练案(9)第2章 第7讲 力的合成与分解-【衡中学案】2025年高考物理一轮总复习提能训练（新教材）

练案[9] 第7讲 力的合成与分解 题组二 力的分解 基础过关练 4.我国自行设计建造的斜拉索桥--上海南浦大桥,其 题组一 力的合成 桥面高达46m,主桥全长846m,引桥总长7500m。 1.如图所示为两个大小不变、夹角e变化的力的合力的 南浦大桥的引桥建造得如此长,其主要目的是( ~ 大小F与e(0<9<2n)角之间的关系图像,下列说法 中正确的是 ~ FP 0.5 10 1.5 r A.增大汽车对桥面的正压力 A.合力大小的变化范围是0<F<14N B.减小汽车对桥面的正压力 B. 合力大小的变化范围是2N<F<10 C.增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力 C.这两个分力的大小分别为6N和8N D.减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力 D.这两个分力的大小分别为2N和8N 5.(2024·云南昆明高三阶段练习)如图甲所示为冰壶 2.(2024·山东济南质检)如图为汽车的机械式手刹(驻 运动,属于2022北京冬奥会比赛项目,它考验参与者 车制动器)系统的结构示意图,结构对称。当向上拉 的体能与脑力,展现动静之美,取舍之智慧。现对运 动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索 动员推动冰壶滑行过程建立如图乙所示模型:冰壶质 0D、0C分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车 量m=20kg.运动员施加的推力F=50N.方向与水平 的目的。以下说法正确的是 ) 方向夹角为37*},sin37*}=0.6.cos37*}=0.8.重力加速$$ 度g取10m/s3,若冰壶在推力F作用下做匀速直线 运动,冰壶与冰面间的动摩擦因数1为(结果保留两 :拉 位有效数字 / ) A.当0D.0C两拉索夹角为60*时,三根拉索的拉力大 7777 甲 小相等 乙 B.拉动手刹拉杆时,拉索A0上的拉力总比拉索0D A.0.15 B.0.16 C.0.17 D.0.18 和OC中任何一个拉力大 题组三 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”模型 C.若在拉索A0上施加一恒力,0D、0C两拉索夹角越 6.(多选)如图所示,用轻绳A0和0B将重为G的重物 小,拉索0D.0C的拉力越大 悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,A0 D.若保持0D.0C两拉索的拉力不变.0D.0C两拉索 越短,拉动拉索A0越省力 绳水平,0B绳与竖直方向的夹角为e.则A0绳的拉力 3.现代人经常低头玩手机,这会 F..0B绳的拉力F。的大小与G之间的关系为 60F 使颈稚长期受压,可能引发颈 ~ 稚病。人低头时,可粗略认为 头受重力G,肌肉拉力F,和 颈稚支持力F。如图所示. 某同学低头看手机时头颈弯 # 曲与竖直方向成60{},此时肌肉对头的拉力F,约为头 重的4倍,F.沿图中虚线方向,依据上述信息估算此 A.F. =Gtan 6 时颈稚受到的压力F的可能值 ) B.F-4G C.Fcoso A.G<F<4G G. D. F.=Gcos 8 C.4G<F<5G D.F>5G -316- 7.如图所示,一轻质细绳一端固定于竖直 11.弹跳能力是职业篮球运动员重要 墙壁上的0点,另一端跨过光滑且大小$ 的身体素质指标之一,许多著名的 可忽略的定滑轮P悬挂物块B.0P段的 篮球运动员因为具有惊人的弹跳 绳子水平,长度为L。现将一带光滑挂 能力而被球迷称为“弹人”。弹 钩的物块A挂到OP段的绳子上,当物 □B 跳过程是身体肌肉、骨略关节等部 块A、B平衡时,物块B上升的高度为 L.则物块A、B的质量之比为 位一系列相关动作的过程,屈膝是 ( ## ) 其中的一个关键动作。如图所示,人屈膝下蹲时,膝 A.③ B.2 D.1 关节弯曲的角度为6,设此时大、小腿部的肌群对膝 8.如图为两种形式的吊车的示意图,0A为可绕0点转 关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨 动的轻杆,重量不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物 对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖 ) 直向上的弹力约为 时,杆0A在图(a)、(b)中的受力大小分别为FF ) ) 则下列关系正确的是 B.- F 选进 C. _ 0 罔() 罔(h) 12.一重为G的圆柱体工件放在V形中,顶角a= A.F.=F. B.F.>F. 60{*,橹的两侧面与水平方向的夹角相同,与工件接 C.F.<F. D.大小不确定 触处的动摩擦因数处处相同,大小为i=0.25,则; 能力综合练 9.