2.2力的合成与分解 专项训练 -2027高考物理一轮复习100考点精练
2026-04-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力的合成,力的分解 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.21 MB |
| 发布时间 | 2026-04-28 |
| 更新时间 | 2026-04-28 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57595590.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2027高考物理一轮复习100考点精练
第二章 相互作用
考点2.2 力的合成与分解
【考点精练】
1. 如图所示,在光滑的水平面上,一物块受到水平方向F1和F2两个互成θ角的共点力作用,F1=2 N,F2=3 N。现保持θ角和F1不变,仅将F2加倍时,F1和F2的合力大小也加倍,则F1和F2的夹角θ等于( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
2. (2025·浙江省稽阳联谊学校联考)我国古代利用水轮从事农业生产,其原理简化为如图所示,轻质细绳跨过光滑固定转轴B,一端绕在固定转轮A上,另一端与重物相连。已知转轮A与水轮圆心等高且距离为6 m,转轴B到圆心O距离为3 m,重物质量为4 kg。现水轮绕O点缓慢转动(重物未与水轮接触),细绳始终绷紧,那么细绳对转轴B的作用力大小范围为( )
A.20 N≤F合≤40 N
B.20 N≤F合≤40 N
C.40 N≤F合≤40 N
D.40 N≤F合≤40 N
3 (2024·浙江湖州市联考)如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境,其截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加竖直向下的力与斧子的重力合计为F,则( )
A.同一斧子,施加的力F越大,越容易劈开木桩
B.同一斧子,施加的力F越小,越容易劈开木桩
C.施加相同的恒力F,θ越大的斧子,越容易劈开木桩
D.施加相同的恒力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
4 图(a)为运动员投掷铅球的某瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图(b)所示的直角坐标系,x、y轴分别沿水平方向和竖直方向,手对铅球的作用力F与y轴的夹角为θ,铅球受到的合力F合与x轴的夹角也为θ。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.F沿y轴方向的分力等于铅球的重力
B.F、F合沿x轴方向的分力不相等
C.铅球的质量为
D.F合与F的关系为F合=Fsin θ
5. (2024·浙江省金华外国语学校三模)如图(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的光滑定滑轮(重力不计)连接一质量为M的物体,∠ACB=30°;如图(b)所示,轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳EG拉住,∠EGH=30°,另一轻绳GF悬挂在轻杆的G端,也拉住一质量为M的物体,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.图(a)中BC杆对滑轮的作用力大小为Mg
B.图(b)中HG杆弹力大小为Mg
C.轻绳AC段张力FTAC与轻绳EG段张力FTEG大小之比为1∶1
D.轻绳AC段张力FTAC与轻绳EG段张力FTEG大小之比为2∶1
6. (2025·浙江省精诚联盟联考)某天班级打扫卫生,小明和小亮两人共提一桶水匀速行进,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.F1和F2的夹角无论怎样改变,两人都不会省力,因为一桶水的重力不变
B.F1和F2的夹角无论怎样改变,每个人对水桶的拉力一定小于水和水桶的总重力
C.若F1和F2的夹角增大,则F1和F2的合力变大
D.改变F1和F2间的夹角,F1、F2大小可能均与水和水桶的总重力大小相等
7.弩是古代的一种冷兵器,是古代兵车战法中的重要组成部分,它利用张开的弓弦急速回弹形成的动能,高速将箭射出。如图所示,某次发射弩箭的瞬间,两端弓弦的夹角为60°,弓弦上的张力大小为FT,则此时弩箭受到弓弦的作用力大小为( )
A.2FT B.FT
C.FT D.FT
8.如图所示,物体静止于光滑水平面上,在两个力作用下沿合力F方向运动,分力和F均在同一水平面上,其中F=10 N,一个分力沿着OO'方向,θ=60°,则另一分力的最小值为( )
A.5 N B.10 N
C.5 N D.0
