1、力的合成与分解1关于力的合成与分解,下列说法正确的是()A合力一定大于其中一个分力B合力与分力一定是同种性质的力C合力与分力是等效的,同时作用在物体上D已知合力和它的两个分力的方向,则两个分力有确定值解析:选D由平行四边形定则可知,两个力的合力,可以比这两个分力都小,所以A错误;合力与分力在作用效果上等效,但不能说成是同种性质的力,故B错误;合力与分力是等效替代关系,但不是同时作用在物体上,所以C错误;根据力的合成与分解可知,已知合力和两个分力的方向,分解结果是唯一的,故D正确。2(2021宝鸡二模)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
2、分力方向分别是图中的()A1和4B2和4C3和4 D3和2解析:选C小球重力产生两个作用效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,这两个分力方向分别是3和4,故C正确,A、B、D错误。3(多选)物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A15 N、5 N、6 N B3 N、6 N、4 NC1 N、2 N、10 N D2 N、6 N、7 N解析:选BD物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B、D选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线。4.(多选)如图所示,质量为m的木块在推力F作用下,在水平
3、地面上做匀速直线运动,已知木块与地面间的动摩擦因数为,那么木块受到的滑动摩擦力为()AmgB(mgFsin )C(mgFsin ) DFcos 解析:选BD对木块进行受力分析如图所示,将F进行正交分解,由于木块做匀速直线运动,所以在x轴和y轴均受力平衡,即Fcos Ff,FNmgFsin ,又由于FfFN,故Ff(mgFsin ),B、D正确。5(2021郑州调研)科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是()A手
4、机受到的支持力大小为Gcos B手机受到的支持力不可能大于GC纳米材料对手机的作用力大小为Gsin D纳米材料对手机的作用力竖直向上解析:选D手机支架采用了纳米微吸材料,支架斜面会对手机存在一个吸引力,所以手机受到的支持力大小不可能为Gcos ,其大小可能大于G,也可能小于G,取决于吸引力的大小,A、B错误;手机处于静止状态,受力平衡,手机受到竖直向下的重力和纳米材料的作用力(支持力、吸引力和摩擦力的合力),故纳米材料对手机的作用力竖直向上,大小等于G,C错误,D正确。6(多选)如图,将力F(大小已知)分解为两个分力F1和F2,F2和F的夹角小于90。则关于分力F1,以下说法中正确的是()A当
5、F1Fsin 时,肯定有两组解B当Fsin F1F时,肯定有两组解C当F1Fsin 时,有唯一一组解D当F1Fsin 时,可能有一个解;当F1Fsin 时,无解。故B、D正确。7如图所示,小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上。当两球平衡时,连接A、B两球的细绳与水平方向的夹角分别为 和2。假设装置中的各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为()A2cos 1 B12cos Ctan 1 D12sin 解析:选B对A、B两球受力分析如图所示,由力的平衡条件可知,Tsin mAg,Tsin 2mBg,TT,解得mAmBsin sin 212cos ,B正确。8蹦床可简化为如图
6、所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O、a、b、c等为网绳的结点。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,对结点O有:4Fcos 60F0,解得F,选项B正确。9(2021邢台期末)如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中()AF增大,N减小
7、BF减小,N减小CF增大,N增大 DF减小,N增大解析:选A由题意知,小球在由A运动到B的过程中始终处于平衡状态,设某时刻小球运动到如图所示位置,其受力如图所示,由平衡条件知任意方向合力均为0,所以沿切线方向Fmgsin ,沿径向Nmgcos ,在运动过程中增大,故F增大,N减小,A正确。10如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接。当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中30,则A球和C球的质量之比为()A12 B21C1 D.1解析:选CB球对碗壁刚好无压力,则根据几何知识分析可得,B球所在位置两细线的夹角为90,以B球为研
8、究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,设B球左、右两边细线的拉力大小分别为FA、FC,由此可知FAcos FCsin ,tan ,C正确。11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.mgC.mg D.mg解析:选A如图,建立直角坐标系对沙袋进行受力分析。由平衡条件有:Fcos 30FTsin 300,FTcos 30Fsin 30mg0,联立可解得:Fmg,故A正确。12(2021深圳联考)如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,
9、小物块之间由四根完全相同的轻质橡皮筋连接,正好组成一个菱形,BAD120,整个系统保持静止状态。已知A物块所受的摩擦力大小为f,则D物块所受的摩擦力大小为()A.f BfC.f D2f解析:选C已知A物块所受的摩擦力大小为f,设每根橡皮筋的弹力为F,则有2Fcos 60f,对D物块有2Fcos 30f,解得fFf,只有选项C正确。13如图所示,光滑斜面的倾角为37,一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上,细线与斜面间的夹角也为37。若小球所受的重力为G,sin 370.6,cos 370.8,则手对细线的拉力等于()AG B.C. D.解析:选C对小球受力分析,小球受到细线的
10、拉力F、斜面的支持力N和重力G,在沿斜面方向上,Fcos 37Gsin 37,解得FGtan 37G,故选项C正确。14(2021大连模拟)如图甲所示,两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在O点,小球A受到水平向右的恒力F1的作用,小球B受到水平向左的恒力F2的作用,当系统处于静止状态时,出现了如图乙所示的状态,小球B刚好位于O点正下方,则F1与F2的大小关系是()AF14F2 BF13F2C2F13F2 D2F15F2解析:选DA受到水平向右的力F1,B受到水平向左的力F2,以整体为研究对象,受力分析如图所示,设O、A间的细线与竖直方向的夹角为,则由力的分解和
11、平衡条件得Fsin F2F1,Fcos 2mgmg,故tan ,以B为研究对象受力分析,设A、B间的细线与竖直方向的夹角为,则由平衡条件得tan ,由几何关系有,得2F15F2,只有选项D正确。15.实际生活中常常利用如图所示的装置将重物吊到高处。现有一质量为M的同学欲将一质量也为M的重物吊起,已知绳子在水平天花板上的悬点与定滑轮固定点之间的距离为L,不计滑轮的大小、滑轮与绳的重力及滑轮受到的摩擦力。当该同学把重物缓慢拉升到最高点时,动滑轮与天花板间的距离为()A.L B.LC.L D.L解析:选A当该同学把重物缓慢拉升到最高点时,绳子的拉力等于人的重力,即为Mg,而重物的重力也为Mg,设绳子
12、与竖直方向的夹角为,可得2Mgcos Mg,则60,此时动滑轮与天花板的距离为dL,所以A正确,B、C、D错误。16.如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,半球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为,则A、B分别对半球面的压力大小之比为()Asin 1 Bsin21Ccos 1 Dcos21解析:选D分别对A、B进行受力分析,如图所示,由物体的平衡条件知NAmgcos ,同理可知NBcos mg,则cos2,再根据牛顿第三定律知A、B分别对半球面的压力大小之比为cos21,故D选项正确。