如图所示,解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速 直线运动进行负荷训练,运动过程中保持双肩及两绳 的端点A、B等高,两绳间的夹角为9=60},所构成的 m 平面与水平面间的夹角恒为a=53*}.,轮胎重为G.地 乙 面对轮胎的摩擦阻力大小恒为F,则每根绳的拉力大 (1)要沿圆杜柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把 小为 ) -_ 工件从中拉出来,人至少要施加多大的拉力? (2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向 成37*角,如图乙所示,且保证圆杜体对V形两 则面的压力大小相等,发现圆柱体能自动沿橹下 滑,求此时工件所受橹的摩擦力大小。(sin37 -0.6.cos 37*=0.8) A.23F B.3C.53 D.23 10.(2024·安徽院北协作区联考)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1.23、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,航 载机受到阻拦索的合力大小为F。不考虑阻拦索、 轮的质量及一切摩擦,则此时单个杜塞所受阻拦索 的合力大小为 阳 1) . C.F D.3F成求合力F合，可得F=3F3,故选B 例5：B对人受力分析有 t0----小---4- 跟踪调练3：B由题意可知擦窗工具做匀速 直线运动，则受力平衡。对擦窗工具在如 则有Fx+F,=mg 其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作 题图所示平而内进行受力分析，如图所 用力，A错误，B正确：对滑轮做受力分析有 示。根据平行四边形定则，擦窗工具所受 摩擦力大小为f=√F+(mg)=,迈mg, 由am0=坚=1，可知擦窗工具所受摩擦 F 力方向与水平方向成0=45角指向左上方。B正确，A,C,D 错误。 例1：C如图所示 则有，=二。则随着重物缓慢拉起，9逐渐端大，则片，逐渐 d=30 m 增大，C,D错误。故选B 6:B设甲、乙两物体的质量均为m,对0点进行受力分析.右 侧细绳上的拉力大小为mg,左侧细绳上的拉力大小为F,)点 下方的细线上的拉力大小为g,系统平衡时对力进行水平和竖 直方向的正交分解可得Fsin B=mgsin a,Feos B+mges= 将作用在绳索中点的水平恒力F分解到沿AO方向的拉力F mg,解得B=55°，选项B正确。 和沿B0方向的拉力上，因=乃，则有号=F血B,由于心 练案[9] F 1.C由题图可知，当两力夹角为180时，两力的合力大小为2N, d,则in8=8.因此月=2m9代人数值得B=2500N,放 而当两力夹角为90°时.两力的合力大小为10N。则这两个力 选C 的大小分别为6N8N,故C正确.D错误。当两个力方向相同 例2：D对结点0受力分析可得，水平方向有F.=F2,即F,的水 时，合力大小最大，等于两个力之和：当两个力方向相反对，合 平分力等于F的水平分力，选项C错误，D正确：F,= F 力大小最小，等于两个力之差，由此可知，合力大小的变化范围 tan a 是2N≤F≤14N,故A,B错误。 一B因为a>B,放<送项AB错误 2.D当00、0C两拉索夹角为120°时，三根拉索的拉力大小相 等，选项A错误：拉动手刹拉杆时，当OD、C两拉索夹角大于 例3：C如图所示， 120°时，拉索A0上的拉力比拉索OD和0C中任何-一个拉力都 小，选项B错误：根据平行四边形定则可知，若在拉索A0上施 加一恒力.OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD,O汇上的拉力越 30的 小，选项C错误：若保持OD、OC两拉索的拉力不变，D、0C两 拉索越短，则两拉力的夹角越大，合力越小，即拉动拉索AO越 因为F,-F>Fm30°，故B的大小有两种可能情况，由余弦 省力，选项D正确。 3 3.C对人的头部受力分析如图所示。在三角形F, 定理可得F2=F+F2-2FF,s30°，化简可得F,2-5FF,+ 中，由几何知识可知，大角对大边，所以F>F =4G。又因为两边之和大于第三边，故F,<G+G 号F=0,解得R=.p。放造C。 F,=5G,根据牛顿第三定律知，颈惟受到的压力 3 4G<F<5G,故C正确。 名师讲坛·素养提升 4.D把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于 例4：AC由于题图甲中轻杆OA为“定杆”，其0端光滑，可以视 桥面（斜面）方向的两个分力，引桥越长，倾角越小，重力平行于 为活结，两侧细线中拉力大小相等，都等于mg,由力的平衡条件 引桥桥而的分力就越小，故选项D正确。 可知，题图甲轻杆中弹力为Fm=2mge0s45°=2mg,故A正5.C由受力分析可得Fcos8=u(mg+Fsin8),代入数据解得u= 确：题图乙中轻杆0'A'可绕A'点自由转动，为“动杆”，另一端0 0.174,结果保留两位有效数字知C正确，A,B,D错误。 