课后跟踪训练(8) 力的合成和分解（Word练习）-【优化指导】2025年高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教多选版）

课后跟踪训练(8)　力的合成和分解 基础巩固练 1．(2024·广西柳州模拟)如图所示，园艺师对割草机施加方向与水平草地成37°角斜向下、大小为50 N的推力，使割草机在水平草地上匀速前行。已知割草机的质量为30 kg，取sin 37°＝0.6，重力加速度大小g取10 m/s2，则割草机对草地的压力大小为(　　) A．330 N B．340 N C．350 N D．360 N A　解析：设割草机受到草地的支持力大小为FN，根据牛顿第三定律，割草机对草地的压力大小与割草机受到草地的支持力大小相等，割草机匀速前进，根据平衡条件有FN＝mg＋F sin 37°，解得FN＝330 N，即割草机对草地的压力大小为330 N，A正确。 2．(2024·北京大兴区模拟)如图所示，在天花板的某点处竖直固定一根轻杆a，杆的下端有一个不计大小的轻质定滑轮O。一根跨过滑轮O的细线下端系一个重为G的物体，在细线A端施加拉力F使物体保持静止，OA与竖直方向的夹角为θ＝60°。不计一切摩擦。下列说法正确的是(　　) A．细线弹力大小为2G B．a杆对滑轮的作用力大小为G C．a杆对滑轮的作用力方向沿着杆竖直向上 D．a杆对滑轮的作用力大小为G B　解析：对物体受力分析可知，细线弹力与其重力平衡，所以细线弹力大小为G，A错误；由于滑轮两侧细线中弹力大小相等，所以两侧细线弹力的合力F方向位于两侧细线夹角的角平分线上(如图所示)，根据对称性可知两侧细线弹力的合力大小为F＝2G cos 30°＝G，方向与竖直方向夹角为30°斜向左下。对滑轮根据平衡条件可知，a杆对滑轮的作用力与F平衡，其大小也为G，方向与竖直方向夹角为30°斜向右上，B正确，C、D错误。 3．(多选)(2024·黑龙江哈尔滨模拟)已知力F，且它的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是(　　) A． B． C． D．F AC　解析：作出力的矢量三角形，如图所示，通过几何关系可知F2＜F2min，则F1＝F或F1＝F，A、C正确。 4．(2024·辽宁大连测试)如图所示，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有吸力，会将其牢牢吸附在支架上，图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，支架斜面与水平方向间的夹角为θ，若手机的重力为G，则下列说法正确的是(　　) A．手机受到的支持力大小为G cos θ B．手机受到支架的摩擦力为零 C．手机支架对手机的作用力大小为G D．手机支架对手机的作用力沿斜面向上 C　解析：手机受到重力、垂直支架的支持力、纳米微吸材料的吸引力和沿支架斜面向上的静摩擦力处于静止状态，受力分析如图所示，由平衡条件可知，在垂直支架方向有FN＝G cos θ＋F吸，沿斜面方向有Ff＝G sin θ，A、B错误；手机受到重力G和支架对手机的作用力F处于平衡状态，由平衡条件可知，这两个力大小相等、方向相反，则手机支架对手机的作用力F大小为G，方向竖直向上，C正确，D错误。 5．(2024·上海金山区模拟)一艘帆船正逆风行驶，其逆风行驶的受力分析如图所示，风力的大小为F，方向与光滑平整的帆面的夹角为θ，航向与帆面的夹角也为θ，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，则风力在航向方向的分力大小为(　　) A．F sin2θ B．F sinθcos θ C．F tan θ D． A　解析：把风力F分别沿着帆面和垂直帆面的方向分解，在垂直帆面方向的分力大小FN＝F sin θ；再把该分力FN分别沿着航向和垂直航向的方向分解，则沿着航向的分力大小为F0＝FNsin θ，解得F0＝F sin2θ，A正确。 6．(2024·湖南长沙高三联考)轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为2×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。下列说法正确的是(　　) A．此时千斤顶对汽车的支持力大小为1×105 N B．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为1×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力将减小 D．汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车对千斤顶的力 C　解析：由牛顿第三定律可知，此时千斤顶对汽车的支持力大小为2×105 N，A错误；将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，如图，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由2F1cos θ＝F解得F1＝2×105 N，B错误；若继续摇动把手，将汽车顶得更高，两臂靠拢，夹角变小，由F1＝可知千斤顶每臂受到的压力将减小，C正确；汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车的力大于汽车自身重力，千斤顶对汽车的力与汽车对千斤顶的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，D错误。 7．(2024·江西南昌模拟)公园有这样一根电杆，一条电缆线由北向南绕过电杆转向由东向西。电缆与电杆的接触点为P。固定电杆的钢索一端固定在P点，另一端固定在地面上，钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内。设南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F1、F2，且大小相等，钢索对电杆的拉力为F3。