微练5 力的合成与分解(作业课件)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中物理高考一轮总复习（粤教版2019）

高考复习顶层设计·物理 微练(五)　力的合成与分解 一、单项选择题 1.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。则(　　) A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的 C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　已知一个分力F1有确定的方向,与合力F成30°角,可知另一个分力的最小值为Fsin 30°=25 N,而另一个分力F2大于25 N且小于 50 N,所以F2有两组解,如图所示,故C项正确,A、B、D三项错误。 答案　C 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如图所示,三个大小相等的力F作用于同一点O,则合力最大的是(　　) A B C D 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　A项的合力大小等于(-1)F,B项的合力大小等于F,C项的合力大小等于0;D项的合力大小等于2Fcos 30°-F=(-1)F,比较可得合力最大的是B项。 答案　B 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.(2021·广东卷)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁, F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是(　　) 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　将拉力F正交分解如图所示,则在x方向可得出Fx曲=Fsin α, Fx直=Fsin β,在y方向可得出Fy曲=Fcos α,Fy直 = Fcos β,由题知α<β则 sin α<sin β,cos α>cos β,则可得到Fx曲 < Fx直,Fy曲> Fy直,A项错误,B项正确;耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则C、D两项错误。 答案　B 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是(　　) 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.图甲中物体所受的合外力大小等于4 N B.图乙中物体所受的合外力大小等于2 N C.图丙中物体所受的合外力等于0 D.图丁中物体所受的合外力等于0 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　题图甲中,先将F1与F3合成,合力为向左的3 N,然后再用勾股定理,求得合力等于5 N,A项错误;题图乙中,先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,水平分量相等,竖直分量分别为1 N和2 N,再与F2合成,求得合力等于5 N,B项错误;题图丙中,F2和F3的合力与F1等大同向,则三力的合力为2F1=6 N,即合力等于6 N,C项错误;根据三角形法则,题图丁中,合力等于0,故D项正确。 答案　D 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 5.(2023·海南卷)如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是(　　) A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C.重物缓慢拉起过程,绳子拉力变小 D.重物缓慢拉起过程,绳子拉力不变 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　工人受重力、地面支持力和绳子向上的拉力作用,三力作用下处于平衡状态,A项错误;工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力,B项正确;对滑轮受力分析如图所示,由平衡条件得FT=,随着重物缓慢拉起过程,θ逐渐增大,则FT逐渐增大,C、D两项错误。 答案　B 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 6.假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图所示,他先后做出过几个猜想,其中合理的是(　　) A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关 B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大 D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　刀刃所受向下的力可分解为垂直于刀面的两个分力,在合力不变的情况下,刀刃前部越薄,顶角越小,则两分力夹角越大,分力越大,刀刃分开其他物体的力越大,D项正确。 答案　D 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 7.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是(　　) A.只增加绳的长度 B.只增大图中两绳的张角2θ C.只减少所挂重物的质量 D.只将病人的脚向左移动远离定滑轮 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　只增加绳的长度,绳的张力不变,张角也不变,脚所受的拉力不变, A项错误;只增大图中两绳的张角2θ,根据平行四边形定则,两绳的合力变小,脚所受的拉力变小,B项错误;只减少所挂重物的质量,绳的张力变小,合力变小,脚所受的拉力变小,C项错误;只将病人的脚向左移动远离定滑轮,张角变小,合力增大,脚所受的拉力增大,D项正确。 答案　D 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 8.一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　) A.物体所受静摩擦力不可能为2 N B.物体所受静摩擦力不可能为4 N C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　2 N、2 N、3 N三个力的合力范围为0≤F合≤7 N,2 N在三个力的合力范围内,故当三个力的合力为2 N时,物体所受静摩擦力为2 N,故A项错误;4 N在三个力的合力范围内,故当三个力的合力为4 N时,物体所受静摩擦力为4 N,故B项错误;当三个力的合力小于或等于最大静摩擦力5 N时,物体仍保持静止状态,故C项正确,D项错误。 答案　C 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 9.如图所示为剪式千斤顶,是用于顶起汽车的装置。当摇动把手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢,同时抬起重物。汽车对千斤顶的压力F=1.0×105 N。设当千斤顶两臂间的夹 角为120°时,其两臂受到的压力为F';若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力会变化。则F'的大小及压力的变化情况为(　　) A.F'=1.0×105 N,变小 B.F'=1.0×105 N,变大 C.F'=2.0×105 N,变大 D.F'=0.5×105 N,变小 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　如图所示,将汽车对千斤顶的压力F沿两臂分解为F1、F2,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,即F1=F2=F'。