9.榫卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式,我国未来的月球基地将采用月壤烧制的带有榫卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形榫眼用的是如图甲所示木工凿,凿削榫眼时用锤子敲击木工凿柄,将木工凿尖端钉入木头,木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示,锤子对木工凿施加的力F沿竖直向下,木工凿对木头的侧面和竖直面的压力大小分别为F1和F2,不计木工凿受到的重力,下列说法正确的是( )
A.F1和F2是F的两个分力
B.凿子尖端打磨的夹角不同,F2可能大于F1
C.凿子尖端打磨的夹角不同,F2可能大于F
D.凿子尖端打磨的夹角不同,F1可能小于F
10 .图(a)、(b)、(c)为三种形式的吊车的示意图,OA为杆,AB为缆绳,杆和缆绳重力不计,当它们吊起相同重物时,杆OA受力分别为Fa、Fb、Fc,下列关系正确的是( )
A.Fa>Fb>Fc B.Fa>Fc=Fb
C.Fa=Fb>Fc D.Fa=Fb=Fc
11.(2024·浙江金华市期末)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g取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大小为( )
A.875 N B.1 650 N
C.840 N D.1 680 N
12.青岛是中国帆船运动的发源地,被誉为中国的“帆船之都”。如图,一艘帆船正在静止水面上逆风航行,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船行驶,已知风力方向和航行方向夹角为135°,和帆面间夹角为8°。若风力大小为F,则风力在航行方向的分力大小为(cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)( )
A.Fsin 8° B.Fcos 8°
C.Fsin 8° D.Fcos 8°
13. 如图甲所示,牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为O1,夹角∠AO1B=60°,拉力大小均为F,平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是( )
A.两根耙索的合力大小为F
B.两根耙索的合力大小为F
C.地对耙的水平阻力大小为
D.地对耙的水平阻力大小为
14.(2023·广东高考2题)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
A.Ff=G B.F=FN
C.Ff=Gcos θ D.F=Gsin θ
15. 一物体静止于水平桌面上,物体与水平面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该物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于该物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )
A.物体所受静摩擦力可能为2 N
B.物体所受静摩擦力可能为4 N
C.物体可能仍保持静止
D.物体一定被拉动
16 一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向
D.由题给条件无法求合力大小
17 (2025·广东佛山期中)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.2Fsin B.2Fcos
C.Fsin α D.Fcos α
18. 如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( )
A.绳AO先被拉断
B.绳BO先被拉断
C.绳AO、BO同时被拉断
D.条件不足,无法判断
19(2025·安徽合肥模拟预测)如图,质量均为m的小球A、B分别用轻质细线a、b悬挂于O点,小球A、B用轻质细线c连接。给小球B施加水平向右的拉力F,静止时,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线b与竖直方向的夹角为60°,细线c刚好水平,重力加速度为g,则拉力F的大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
20(2024·新课标卷24题节选)将重物从高层楼房的窗外运到地面时,为安全起见,要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图,一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q,二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m=42 kg,重力加速度大小取g=10 m/s2。当P绳与竖直方向的夹角α=37°时,Q绳与竖直方向的夹角β=53°。(sin 37°=0.6)
求此时P、Q绳中拉力的大小。
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2027高考物理一轮复习100考点精练
