07 课下巩固精练卷(五) 力的合成与分解(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

[课下巩固精练卷(五)]　力的合成与分解 ________________________________________________________________________ (选择题每题5分，解答题每题10分，建议用时：50分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考点 基础题 综合题 力的合成 1，3 — 力的分解 2，4，5，6，7 10，11，12 “活结”与“死结”、 “动杆”与“定杆” 4，8 9 【基础落实练】 1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法正确的是(　　 ) A. F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．至少比F1、F2、F3中的某一个力大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8, 只要适当调整它们之间的夹角， 一定能使合力为零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2, 只要适当调整它们之间的夹角， 一定能使合力为零 解析：选C。当三个力的方向相同时，合力最大，即合力的最大值为Fmax＝F1＋F2＋F3，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，故A错误；合力可能大于分力，也可能小于任意一个分力，也可能和分力大小相等，故B错误；由于F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，则第三个力在剩余两个力的合力范围内，所以三个力的合力可以为零，故C正确；第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不为零，故D错误。 2．如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时，则(　　 ) A．同一斧子，若施加的力F越小，越容易劈开木桩 B.同一斧子，若施加的力F越大，越不容易劈开木桩 C．施加相同的恒力F，θ越大的斧子，越容易壁开木桩 D．施加相同的恒力F，θ越小的斧子，越容易劈开木桩 解析：选D。同一斧子，θ一定，F越大，其分力越大，越容易劈开木桩，故A、B错误；F一定时，θ越小的斧子，其分力越大，越容易劈开木桩，故C错误，D正确。 3.(2023·江苏镇江检测)如图所示为一个“Y”形弹弓，两相同的橡皮条一端固定在弹弓上，另一端连接轻质裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的伸长量为L，橡皮条之间夹角为60°，则发射瞬间裹片对弹丸的作用力大小为(　　 ) A．kL B．2kL C．kL D．2kL 解析：选A。每根橡皮条产生的弹力大小为F＝kL，夹角为60°，则合力大小为F合＝2F cos 30°＝kL，故A正确。 4.(2022·辽宁高考)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 解析：选D。对O点受力分析如图所示，由几何关系可知，F1的竖直分力小于F2的竖直分力，F1的水平分力等于F2的水平分力，故A、B、C错误，D正确。 5．如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止。下列不正确的说法是(　　 ) A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C．绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A D．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大 解析： 选B。由题图可知，物体重力的作用效果是：一方面拉紧细绳，另一方面压缩杆，A正确；杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C，绳对手指的作用力由B指向A，B错误，C正确；将重力mg分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2，如图所示，由图可得，F1＝，F2＝mg tan θ ，可知重物的质量越大，F1、F2也越大，绳和杆对手的作用力也越大，D正确。 6．有一种瓜子破壳器，其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，此时瓜子壳未破开。忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则(　　 ) A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零 B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小 C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大 D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关 解析：选B。圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为零，合力的方向竖直向上，A错误； 根据平行四边形定则和三角函数得sin ＝，解得FA＝，合力F恒定，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力FA越小，B正确，C、D错误。 7．(多选)已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是(　　 ) A．若已知两个分力的方向，分解是唯一的 B．若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的 C．若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的 D．合力可以分解成两个与合力等大的分力 解析：选ABD。根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为对角线的平行四边形只有一个，或只能画出一个力三角形，根据以上分析可知，已知一个分力的大小和方向或已知两个分力的方向，力F的分解是唯一的，故A，B正确；若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分力可能有两个解，故C错误；合力有可能分解成两个与合力等大的分力，此时两个分力夹角为120°，或者合力与两个分力构成等边三角形，故D正确。 8．航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F。不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个液压缸的柱塞所受阻拦索的合力大小为(　　 ) A. B. C．F D. F 解析：选B。图中各处均为“活节”，舰载机的挂钩所受绳索的力的分解图如图， 则2F绳cos 30°＝F，由题图知单个柱塞所受阻拦索的合力大小为F合＝2F绳cos 60°＝ F，故B正确。 【综合提升练】 9．如图为细绳拉某重物M的简化装置简化图，轻杆OA为可绕O点且垂直于纸面的轴转动的杆，AB为轻绳，重物M平衡时角度关系如图所示，轻杆OA在(a)、(b)、(c)图中受力分别为F1、F2、F3，它们的大小关系正确的是(　　 ) A．F1>F2＝F3 B．F1＝F2>F3 C．F1>F2>F3 D．F1＝F2<F3 解析：选B。轻杆OA为可绕O点且垂直于纸面的轴转动的杆，所以杆的弹力沿杆，对图(a)则有F1＝2Mg cos 30°＝Mg，对图(b)则有 F2＝＝Mg，对图(c)则有F3＝Mg cos 30°＝Mg，故B正确，A、C、D错误。 10．某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高h＝14 cm时，B、C两点的间距L＝96 cm，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为m＝50 kg，重力加速度大小取g＝9.8 m/s2，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为(　　 ) A．875 N B．1 650 N C．840 N D．1 680 N 解析：选C。该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力F1、F2，如图所示， 设F1、F2与竖直方向夹角为θ，则F1＝F2＝，在B点F1分解如图所示， 则水平推力为F＝F1sin θ＝tan θ，由几何关系得tan θ＝，联立可得F＝＝840 N，故C正确。 11．(10分)如图所示，木工常用木楔来固定木榫。直角三角形楔子底边长l＝35 mm，高h＝12 mm，今用水平力F打楔子时，木楔自身重力不计，摩擦不计。求： (1)木楔直角边能产生多大的挤压力；(4分) (2)木楔斜边能产生多大的挤压力。(6分) 解析：(1)把作用在木楔上的水平力F分解，如图所示， 垂直于木楔直角边的分力F1就等于直角边产生的挤压力，由F、F1为邻边构成的三角形与木楔三角形相似得＝ 整理有F1＝F。 (2)垂直于斜边的分力F2就等于斜边产生的挤压力，由F、F2为邻边构成的三角形与木楔三角形相似，木楔三角形的斜边长为 L＝＝37 mm ＝ 整理有F2＝F。 答案：(1)F　(2)F 12．(10分)如图所示是扩张机的原理示意图，A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处作用一水平力F，B就以比F大得多的压力向上顶物体D。已知图中2l＝1.0 m，b＝0.05 m，F＝400 N，B与左侧竖直墙壁接触，接触面光滑，铰链和杆受到的重力不计。求： (1)扩张机AB杆的弹力大小(用含α的三角函数表示)；(4分) (2)D受到向上顶的力的大小。(6分) 解析：(1)将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，如图甲所示，且F1＝F2，则有2F1cos α＝F，则扩张机AB杆的弹力大小为F1＝＝ N。 (2)再将F1按作用效果分解为FN和FN′，如图乙所示，则有FN＝F1sin α，联立得FN＝，根据几何知识可知tan α＝＝10，则FN＝5F＝2 000 N。 答案：(1) N　(2)2 000 N 学科网（北京）股份有限公司 $$