第2章 微练8 力的合成与分解(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习(粤教版)
微练8 力的合成与分解
一、选择题(1~8题为单项选择题,9题为多项选择题)
1.(2025·广州模拟)关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的有(B)
A.合力一定大于每一个分力
B.合力的大小可能比两个分力都小
C.两个分力的大小同时增加10 N,合力大小随之增加10 N
D.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而减小
解析 由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力可以小于任何一个分力,也可以大于任何一个分力,可能比两个分力都小,A项错误,B项正确;F1、F2同时增加10 N,根据平行四边形定则合成之后,合力的大小增加不一定是10 N,C项错误;当夹角θ<180°时,由余弦定理的公式,合力大小为F=,两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而增大,D项错误。
2.如图所示,某人游泳时,某时刻手掌对水的作用力大小为20 N,该力与水平方向的夹角为30°,若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向的分力大小为(B)
A.10 N B.10 N
C.20 N D.40 N
解析 沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解,则该力在水平方向的分力大小为Fcos 30°=F=10
N,B项正确。
3.如图所示,三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知F1=F2=F,则这三个力的合力大小等于(A)
A.3F B.4F
C.5F D.6F
解析 F1、F2的夹角为120°,根据几何知识可知F3=2F,根据平行四边形定则可知F1、F2的合力为F,且方向与F3共线同向,所以F1、F2、F3的合力大小为3F,A项正确。
4.有一种游戏,叫“拔老根儿”。两个小孩每人手里拿着树叶根,同时使劲往自己怀里拽,谁手里的叶根断了谁输,如图所示。假如两叶根所能承受的最大拉力相等,则(D)
A.叶根夹角较大一方的叶根对另一方叶根的作用力更大些
B.叶根夹角较大一方的叶根对另一方叶根的作用力更小些
C.力气较大的小孩获胜
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D.叶根夹角较小的一方获胜
解析 根据牛顿第三定律可知,叶根夹角较大的一方的叶根与另一方的叶根的作用力大小相等;以两个叶根十字交错点为对象,可知每个叶根对交错点的作用力的合力大小相等,根据F合=2Fcos,F合一定时,叶根夹角θ较小的一方,叶根产生的拉力较小,则叶根夹角较大的一方先达到树叶根所承受的最大拉力,故叶根夹角较小的一方获胜,D项正确。
5.(2025·东莞模拟)破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间,船头受到冰层的支持力和摩擦力作用,题图所示的a、b、c、d四个方向中,这两个力的合力方向可能是(C)
A.a B.b
C.c D.d
解析 船头受到冰层的支持力垂直于船头的倾斜面向上,摩擦力沿着倾斜面向下,根据平行四边形定则可知,这两个力的合力方向可能是c,C项正确。
6.如图所示,一物体受到恒力F1作用,同时受到从0开始增大的F2作用,两力之间的夹角θ不变,则随着F2从0开始增大,物体受到的合力(B)
A.逐渐增大 B.先减小后增大
C.始终大于F1 D.始终小于F1
解析 根据平行四边形定则,作出F1与F2的合力,如图所示,由图可知,随着F2从0开始增大,物体受到的合力先减小后增大,一开始合力小于F1,之后合力大于F1,B项正确。
7.帆船是人类的伟大发明之一,船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶,如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图,此时风力F=2 000 N,方向与帆面的夹角α=30°,航向与帆面的夹角β=37°,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知sin 37°=0.6,则帆船在沿航向方向获得的动力为(C)
A.200 N B.400 N
C.600 N D.800 N
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