第二章 相互作用
考点2.2 力的合成与分解
【考点精练】
1. 如图所示,在光滑的水平面上,一物块受到水平方向F1和F2两个互成θ角的共点力作用,F1=2 N,F2=3 N。现保持θ角和F1不变,仅将F2加倍时,F1和F2的合力大小也加倍,则F1和F2的夹角θ等于( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
答案 D
解析 由合力公式知F2=++2F1F2cos θ,将F1=2 N、F2=3 N,代入公式得F2=13+12cos θ (N),将F1=2 N、F2'=6 N,代入公式得F'2=40+24cos θ (N),由题意知F'=2F,联立解得cos θ=-,θ=120°,故选D。
2. (2025·浙江省稽阳联谊学校联考)我国古代利用水轮从事农业生产,其原理简化为如图所示,轻质细绳跨过光滑固定转轴B,一端绕在固定转轮A上,另一端与重物相连。已知转轮A与水轮圆心等高且距离为6 m,转轴B到圆心O距离为3 m,重物质量为4 kg。现水轮绕O点缓慢转动(重物未与水轮接触),细绳始终绷紧,那么细绳对转轴B的作用力大小范围为( )
A.20 N≤F合≤40 N
B.20 N≤F合≤40 N
C.40 N≤F合≤40 N
D.40 N≤F合≤40 N
答案 C
解析 如图甲所示,
在水轮缓慢转动过程中,虚线圆为光滑固定转轴B的轨迹,因为固定转轴B光滑且缓慢转动,所以轴两边绳子上的拉力大小均为mg,根据平行四边形定则,可知当两边绳子之间的夹角最小时合力最大,夹角最大时合力最小。由几何关系可知,图甲中固定转轴B在B1位置时合力最大,
在B2位置时合力最小。对固定转轴B在B1位置处进行受力分析如图乙所示
设∠OAB1=θ,在直角三角形OB1A中,根据几何关系可得
sin θ==
解得θ=30°
根据几何关系,可得合力与竖直方向的夹角为θ=30°,则有F合max=2mgcos 30°=40 N
同理,对固定转轴B在B2位置处进行受力分析,如图丙所示
根据几何关系可得,合力与竖直方向的夹角为60°,则F合min=mg=40 N,故轻绳对固定转轴B的作用力大小范围为40N≤F合≤40N。故选C。
3 (2024·浙江湖州市联考)如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境,其截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加竖直向下的力与斧子的重力合计为F,则( )
A.同一斧子,施加的力F越大,越容易劈开木桩
B.同一斧子,施加的力F越小,越容易劈开木桩
C.施加相同的恒力F,θ越大的斧子,越容易劈开木桩
D.施加相同的恒力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
答案 AD
解析 同一斧子,θ一定,且F1=F2,由2F1sin =F知,F越大,其分力F1、F2越大,越容易劈开木桩,故A正确,B错误;F一定时,θ越小的斧子,其分力F1、F2越大,越容易劈开木桩,故C错误,D正确。
4 图(a)为运动员投掷铅球的某瞬间,以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图(b)所示的直角坐标系,x、y轴分别沿水平方向和竖直方向,手对铅球的作用力F与y轴的夹角为θ,铅球受到的合力F合与x轴的夹角也为θ。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.F沿y轴方向的分力等于铅球的重力
B.F、F合沿x轴方向的分力不相等
C.铅球的质量为
D.F合与F的关系为F合=Fsin θ
答案 C
解析 铅球还受到重力的作用,作出铅球受力分析图,如图所示,沿x轴方向,F和F合沿x轴方向的分力相等,有F合cos θ=Fsin θ,解得F合=Ftan θ,B、D错误;沿y轴方向,有Fcos θ=F合sin θ+mg,解得Fcos θ>mg,m=,A错误,C正确。
5. (2024·浙江省金华外国语学校三模)如图(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的光滑定滑轮(重力不计)连接一质量为M的物体,∠ACB=30°;如图(b)所示,轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳EG拉住,∠EGH=30°,另一轻绳GF悬挂在轻杆的G端,也拉住一质量为M的物体,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.图(a)中BC杆对滑轮的作用力大小为Mg
B.图(b)中HG杆弹力大小为Mg
C.轻绳AC段张力FTAC与轻绳EG段张力FTEG大小之比为1∶1
D.轻绳AC段张力FTAC与轻绳EG段张力FTEG大小之比为2∶1
答案 A
解析 题图(a)中绳对滑轮的作用力如图甲,由几何关系可知F合=FTAC=FTCD=Mg,故BC杆对滑轮的作用力大小为Mg,A正确;题图(b)中G点的受力情况如图乙,则F杆==Mg,FTEG==2Mg,则=,B、C、D错误。
