第二节 力的合成与分解（能力提高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 能力提高30题 1.如右图所示，一质量为m的物体恰能在质量为M的斜劈上匀速下滑，斜劈保持静止．现用一沿斜面向下的外力F推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜劈受到地面的摩擦力为Ff，支持力为FN.则下列说法正确的是(　　) A．Ff为零，FN＝(m＋M)g B．Ff不为零，FN＝(m＋M)g C．Ff不为零，FN>(m＋M)g D．Ff不为零，FN<(m＋M)g 解析 当m在M上匀速下滑时，m对M的作用力FN1、Ff1的合力大小为mg，方向竖直向下，Ff＝0.当用外力F推此物体时，物体虽加速下滑，但m对M的作用力FN1、Ff1均不变，故Ff仍为零，FN＝(M＋m)g，故A正确． 答案 A 2.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化(　　) A．物体A的高度升高，θ角变大 B．物体A的高度降低，θ角变小 C．物体A的高度升高，θ角不变 D．物体A的高度不变，θ角变小 解析 系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，同一根绳上的拉力F1、F2总是相等的，它们的合力F与F3是一对平衡力，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg＝2mAgsin θ.绳的端点由Q点移向P点时，由于mA、mB的大小不变，故θ不变，因此B下降，A上升． 答案 C 3.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直档板MN在半圆柱体P和挡板MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如图所示为这个装置的截面图．现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是（ ） A．MN对Q的弹力逐渐减小 B．P对Q的弹力先减小后增大 C．Q所受的合力逐渐增大 D．地面对P的摩擦力逐渐增大 解析 由“缓慢”可知，Q始终处于平衡状态，其所受的合力始终为零，选项C错误；球Q受三个共点力mg、T1、T2而处于动态平衡，可将T1、T2平移跟重力mg组成力的矢量三角形（一般先画出初始状态的三角形），如上图右图所示，三个力中，重力mg的大小、方向都不变，弹力T1的方向也不变，随着MN保持竖直并且缓慢地向右平移，T2与mg之间的夹角逐渐变大，T1和T2大小也跟着变化（如图中虚线所示），可见T1和T2一直增大，选项AB错误；选取P和Q组成的系统为研究对象，该系统共受到四个力的作用：竖直向下的重力、地面支持力、挡板水平向左的弹力T1和地面对P水平向右的摩擦力，系统受力平衡，地面对P的摩擦力大小等于T1，所以该摩擦力逐渐增大，选项D正确。 答案 D 4.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比eq \f(F1,F2)为（ ） A．cos θ＋μsin θ B．cos θ－μsin θ C．1＋μtan θ D．1－μtan θ 解析 F1作用时，物体的受力情况如图1，根据平衡条件得 F1=mgsinθ+μFN FN=mgcosθ 解得：F1=mgsinθ+μmgcosθ F2作用时，物体的受力情况如图2，根据平衡条件得F2cosθ=mgsinθ+μFN′ FN′=mgcosθ+F2sinθ 解得：F2= 所以 故选B． 答案 B 5.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则(　　) A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D．小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 解析 小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则FN＝mgcos θ，Ff＝mgsin θ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，故C、D正确． 答案 CD 6.如下图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的(　　) 解析 本题考查物体的平衡．A、D选项中a球所受三个力不能维持a球平衡，A、D项错误；C图中a球受到的重力竖直向下，连接天花板的绳的拉力竖直向下，连接b球