已知植于土中的电杆竖直，下列说法正确的是(　　) A．F1、F2和F3的合力竖直向下 B．地面对电杆的作用力竖直向上 C．F1、F2和F3在水平面内的合力可能为0 D．F1、F2和F3在水平面内合力的方向偏向北方一侧 D　解析：三个拉力F1、F2、F3不共面，其中F1向北、F2向西、F3向右下方，根据平行四边形定则，合力不可能为零，在水平面内合力的方向偏向北方一侧，A、C错误，D正确；对杆子，三个拉力F1、F2、F3的合力不平行杆子，故地面对电杆的作用力不可能竖直向上，否则杆子会转动，B错误。 8．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，用斧头劈木柴的示意图如图所示。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 B　解析：斧头劈木柴时，受力分析如图所示，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＝，可得推压木柴的力F1＝F2＝F，B正确。 综合提升练 9．(2022·辽宁卷)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(　　) A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力 D　解析：对结点O进行受力分析，则水平方向上有F1sin α＝F2sin β，即F1的水平分力大小等于F2的水平分力大小，C错误，D正确；竖直方向上有F1cos α＋F2cos β＝mg，解得F1＝，F2＝，则F1的竖直分量F1y＝，F2的竖直分量F2y＝，因为sin αcos β－cos αsin β＝sin (α－β)>0，所以F2y>F1y，A、B错误。 10．小明想推动家里的衣橱，但使出了最大力气也推不动，他设计了一方案：如图所示，用A、B两块木板搭成一个底角较小的“人”字形架，根据他的设计，只要人往中央一站，衣橱就有可能被推动。已知小明的重力小于衣橱与地面间的摩擦力。以下说法正确的是(　　) A．这是不可能的，因为小明的重力小于衣橱与地面间的摩擦力 B．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱 C．这有可能，因为A板对衣橱的水平推力有可能大于小明的重力 D．这有可能，因为A板对衣橱的水平推力有可能大于衣橱与地面间的摩擦力 D　解析：小明站在人字形架上时，重力产生如图甲所示的效果，重力可以分解成沿A、B两个方向的力，由于“人”字形架的底角较小，所以沿A、B方向的力会很大；A板对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，如图乙所示，其中水平方向的分力会远大于小明的重力，也就有可能大于衣橱与地面间的最大静摩擦力，D正确。 11．(2024·江西上饶模拟)甲、乙两人在比较滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材矮胖，两人力气差不多，体重也差不多，穿相同材料的鞋子，则(　　) A．甲赢的概率大 B．乙赢的概率大 C．力气大的肯定赢 D．两人对绳子的拉力一样大，因此赢的概率相同 A　解析：两个人之间的拉力属于一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反；分别对两个人进行受力分析如图所示。由受力图可知，在两个人的体重差不多的情况下，甲由于受到的拉力的方向斜向下，所以甲受到的支持力大于其重力，而乙受到的拉力斜向上，所以乙受到的支持力小于其重力，由于二人穿相同材料的鞋子，可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力，所以甲赢的概率大，与二人力气的大小无关，A正确。 12．(2023·广东梅州高三二模)梅州的非物质文化遗产有不少，兴宁花灯就是其中一种，它与北京宫灯是一脉相承，始于宋代，流行于明清，是传承了上千年的客家传统习俗，花灯用四条长度相同、承受能力相同的绳子高高吊起，如图所示，绳子与竖直方向夹角为θ，花灯质量为m，则下列说法正确的是(　　) A．每条绳子的拉力均相同 B．增大绳子与竖直方向的夹角，花灯受的合外力增大 C．绳子拉力的合力方向为竖直方向 D．绳子长一些更易断 C　解析：每条绳子的拉力的大小相等，但力的方向不一样，A错误；由于花灯处于静止状态，即合外力始终为零，所以增大绳子与竖直方向的夹角，花灯受到的合外力不变，B错误；合外力始终为零，绳子拉力的合力与花灯的重力等大反向，故绳子拉力的合力方向为竖直方向，C正确；设每条绳子拉力为T，则4T cos θ＝mg，解得T＝，绳子长一些，夹角θ减小，cos θ增大，则拉力T变小，绳子更不易断，D错误。 13．港珠澳大桥采用“桥、岛、隧三位一体”的建筑形式，是目前全球已建成的跨度最大、长度最长、沉管隧道最长的超级桥梁。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是(　　) A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度 C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 C　解析：以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔向下的压力大小等于桥身的重力大小，因此增加钢索的数量，钢索对索塔的向下的压力大小不变，A错误；对索塔受力分析如图甲所示，由平衡条件可知2FTcos α＝Mg，当索塔高度降低后，α变大，cos α变小，则FT变大，B错误；由以上分析可知，当钢索对称分布时，2FTcos α＝Mg，钢索对索塔的合力竖直向下，C正确；当索塔两侧钢索不对称时，受力分析如图乙所示，由正弦定理可知，只要满足＝，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成后合力便竖直向下，则钢索不一定要对称分布，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$