6. (2025·浙江省精诚联盟联考)某天班级打扫卫生,小明和小亮两人共提一桶水匀速行进,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.F1和F2的夹角无论怎样改变,两人都不会省力,因为一桶水的重力不变
B.F1和F2的夹角无论怎样改变,每个人对水桶的拉力一定小于水和水桶的总重力
C.若F1和F2的夹角增大,则F1和F2的合力变大
D.改变F1和F2间的夹角,F1、F2大小可能均与水和水桶的总重力大小相等
答案 D
解析 两人的合力大小等于水和水桶的总重力,根据平行四边形定则可知改变两分力夹角时,两分力可能大于合力、可能等于合力,也可能小于合力;调整两分力的夹角,夹角越小,分力越小即两人越省力,A、B错误;两分力的合力不变,与水和水桶的总重力等大反向,C错误;当F1和F2间的夹角为120°时,F1、F2大小可均与水和水桶的总重力大小相等,D正确。
7.弩是古代的一种冷兵器,是古代兵车战法中的重要组成部分,它利用张开的弓弦急速回弹形成的动能,高速将箭射出。如图所示,某次发射弩箭的瞬间,两端弓弦的夹角为60°,弓弦上的张力大小为FT,则此时弩箭受到弓弦的作用力大小为( )
A.2FT B.FT
C.FT D.FT
答案 C
解析 两端弓弦的夹角为60°,弓弦上的张力大小为FT,则此时弩箭受到弓弦的作用力大小为F=2FTcos 30°=FT,故选C。
8.如图所示,物体静止于光滑水平面上,在两个力作用下沿合力F方向运动,分力和F均在同一水平面上,其中F=10 N,一个分力沿着OO'方向,θ=60°,则另一分力的最小值为( )
A.5 N B.10 N
C.5 N D.0
答案 A
解析 当两分力相互垂直时,另一分力最小,则有F2=Fsin 60°=5 N,故选A。
9.榫卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式,我国未来的月球基地将采用月壤烧制的带有榫卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形榫眼用的是如图甲所示木工凿,凿削榫眼时用锤子敲击木工凿柄,将木工凿尖端钉入木头,木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示,锤子对木工凿施加的力F沿竖直向下,木工凿对木头的侧面和竖直面的压力大小分别为F1和F2,不计木工凿受到的重力,下列说法正确的是( )
A.F1和F2是F的两个分力
B.凿子尖端打磨的夹角不同,F2可能大于F1
C.凿子尖端打磨的夹角不同,F2可能大于F
D.凿子尖端打磨的夹角不同,F1可能小于F
答案 C
解析 F1和F2是凿子对木头的弹力,其大小等于F在垂直两接触面方向上的分力大小,F1和F2不是F的两个分力,A错误;将F沿垂直两接触面分解,如图所示,分力大小分别等于F1和F2,则由数学知识可知F1一定大于F和F2;当θ<45°时,F2>F,当θ>45°时,F2<F,当θ=45°时,F2=F,C正确,B、D错误。
10 .图(a)、(b)、(c)为三种形式的吊车的示意图,OA为杆,AB为缆绳,杆和缆绳重力不计,当它们吊起相同重物时,杆OA受力分别为Fa、Fb、Fc,下列关系正确的是( )
A.Fa>Fb>Fc B.Fa>Fc=Fb
C.Fa=Fb>Fc D.Fa=Fb=Fc
答案 C
解析 分别对三种形式的结点进行受力分析,各图中FT=mg。
在图(a)中,Fa=2FTcos 30°=mg,在图(b)中,Fb=FTtan 60°=mg,在图(c)中,Fc=FTcos 30°=mg,故选C。
11.(2024·浙江金华市期末)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g取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大小为( )
A.875 N B.1 650 N
C.840 N D.1 680 N
答案 C
解析 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点将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,故选C。
12.青岛是中国帆船运动的发源地,被誉为中国的“帆船之都”。如图,一艘帆船正在静止水面上逆风航行,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船行驶,已知风力方向和航行方向夹角为135°,和帆面间夹角为8°。若风力大小为F,则风力在航行方向的分力大小为(cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)( )
A.Fsin 8° B.Fcos 8°
C.Fsin 8° D.Fcos 8°
答案 A
解析 由题图可知,风力F在垂直于帆面方向的分力为Fsin 8°;该力的方向与风力的夹角为90°-8°=82°,则该力与船行驶方向v的夹角为135°-82°=53°,则该力沿船行驶方向的分力为F'=Fsin 8°cos 53°=Fsin 8°,故选A。
