第2章 第2讲 力的合成与分解-【创新教程】2025年高考物理总复习大一轮课时作业word（人教版）

课时冲关5　力的合成与分解 [基础对点练] 1．(力的合成) 如图甲、乙、丙、丁所示，等大的三个力F作用于同一点O，则(　　) A．合力最大的是甲图 B．合力最大的是乙图 C．合力最大的是丙图 D．合力量大的是丁图 答案：B 2.(合成法的应用) 如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则(　　) A．θ＝120° B．θ＞120° C．θ＜120° D．不论θ为何值，AO总是先断 解析：C　[以结点O为研究对象，受力情况如图所示，根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等，由平衡条件得，FAO＝2FBOcos ，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明FAO＞FBO，则有2FBOcos ＞FBO，解得θ＜120°，故选项C正确．] 3．(力合成法的应用) 如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为(　　) A．2cos θ∶1　　　 B．1∶2cos θ C．tan θ∶1 D．1∶2sin θ 解析：B　[分别对A、B两球受力分析，运用合成法，如图： 由几何知识得：FTsin θ＝mAg，FTsin 2θ＝mBg，故mA∶mB＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，故选B.] 4．(力的实际效果分解)如图所示，甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式．为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可认为每条背包带均在竖直面内．甲中背包带对人的肩部的作用力设为F1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为θ(如图)，其背包带对人肩部的作用力设为F2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为θ(如图)，其每根背包带对人肩部的作用力均为F3.若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟人体间的摩擦，则关于F1、F2、F3，下列大小关系正确的是(　　) A．F1>F2 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F3＝F2 解析：B　[题图甲中背包带沿竖直方向，所以每一根背包带的作用力都等于0.5mg，则背包带对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和，即F1＝mg；题图乙中，背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力，如图a所示， 则F2＝ ；题图丙中，背包受到两边肩膀的作用力，如图b所示，则mg＝2F3cos θ，所以F3＝ .由以上的分析可得F1<F2，F3<F2，由于夹角θ是未知的，所以不能判断F3与重力mg的大小关系，因此不能判断出F3与F1的大小关系．所以只有选项B正确．] 5．(力的实际效果分解) 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为(　　) A.F　　 B.F　　 C.F　　 D.F 解析：B　[斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F1、F2且F1＝F2，利用几何三角形与力的三角形相似有＝，得推压木柴的力F1＝F2＝F，所以B正确，A、C、D错误．] 6.(力的正交分解) 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θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋施加的作用力大小为(　　) A.　　 B.mg　　 C.mg　　 D.mg 解析：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：Fcos30°－FTsin 30°＝0，FTcos 30°＋Fsin 30°－mg＝0，联立可解得：F＝，故选A.] 7.(力分解的实际应用) 超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出)，工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为(不计摩擦以及小铁珠的重力)(　　) A.F　　　 B.F　　　 C．F　　　 D.F 答案：C 8.(极值问题的分析) 如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m、半径为r的半球体A.现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A与地面间的动摩擦因数为0.5.则A球球心距墙角的最远距离是(　　) A．2r B.r C.r D.r 解析：C　[由题可知B球质量为2m，当A球球心距墙角最远时，A受地面水平向