2.2 力的合成与分解 同步练习-2027届高考物理一轮复习

2.2力的合成与分解同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．如图所示，两同学用大小相等的力共提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知二力在同一竖直平面内。下列说法中正确的是（　　） A．二力的夹角越大，用力越小 B．二力相互垂直时，用力最小 C．二力与水平方向的夹角相等 D．二力的夹角变大，合力变小 2．将大小为的力F分解为两个力F1和F2，F与F2的夹角为30°，F1的大小为10N，则F2的大小可能是（　　） A．N B．20N C．15N D．8N 3．下列选项中三个共点力的合力可能为零的是（　　） A．3N，5N，9N B．2N，3N，4N C．4N，1N，7N D．3N，8N，2N 4．如图所示，一游客在三亚体验水上滑板运动。在水平力牵引下，滑板与水平方向的夹角为 ，水对滑板的作用力垂直于板面、大小为F，滑板对水的作用力大小为，则（　　） A．F的水平分力为 B．F的竖直分力为 C．滑板减速运动时， D．滑板加速运动时， 5．用刀具切硬物的情景如图甲所示，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示，某时刻作用在刀背上的压力大小为F。若不计刀具的重力，下列说法正确的是（　　） A．刀具左侧对硬物的压力小于F B．刀具右侧对硬物的压力小于F C．硬物对刀具的作用力小于F D．刀具左侧和刀具右侧对硬物的压力均大于F 6．装卸车常用来进行土方、砂石、散料等货物的装卸运输工作。如图所示，当装卸车的车厢从水平缓慢倾斜到一定角度时，车厢上的货物就会自动滑下。下列说法正确的是（　 　） A．货物所受摩擦力一直增大 B．车厢倾斜角度越大，货物对车厢的压力越大 C．车厢倾斜角度越大，货物与车厢的动摩擦因数越小 D．货物滑动前，受到的摩擦力大小总等于重力沿车厢斜面方向的分力大小 7．将力F分解为两个力，若已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ（如图所示），则下列说法错误的是（　　） A．只要再知道F1的大小，一定可以确定另一个分力 B．只要知道另一个分力的大小，一定可以确定F1 C．只要知道另一个分力的方向，一定可以确定F1 D．另一个分力的大小存在最小值，但不存在最大值 二、多选题 8．两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。以下说法正确的是（　　） A．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B．若F1和F2大小不变，θ角减小，合力F一定增大 C．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F可能减小 D．若F1和F2大小不变，合力F与θ的关系图像如图所示，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 9．家里的书桌离墙太近，某同学想将书桌向外移动一点，但她力气太小，推不动。于是，她找来两块相同的木块，搭成一个人字形架，然后往中央一站，书桌真的移动了。下列说法中正确的是（　　） A．这是因为在人字形架的夹角很大的情况下，该同学的重力沿木块方向的分力很大 B．这是因为在人字形架的夹角很大的情况下，该同学的重力沿木块方向的分力很小 C．人字形架的夹角越大，越容易推动书桌 D．人字形架的夹角越大，越难推动书桌 10．如图所示，AB两个物体中间用一根不可伸长的轻绳相连，在物体B上施加一斜向上的力，使AB两物体保持相对静止一起沿水平地面向右匀速运动，当力与水平面的夹角为时，力最小。已知AB两物体的质量分别为，物体A与地面间的动摩擦因数，g取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A． B． C．力的最小值为 D．力的最小值为 三、实验题 11．如图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。 (1)关于本实验的操作过程，下列说法正确的是_______。 A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．为了减小误差，两根绳必须等长 D．同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变 (2)图乙中F为平行四边形的对角线，则F与方向一定沿AO方向的是_______。（填“F”或“”） (3)图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定，与合力F夹角为，则另一分力的最小值是_______N。 12．为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力，甲、乙两位同学分别进行了如下实验． (1)甲同学操作如下： 如图a所示，将细线上端固定，在其下端不断增挂钩码，直至挂第4个钩码(每个钩码重为G)时，细线突然断裂，甲同学将3G记为细线所能承受的最大拉力 (2)乙同学操作如下： ①用刻度尺测出细线的长度l； ②按图b所示将细线左端固定，右手捏住细线另端，然后将3个钩码挂在细线上； ③捏住细线的右手沿水平刻度尺缓慢向右移动，直至细线断裂，测出此时细线两端的水平距离d． (3)若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计，根据上述实验，请完成下列内容： ①测量结果较准确的是_______________(选填“甲”或“乙”)同学； ②乙同学的测量结果是_____________(用题中所给物理量的字母表示)； ③在乙同学的实验中，当细线刚断时钩码两侧细线的夹角________(选填“>”、“=”或“＜”)120°． 四、解答题 13．如图所示，在水平地面上放一质量为2kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、，已知，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则： (1)求木块受到的摩擦力大小； (2)若将顺时针转，求此时木块受的摩擦力的大小。 14．如图所示，三角形斜劈放在水平地面上，左面光滑倾角为，右面粗糙倾角为。小物块a、b通过不可伸长的细绳相连，物块a、b静止在左右斜面上，质量分别为，，斜面的质量为，系统静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，不计动滑轮处的摩擦，计算结果可保留根号，求： (1)物块b与斜面间的摩擦因数满足的条件； (2)连接物块的绳对定滑轮的作用力； (3)地面对斜面的摩擦力和支持力大小。 15．如图所示，质量M=1.5kg的物块放置在水平地面上，轻绳通过固定在天花板上的光滑定滑轮O将物块和竖直轻质弹簧连在一起，轻质弹簧下端连接着小球。已知定滑轮O和物块间的轻绳与水平方向的夹角为30°，小球静止（未接触地面）时弹簧的长度L=20cm，此时物块恰好静止。已知弹簧的劲度系数k=100N/m、原长L0=10cm且弹簧始终处于弹性限度内，物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)小球的质量m； (2)物块与地面间的动摩擦因数μ； (3)绳子给滑轮的作用力。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B A D D B BC AC AD 11．(1)D (2) (3)3 12． 乙 ＞ 13．(1)10N； (2)12N 【详解】（1）有题可知，物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为 根据平行四边形法则，此时、的合力为 合力小于最大静摩擦力，故此时拉不动物体，物体受的摩擦力为静摩擦力，大小为10N。 （2）此时、的合力为 合力大于最大静摩擦力，故此时能拉动物体，物体受的摩擦力为滑动静摩擦力，大小为12N。 14．(1) (2) (3)， 【详解】（1）若系统能静止，则细绳上的拉力 对b受力分析，设沿斜面向上为正方向，有 其中b受到的最大静摩擦力为 需要满足 可解得 （2）细绳上的拉力大小相等，形成的角度为90°，所以连接物块的细绳对滑轮的合力为 （3）对斜面与两个物块组成的系统整体分析，系统是平衡的，所以支持力与总重力相等，即 地面的摩擦力为0。 15．(1)m=1kg (2) (3)，斜向左下方与竖直方向的夹角为 【详解】（1）对小球进行受力分析，根据平衡关系有 解得小球的质量为 （2）设绳的拉力为，则有 对物块进行受力分析可知，其竖直方向的平衡方程为 解得地面对物块的支持力为 同理根据物块水平方向的平衡关系可得地面对物块的摩擦力为 物块恰好静止，说明此时摩擦力恰好达到了最大静摩擦力，因为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以有 解得 （3）根据力的合成可得绳子对滑轮的作用力大小为 方向为斜向左下方与竖直方向的夹角为。 学科网（北京）股份有限公司 $