13. 如图甲所示,牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为O1,夹角∠AO1B=60°,拉力大小均为F,平面AO1B与水平面的夹角为30°(O2为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是( )
A.两根耙索的合力大小为F
B.两根耙索的合力大小为F
C.地对耙的水平阻力大小为
D.地对耙的水平阻力大小为
答案 BC
解析 两根耙索的合力大小为F'=2Fcos 30°=F,A错误,B正确;由平衡条件得,地对耙的水平阻力大小为Ff=F'cos 30°=F,C正确,D错误。
14.(2023·广东高考2题)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
A.Ff=G B.F=FN
C.Ff=Gcos θ D.F=Gsin θ
答案 C
解析: 将重力沿斜面和垂直于斜面方向分解,如图所示,沿斜面方向,由平衡条件得Ff=Gcos θ,故A错误,C正确;垂直于斜面方向F=Gsin θ+FN,故B、D错误。
15. 一物体静止于水平桌面上,物体与水平面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该物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于该物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )
A.物体所受静摩擦力可能为2 N
B.物体所受静摩擦力可能为4 N
C.物体可能仍保持静止
D.物体一定被拉动
答案 ABC
解析: 两个2 N的力的合力范围为0~4 N,然后与3 N的力合成,则三力的合力范围为0~7 N,由于最大静摩擦力为5 N,因此可判定选项A、B、C正确,D错误。
16 一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向
D.由题给条件无法求合力大小
答案 B
解析: 先以力F1和F2为邻边作平行四边形,其合力与F3共线,大小F12=2F3,如图所示,F12再与第三个力F3合成求合力F合,可得F合=3F3,故选B。
17 (2025·广东佛山期中)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.2Fsin B.2Fcos
C.Fsin α D.Fcos α
答案 B
解析: 根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为F合=2Fcos ,故选B。
18. 如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( )
A.绳AO先被拉断
B.绳BO先被拉断
C.绳AO、BO同时被拉断
D.条件不足,无法判断
答案:B
解析:依据力的作用效果将铁球对结点O的拉力分解,如图所示,根据平行四边形定则可得FB>FA,又因为两绳承受的最大拉力相等,故当在球内不断注入铁砂时,绳BO受到的拉力先达到最大值,绳BO先被拉断,故B正确。
19(2025·安徽合肥模拟预测)如图,质量均为m的小球A、B分别用轻质细线a、b悬挂于O点,小球A、B用轻质细线c连接。给小球B施加水平向右的拉力F,静止时,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线b与竖直方向的夹角为60°,细线c刚好水平,重力加速度为g,则拉力F的大小为( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
答案 C
解析: 根据题意,分别对小球A、B受力分析,如图所示,
对小球A,竖直方向有Facos 30°=mg,水平方向有Fasin 30°=FcA,对小球B,竖直方向有Fbcos 60°=mg,水平方向有FcB+Fbsin 60°=F,又有FcA=FcB,联立解得F=mg,故C正确。
20(2024·新课标卷24题节选)将重物从高层楼房的窗外运到地面时,为安全起见,要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图,一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P,另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q,二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m=42 kg,重力加速度大小取g=10 m/s2。当P绳与竖直方向的夹角α=37°时,Q绳与竖直方向的夹角β=53°。(sin 37°=0.6)
求此时P、Q绳中拉力的大小。
答案:1 200 N 900 N
解析:由题意可知重物下降过程中受力平衡,设此时P绳中拉力的大小为FP、Q绳中拉力的大小为FQ,则
在竖直方向上有FPcos α=FQcos β+mg
在水平方向上有FPsin α=FQsin β
联立并代入数据,解得FP=1 200 N、FQ=900 N。
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