小,合力F越大,C正确;如果夹角不变,F1大小不变,F2增大,合力F可能减小,也可能增大,故D错误。2.如图所示,某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态,现

2、将F1逆时针旋转60,其他力均保持不变,那么该质点所受合力大小为( )AF1 BF2F1 CF3 DF1F3解析:选A三力平衡时任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线,故除F1外的两个力F2、F3的合力大小等于F1,方向与F1相反;现将F1逆时针旋转60,根据平行四边形定则可知,两个大小均为F1且互成120角的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,大小等于分力F1,故此时质点所受到的合力大小为F1,故A正确。3.如图所示,水平长为L、重为G的长方体工件放在水平地面上,弹性绳(可等效成轻弹簧)两端系在工件的两端,用光滑吊钩吊着弹性绳,当弹性绳刚要绷紧时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角为37,

3、将吊钩缓慢向上提起,当工件刚好要离开地面时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角为53,弹性绳始终在弹性限度内,sin 370.6,则弹性绳的劲度系数为( )A B C D解析:选C当工件刚要离开地面时,弹性绳的伸长量为xL,设弹性绳上的弹力为F,则有2Fsin 53G,解得FG,则弹性绳的劲度系数为k,选项C正确。4小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室,如图所示,水和水桶的总质量为m,两人拉力方向与竖直方向都成角,大小都为F,下列说法中正确的是( )A不管为何值,FB当30时,FmgC当45时,FmgD越大,F越大解析:选D由题可知小陶、小盛的手臂对水桶的拉力大小为F,两人拉力方向与竖直方向都成角

4、,根据对称性可知,结合平衡条件得2Fcos mg,解得F,当0时,cos 值最大,则F;当30时,Fmg;当45时,Fmg;当为60时,Fmg;当越大时,则F越大;故A、B、C错误,D正确。5.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(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )AkL B2kL CkL DkL解析:选D设发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2,则sin ,cos 。发射过程中裹片对弹丸的最大作用力

5、为F合2Fcos ,FkxkL,故F合2kLkL,D正确。6.如图所示,在两竖直墙面间的同一竖直面内有两根等长细绳AO和BO连接于O点,O点的下方用绳子CO悬挂一重物,D点在B点正下方,且A、O、D在等高处,物体处于静止状态,绳BO与竖直墙面的夹角37,此时绳AO的张力为T1。现在把绳子端点B移到D点,静止时绳子AO的张力为T2,则下列结论正确的是( )AT1mg BT1mgCT2mg DT2mg解析:选C绳子端点B在最初位置时,根据平衡条件可得T1mgtan mg,设细绳AO长度为L,据几何关系可知两竖直墙面间的距离为dLLsin 1.6L,绳子端点B移到位置D点时,绳子AO与竖直墙面间的夹

6、角为,由几何知识得sin 0.8,此时有2T2cos mg,得T2mg,所以C正确,A、B、D错误。7(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 B C DF解析:选AC如图所示,因F2FFsin 30,故F1的大小有两种可能情况,由FF,即F1的大小分别为Fcos 30F和Fcos 30F,即F1的大小分别为F和F,A、C正确。8蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O、a、b、c、为网绳的结点。当网水平张紧时,若质量为m的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe、cOg均成

7、120向上的张角,此时O点受到的向下的冲击力为F,则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为( )A B C D解析:选B设每根网绳的拉力大小为F,由几何关系知,对结点O有4Fcos 60F,解得F,B正确。9.如图所示,一卡车沿倾角为15的下坡路段匀速行驶,一质量为m的匀质圆筒置于车厢内两固定光滑斜面之间,两斜面、与车厢底板的夹角分别为30和60,圆筒对斜面、压力的大小分别为F1、F2,则( )AF1mg、F2mgBF1mg、F2mgCF1mg、F2mgDF1mg、F2mg解析:选A对圆筒受力分析如图所示,由几何关系可得F1、F2与竖直方向夹角都为45,由平衡条件可得F1mgcos 45mg,F2

8、mgsin 45mg,所以A正确,B、C、D错误。二、强化迁移能力,突出创新性和应用性10.如图,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点(b点高于a点),悬挂衣服的衣架钩是光滑的,将衣服从靠近b端挂上晾衣绳,衣服最终静止时(未与地面接触),绳对a点和b点的拉力大小分别为Fa和Fb,已知衣服(含衣架)所受重力为G,绳长L与两杆间距d的关系式为,则( )AFaFbG BFaFbGCFaFbG DFaFbG解析:选B由于悬挂衣服的衣架钩是光滑的,则两边绳子是同一根绳子,两边拉力处处相等,有FaFbF,由对称性可知,静止时,两边绳子与竖直方向的夹角相同,由平衡条件可得2Fcos

9、G,由几何关系可得sin ,由题意有,联立解得FG,所以B正确,A、C、D错误。11.(多选)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图,锁舌尖角为37,此时弹簧弹力为24 N,锁舌表面较光滑,摩擦不计(sin 370.6,cos 370.8),下列说法正确的是( )A此时锁壳碰锁舌的弹力为40 NB此时锁壳碰锁舌的弹力为30 NC关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变解析:选AC锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示,其中F1FNsin 37,且此时F1大小等于弹簧的弹力24 N,解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N,A正确,B错误;关门时,弹簧的压缩量增大,弹簧的弹力增大,故

10、锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大,C正确,D错误。12.(2022珠海调研)在港珠澳大桥建设中,将一根根直径D22 m,高H40.5 m的钢筒,打入海底围成人工岛,创造了快速筑岛的世界纪录。钢筒质量为M,起重机用如图所示的8根对称分布的、长为L22 m的钢索将其吊起,并处于静止状态,则每根钢索受到的拉力大小为( )AMgBMg CMgDMg解析:选D由于钢筒的直径为22 m,钢索的长为22 m,则每两根对称钢索与直径构成等边三角形,所以每根钢索与竖直方向的夹角为30;设每根钢索受到的拉力大小为F,在竖直方向根据平衡条件可得8Fcos 30Mg,所以F。13.为了把陷在泥坑里的汽车拉出来,司机用一条结实

11、的绳子把汽车拴在一棵大树上,开始时车与树相距12 m,然后在绳的中点用400 N的水平力F沿垂直绳的方向拉绳,结果中点被拉过0.6 m,如图所示(俯视图),假设绳子的伸长不计,则汽车受到的拉力为( )A200 N B400 N C2 000 N D800 N解析:选C对绳中点受力分析,如图所示。设绳中张力大小为FT,根据力的合成法则,结合几何知识有,解得FT2 000 N,即汽车受到的拉力为2 000 N,故C正确。14.如图所示为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目

12、的。则以下说法正确的是( )A 当OD、OC两拉索夹角为60时,三根拉索的拉力大小相等B拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大D若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力解析:选D当OD、OC两拉索夹角为120时,三根拉索的拉力大小才相等,A错误;拉动手刹拉杆时,当OD、OC两拉索夹角大于120时,拉索AO上拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力小,B错误;根据平行四边形定则可知,若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越小,C错误;若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,则两力夹角越大,合力越小,即拉动拉索AO越省力,D正确。

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