内容正文:
高考总复习首选用卷·物理
第一部分 考点通关练
考点6 力的合成与分解
考点名片
考点细研究:本考点主要考查内容包括:(1)共点力合成的常用方法;(2)按照力的实际效果分解力;(3)正交分解法的应用等。如2016年全国卷Ⅰ第19题、2016年全国卷Ⅱ第14题、2015年广东高考第19题、2015年浙江高考第20题、2014年山东高考第14题、2014年海南高考第5题、2013年重庆高考第1题、2013年上海高考第18题等。
备考正能量:力的合成与分解作为一种解决问题的方法,考查频率非常高,可以单独命题,也可以与平衡、牛顿第二定律、电场、磁场问题相结合,尤其是图解法应用较广。
第1步 狂刷小题·练基础
一、基础与经典
1. 如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcosα
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
解析 G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力,应与其他实际力区别开来,题中A、C两项将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈,显然是错误的,物体受的力是真实力,A、C、D选项错误;由物体的平衡以及牛顿第三定律的知识,可以判断B选项正确。
2. 手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.无法确定
解析 杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不变,故杆对滑轮C的作用力不变。B项正确。
3.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用,其大小分别为F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N,且F1的方向指向正北,下列说法中正确的是( )
A.这三个力的合力可能为零
B.F1、F2两个力的合力大小可能为20 N
C.若物体处于匀速直线运动状态,则F2、F3的合力大小为48 N,方向指向正南
D.若物体处于静止状态,则F2、F3的合力大小一定为42 N,方向与F1相反,为正南
解析 F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,即14 N≤F≤70 N,选项B正确;F3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项A正确;若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,选项C错误,D正确。
4. 如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止,当力F逐渐减小后,下列说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力保持不变
B.物体受到的摩擦力逐渐增大
C.物体受到的合力减小
D.物体对斜面的压力逐渐减小
解析 对物体受力分析,受重力、支持力、静摩擦力和拉力,如图所示。
因为物体始终静止,处于平衡状态,合力一直为零,根据平衡条件,有:
①垂直斜面方向:F+ FN=Gcosθ,
Gcosθ不变,所以F逐渐减小的过程中,FN逐渐变大,根据牛顿第三定律,物体对斜面的压力也增加。
②平行斜面方向:Ff=Gsinθ,G和θ保持不变,故Ff保持不变,故A正确。
5. 如图所示,质量分别为M、m的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮,A静止在倾角为30°的斜面上,已知M=2m,不计滑轮摩擦。现将斜面倾角由30°增大到35°,系统仍保持静止。下列说法正确的是( )
A.细绳对A的拉力增大
B.A对斜面的压力减小
C.A受到的摩擦力不变
D.A受到的合力增大
解析 因为Mgsin30°=mg,所以倾角为30°时,A所受的摩擦力为零,将斜面倾角由30°增大到35°的过程中,细绳对A的拉力为mg不变,A对斜面的压力Mgcosθ减小,A受到的摩擦力增大,A受到的合力仍为零,所以只有B正确。
6.如图所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板挡住,现水平向右缓慢地移动挡板,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是( )
A.F增大,FN减小 B.F增大,FN增大
C.F减小,FN减小 D.F减小,FN增大
解析 某时刻小球的受力如图所示,设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α,则F=mgtanα,FN=eq \f(mg,cosα),随着挡板向右移动,α角越来越大,则F和FN都要增大,B项正确。
7. (多选)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况