光滑，可以祝为活结，O两侧细线中拉力大小相等.“动杆"中弹6.AC结点0受到三个力作用F,F。F,如图 F 力方向沿“动杆”方向，“动杆”A'中弹力大小等于'两侧细 所示，其中F,、F。的合力与F等大反向.即 线中拉力的合力大小，两细线夹角不确定，轻杆中弹力无法确 ·=cos8,解得 O 定，∠B)'A'可能等于30°，故B,D错误：根据共点力平衡条件 Fe=G,则会=0 题图甲中轻杆弹力与细线)B中拉力的合力方向一定与竖直细 E=Gan0,F=放A,C正确 线的拉力方向相反，即竖直向上，故C正确。 482 7,A对B由平衡条件知，绳子拉力T=mg,对A受力分析如图 所示，根据平衡条件有2Tcos8=mg,由几何关系可知sin0= 2 2,解得0=30%=5，故选A。 由几何关系可得G=F=F, 由F,=uF,得F=0.5G (2)把整个装置镜斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F'= mg☐B F'=Gcos37°=0.8G, 此时工件所受槽的摩粮力大小F-2μF'=0.4G。 8.A对题图中的A点受力分析，设轻杆A的弹力大小分别为 F',F,划由图甲可得F。=F'=2mgs30°=3mg,由图乙可 第8讲牛顿第三定律受力分析共点力的平衡 得m30°=，则F=F'=5mg,故F,=F,A正确。 知识梳理·易错辨析 F 知识梳理 一、1.相互2.相反同一条直线上 B 二、1.受力示意图 2.(1)重力(2)弹力(3)摩擦力(4)电磁力 T30 30 三，山.静止匀速直线 2.F-G=0F-F=0F2+FN-G=0 甲 3.(1)大小相等，方向相反(2)其余两个力的合力(3)其 9.C设每根绳的拉力为F,则这两根绳 余儿个力的合力 拉力的合力F。=2。号，方向沿绳 易错辨析 1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.V8.V9.V 子所组成角的角平分线，与水平面的 10.V 夹角为α.受力分析如图所示.对轮胎 核心考点·重点突破 有F合cosa=F,解得F= 跟踪训练1：D甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用 5g5,故AB.D三项 力，大小相等，与二者的运动状态无关，即不管哪个获胜，甲对 2cos acos2 乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是当地面对甲的 错误，C项正确。故选C项 摩擦力大于地面对乙的摩擦力时，甲才能获胜，枚A,BC错误， 10.B某时刻脱载机的挂钩勾住阻拦索，形成题图所示的60°夹 D正确。 角，由于挂钩两侧阻拦索中拉力相等，由2Ps30°=F,解得跟踪训练2：AC苹果对手的压力是因苹果发生形变而产生的，选 团拦素中的拉力P=。由于柱塞两侧用拦索中拉力相等. 项A正确：手所受压力和手对苹果的支持力是一对作用力与反 作用力，选项B错误：苹果所受重力和手对苹果的支持力都作 其合力方向在两侧阻拦索拉力所成火角的角平分线上，所以 用在苹果上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，选项C正确： 单个柱塞所受阻拦索的合力大小F角=2F"s60°=各F 苹果对手的压力是因苹果发生形变面产生的，是苹果与手之间 选项 3 的相互作用.面重力是由地球的吸引面产生的，是苹果与地球 B正确。 之间的相互作用，选项D错误。 11.A受力如图所示，设大腿骨和小腿骨对膝 跟踪训练3：A环在竖直方向上受重力及箱子内的杆对它的竖直 关节的作用力大小为F,已知它们之间的夹 向上的摩擦力F,受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律可 角为8，F即为它们的合力的大小，作出平行F 知，环应给杆一个竖直向下的摩踪力F',故箱子竖直方向上受 四边形图所示.有号号，则降家对 重力Mg,地面对它的支持力F、及环给它的摩擦力F',受力情 况如图乙所示，以环为研究对象.有mg-F,=m和，以箱子为研 地面竖直向下的压力为R=F血号，由牛 究对象，有Fs=F'+Mg=F,+Mg=Mg+mg-ma。根据牛顿 赖第三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力为F、'=2 第三定律可知，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持 力大小，即F、'=Mg+mg-mn,故A项正确 am号。故选A 12.(1)0.5G(2)0.4G [解析](1)分析圆柱体的受力可知，沿轴我方向受到拉力 F,两个侧面对圈柱体的滑动摩擦力，由题给条件知F=2F, 由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解，如图所示： 483