第二节 力的合成与分解（ 四年模拟30题）-2021年高考物理精练30题大冲关（必修部分）

第二节 力的合成与分解 四年模拟30题 1.(2017·浙江4月)重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾倒到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下,以下说法正确的是(　　) A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢的动摩擦因数越小 C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小 D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 解析 物体的重心位置跟形状及质量分布有关,石块下滑前后,质量分布变化,形状变化,所以重心改变,选项A错误;石块未下滑时,其受力如图所示,由于动摩擦因数与倾角无关,由平衡关系可得FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ。由此可知倾角变大,正压力减小,所以C正确,B错误;石块下滑时,重力沿斜面向下的分力大于受到的摩擦力,选项D错误。 答案 C 2．(2018·河北省衡水中学第一次调研)半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板 MN，其延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱体不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q(P的截面半径远大于Q的截面半径)，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地由水平逆时针转动，在Q到达最高位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法正确的是(　　) A．MN对Q的弹力大小逐渐减小 B．P、Q间的弹力先增大后减小 C．桌面对P的摩擦力先增大后减小 D．P所受桌面的支持力保持不变 解析　以小圆柱体Q为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图甲所示． 由平衡条件得：eq \f(F1,sin β)＝eq \f(F2,sin α)＝eq \f(mg,sin (180°－α－β()，根据几何关系可知，α＋β不变，α增大，β减小，MN对Q的弹力F1减小，P对Q的弹力F2增大，故A正确，B错误．刚开始，挡板在最低点，处于水平位置，对整体受力分析可知，整体水平方向不受力，桌面对P的摩擦力为零，当Q运动到最高点时，对整体受力分析可知，整体水平方向不受力，桌面对P的摩擦力仍为零，则整个过程中，桌面对P的摩擦力先增大后减小，故C正确．以P为研究对象，受力分析如图乙所示，桌面对P的支持力FN＝Mg＋F2sin α，F2增大，α增大，所以FN增大，故D错误． 答案　AC 3．(2020届山东高三月考)有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力的大小为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为(　　) A．2F B.FF D.F C. 解析 当两个力的夹角为90°时，合力为F合＝FF1＝F，所以F1＝F2＝＝ 当两个力的夹角为60°时，根据平行四边形定则，合力大小等于底角为30°的等腰三角形的底边：cos 30°＝F，故选B. F＝×F合＝2F1cos 30°＝2× 答案 B 4.(多选)(2017·河北省定州市校级期中)如图所示，光滑的半球形物体固定在水平 地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A移动到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力FN和绳对小球的拉力FT的变化情况是(　　) A．FN变大 B．FN不变 C．FT变小 D．FT先变小后变大 解析　以小球为研究对象，受重力G、绳的拉力FT和半球面的支持力FN，作出FN、FT的合力F，由平衡条件得知F＝G，由相似三角形知识得：eq \f(FN,AO)＝eq \f(F,O1O)＝eq \f(FT,O1A)(滑轮处设为O1) 解得FN＝eq \f(AO,O1O)G，FT＝eq \f(O1A,O1O)G 将小球从A点拉到B点过程中，O1O、AO不变，O1A变小，则FT变小，FN不变，故A、D错误，B、C正确． 答案　BC 5．(2018·山东省淄博市仿真模拟)如图甲所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面 粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑．现对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑．如图乙所示，则F大小应为(重力加速度为g)(　) A.eq \r(3)mg B.eq \f(\r(3),3)mg C.eq \f(\r(3),4)mg D.eq \f(\r(3),6)mg 解析　小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑，则有mgsin 30°＝μmgcos 30°，可得小物块与斜劈表面间的动摩擦因数μ＝tan 30°，因小物块能沿着斜劈表面匀速上滑，受力分析如图所示． 根据平衡条件，沿斜面方向：Fcos 30°－Ff－mgsin 30°＝0 垂直斜面方向：FN＝mgcos 30°＋Fsin 30° 又Ff＝μ