由2F'cos θ=F得, F'= =1.0×105 N,C、D两项错误;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角减小,由F'=分析可知,F不变,当θ减小时,cos θ增大,F'减小,A项 正确,B项错误。 答案　A 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 10.如图,两个轻滑轮通过细绳悬挂在天花板上,轻绳跨过滑轮连接两个质量为m的物体,将一与质量为M的物体连接的动滑轮放到轻绳上后系统保持静止,滑轮质量不计。此时悬挂在天花板上的轻绳与竖直方向的夹角为30°,则M与m的比值关系正确的是(　　) A.1∶1　 　B.1∶2　 　C.2∶1　 　D.1∶3 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　如图,由于绳子的张力大小处处相等,左边第一个滑轮静止,则左侧悬挂滑轮的绳的方向沿跨过滑轮的两段绳的角平分线方向,故跨过动滑轮与m连接的两段绳与竖直方向的夹角均为60°,动滑轮对绳的压力大小为Mg,根据三力平衡,Mg=mg,解得M∶m=1∶1,故A项正确。 答案　A 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 11.如图甲所示为明朝宋应星所著《天工开物》中用重物测量弓弦张力的“试弓定力”插图。示意图如图乙所示,在 弓的中点悬挂质量为M的重物,弓的质量为m,弦的质量忽略不计,悬挂点为弦的中点,张角为θ,当地重力加速度为g,则弦的张力为(　　) A. B. C. D. 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　如图所示,对弓和重物整体受力分析,根据几何知识可得2FTcos =(M+m)g,解得FT= ,A项正确。 答案　A 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 二、多项选择题 12.在药物使用时应用到很多物理知识。下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推 力,现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则(　　) A.针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B.针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大 C.若F一定,增大θ,直侧面推力减小 D.若θ一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　将力分解在垂直于两个侧面的方向上,如图所示, 针尖在倾斜侧面上对瓶塞倾斜推力为FN,对瓶塞直侧面的 推力为FN',则=cos θ,可得FN'<FN,则针尖在两个侧面上 对瓶塞的两个推力不相等,A项错误,B项正确;分析可知 =tan θ,解得FN'=,若F一定,增大θ,FN'减小,C项正确;由=cos θ知,若θ一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比不变,D项错误。 答案　BC 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 13.(2024·汕头模拟)如图所示,质量均为m的A、B两滑块放在粗糙水平地面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处施加一竖直向下的力F,整个装置处于静止状态,设杆与竖直方向之间的夹角为θ,下列说法正确的是(　　) A.每根轻杆受到的力为 B.地面对滑块的支持力与θ的大小有关 C.滑块与地面之间的摩擦力大小为tan θ D.当F一定时,θ越小,滑块就越容易和地面发生相对滑动 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　将力F沿轻杆方向分解可知,每根轻杆受到的力为F1=,A项正确;对两滑块的整体,竖直方向,FN=2mg+F,可知地面对滑块的支持力与θ的大小无关,B项错误;滑块与地面之间的摩擦力大小为f=F1sin θ= tan θ,C项正确;当F一定时,θ越小,则f越小,则滑块就越不容易和地面发生相对滑动,D项错误。 答案　AC 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 14.如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,重物系一绳经C固定在墙上的A点,滑轮与绳的质量及摩擦力均不计,若将绳一端从A点沿墙稍向上移,系统再次平衡后,则(　　) A.绳的拉力增大 B.轻杆受到的压力减小,且杆与AB的夹角变大 C.绳的拉力大小不变 D.轻杆受的压力不变 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　对C进行受力分析如图所示,根据力的平衡条件和对称性可知FAC=FCD=G。A点上移后绳上拉力大小不变,等于重物的重力大小,A项错误,C项正确;A点上移后AC与CD的夹角变大,则合力变小,即轻杆受到的压力减小,方向沿杆方向并且沿∠ACD的角平分线,根据几何知识知∠BCD变大,即杆与AB的夹角变大,B项 正确,D项错误。 答案　BC 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 15.如图所示,将一个竖直向下F=180 N的力分解成F1、F2两个分力,F1与F的夹角为α=37°,F2与F的夹角为θ,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,下列说法正确的是(　　) A.当θ=90°时,F2=240 N B.当θ=37°时,F2=112.5 N C.当θ=53°时,F2=144 N D.无论θ取何值,F2大小不可能小于108 N 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　当θ=90°时,有Ftan α=F2,解得F2=135 N,A项错误;当θ=37°时,有F= 2F1cos α,F2= F1,解得F1=F2=112.5 N,B项正确;当θ= 53°时,有F2= Fsin α,解得F2= 108 N,C项错误;当F2与F1垂直且F1、F2和F构成一个封闭的三角形时F2有最小值,且最小值为F2min= Fsin α,解得F2min= 108 N, D项正确。 答案　BD 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 三、非选择题 16.一个重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ=0.25。(sin 37°=0.6, cos 37°=0.8) 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)要沿圆柱体的轴线方向(如图)水平地把工件从槽中拉出来,人要施加多大的拉力? (2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,发现圆柱体能自动沿槽下滑,求此时工件和槽之间的摩擦力大小。 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力f,由题给条件知,F=f。将重力进行分解,如图 所示, 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 因为α=60°,所以G=F1=F2, 由f=μF1+μF2,得F=0.5G。 (2)把整个装置倾斜,则圆柱体对两侧面的压力 F1'=F2'=Gcos 37°=0.8G, 此时圆柱体和槽之间的摩擦力大小 f'=2μF1'=0.4G。 答案　(1)0.5G　(2)0.4G 微练(五)　力的合成与分解 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 本部分内容讲解结束 $$