课时作业(五)　力的合成与分解-2021高考物理【赢在微点】大一轮复习顶层设计微讲·微练（word）全国卷人教版

课时作业(五)　力的合成与分解 A组·基础巩固题 1．某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过60°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为(　　) A．0 B．F4 C．eq \r(2)F4 D．2F4 解析　物体在四个共点力作用下处于平衡状态，即物体所受合外力为0，把F4的方向沿逆时针转过60°角而大小保持不变，其余三个力的合力为－F4，则－F4与旋转后的F4成120°角，根据平行四边形定则，总合力为F4，故B项正确。 答案　B 2.如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知，则这三个力的合力为(　　) A．F2 B．2F2 C．3F2 D．4F2 解析　以F1、F3为邻边作平行四边形，由几何特征，可知平行四边形是矩形，则合力F13＝2F2，故F1、F2、F3的合力eq \a\vs4\al(F＝)3F2，C项正确。 答案　C 3．如图所示，两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球，小球可以在杆上无摩擦地自由滑动，两球用长为2L的轻绳相连，今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F，恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动。则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)(　　) A．eq \f(1,2)mg B．mg C．eq \f(\r(3),3)F D．F 解析　两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，由平衡条件得F＝2F′cos30°，绳的拉力F′＝eq \a\vs4\al(\f(\r(3),3)F)，故C项正确，D项错误；以小球为研究对象，有F′cos30°＝mg，得F′＝eq \f(2\r(3),3)mg，故A、B两项错误。 答案　C 4.如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计绳和滑轮之间的摩擦。现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是(　　) A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小 B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变 C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小 D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变 解析　绳AB在滑轮处的结点为活结，因此，整段绳AB上的拉力都相等，将B缓慢右移，绳子之间夹角变大，滑轮受绳AB的合力大小不变，等于物体的重力大小，故D项正确，C项错误；合力一定，夹角越大，分力越大，故绳子的张力变大，A、B两项eq \a\vs4\al(错误。) 答案　D 5.一个质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，如图所示，则它们的大小关系是(　　) A．F1＞F2＞F3 B．F1＞F3＞F2 C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F1＞F3 解析　因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，所以将三力首尾相连组成一封闭三角形，如图所示，根据数学知识三角形中大边对大角，即得出F3＞F1＞F2，所以A、B、D三项错误，C项正确。 答案　C 6.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端eq \f(l,2)的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比eq \f(m1,m2)为(　　) A．eq \r(5) B．2 C．eq \f(\r(5),2) D．eq \r(2) 解析　 甲 eq \a\vs4\al(方法一：力的效果分解法) 钩码所受拉力的合力F等于钩码的重力m2g，将F沿ac和bc方向分解，两个分力分别为Fa、Fb，如图甲所示，其中Fb＝m1g，由几何关系可得cosθ＝eq \f(F,Fb)＝eq \f(m2g,m1g)，又由几何关系得cosθ＝eq \f(l,\r(l2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)))2))，联立解得eq \f(m1,m2)＝eq \f(\r(5),2)。 eq \a\vs4\al(方法二：正交分解法) 乙 绳圈受到Fa、Fb、m2g三个力作用，如图乙所示，将Fb沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m1gcosθ＝m2g；由几何关系得cosθ＝eq \f(l,\r(l2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)))2))，联立解得eq \f(m1,m2)＝eq \f(\r(5),2)。C项正确。 答案　C 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eq \f(\r(3),3)F，方向未知，则F1的大小可能是