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高中物理大一轮复习第02章相互作用 微专题 06(力的合成与分解)


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高中物理大一轮复习第 02 章相互作用微专题 06 力的合成与分解
Lex Li
方法点拨 (1)力的合成遵循平行四边形定则; (2)力分解常用的方法有实际效果分解法和正交分解法.

01、 (合力与分力的关系) (多选)两个共点力 F1、F2 大小不同,它们的合力大小为 F,则( A.F1、F2 同时增大一倍,F 也增大一倍 B.F1、F2 同时增加 10 N,F 也增加 10 N C.F1 增加 10 N,F2 减少 10 N,F 一定不变 D.若 F1、F2 中的一个增大,F 不一定增大



02、 (力的合成)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为 L,两根相同的橡皮条自由长度均为 L,在两 橡皮条的末端有一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律, 且劲度系数为 k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为 2L(弹性限度内) ,则发射过程中裹片对弹丸 的最大作用力为( A.kL 3 C. 2 kL ) B.2kL 15 D. 2 kL

03、 (力的分解) 如图所示是一种常用的“千斤顶”示意图, 摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平, 而 A、 B 间距离发生变化,重物就能被顶起或下降.若物重为 G,杆 AB 与 AC 之间的夹角为 θ,不计“千斤 顶”本身的重量,则“千斤顶”螺旋杆 AB 的拉力大小为( A.Gsin θ B.Gcos θ C.Gtan θ G D.tan θ 04、 (正交分解)如图所示,物体 A 和 B 的质量分别为 2 kg 和 1 kg,用跨过定滑轮的细线相连,静止 3 地叠放在倾角为 θ=30° 的光滑斜面上,A 与 B 间的动摩擦因数为 5 ,现有一平行于斜面向下的力 F 作用在物体 B 上, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 若要使物体运动, 则 F 至少为 (g=10 m/s2) ( A.20 N B.22 N C.11 N D.17 N ) )

05、 如图所示, 老鹰沿虚线 MN 斜向下减速俯冲的过程中, 空气对老鹰的作用力可能是图中的 ( A.F1 B.F2 C.F3 D.F4



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06、如图所示,两根轻绳 AO 和 BO 共同悬吊一重物,两绳的另一端分别系在天花板和竖直墙上,两 绳与水平方向的夹角分别为 α 和 β,则以下说法不正确的是( A.若 α=β,则两绳的张力大小相等 B.若 α>β,则 AO 绳中的张力较大 C.若 α、β 同时增大,则两绳中的张力都会增大 π D.若 α 不变而 β 可变,则当 α+β=2时,BO 绳中的张力最小 07、如图所示是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架,骨架由一根立杆 OO′和三条绳索 AO、BO、 CO 构成,三条绳索的长度都为 L,地面上的三个固定桩 A、B、C 之间的距离也均等于 L,三条绳索 绷紧后,立杆对结点 O 的支持力为 F,已知三条绳索上的张力大小都相等,不计绳索的重力,则每条 绳索上的张力大小为( A. 3 F 3 ) B. 6 F 2 )

6 C. 3 F

6 D. 6 F

08、如图所示,一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的 A、B 两端系着一根不可伸长的柔软轻绳, 绳上套有一光滑小铁环. 现将大圆环在竖直平面内绕 O 点顺时针缓慢转过一个微小角度, 则关于轻绳 对 A、B 两点拉力 FA、FB 的变化情况,下列说法正确的是( A.FA 变小,FB 变小 B.FA 变大,FB 变大 C.FA 变大,FB 变小 D.FA 变小,FB 变大 09、如图所示,一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球 a、b,每个球的重力为 G.在绳的中点施 加一个竖直向上的拉力 F,两球静止在空中,以下判断正确的是( A.轻绳越长,F 越大 B.轻绳越长,轻绳对球的拉力越大 C.轻绳对球的拉力可能小于 G D.轻绳越短,a、b 之间的弹力越大 10、迎泽公园有这样一根电杆,一条电缆线由北向南绕过电杆转向由东向西,电缆与电杆的接触点为 P.固定电杆的钢索一端固定在 P 点,另一端固定在地面上,钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直 平面内, 如图所示. 设电缆线水平,南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为 F1、F2, 且大小相等, 钢索对电杆的拉力为 F3.已知植于土中的电杆竖直,下列说法正确的是( A.F1、F2 和 F3 的合力竖直向下 B.地面对电杆的作用力竖直向上 C.F1、F2 和 F3 在水平面内的合力可能为 0 D.F1、F2 和 F3 在水平面内合力的方向偏向北方一侧 ) ) )

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高中物理大一轮复习第 02 章相互作用微专题 06 力的合成与分解答案解析
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2 01、AD 根据求合力的公式 F= F2 ,若 F1、F2 都变为原 1+F2+2F1F2cos θ(θ 为 F1、F2 的夹角)

来的 2 倍,合力也一定变为原来的 2 倍,A 正确;对于 B、C 两种情况,力的变化不是按比例增加或 减少的,不能判断合力的变化情况,B、C 错误;若 F1 与 F2 共线反向,F1>F2,则 F= F1-F2,F1 增大时,F 增大.F2 增大且小于 F1 时,F 减小,所以 D 正确. 02、D 根据胡克定律知,每根橡皮条的弹力 F=k(2L-L)=kL.设橡皮条最长 θ 1 时两根橡皮条的夹角为 θ,根据几何关系知,sin = .根据平行四边形定则知,弹丸被 2 4 θ 15 发射过程中所受的最大弹力 F 合=2Fcos 2= 2 kL,故 D 正确. 03、D 如图所示,将重力 G 分解到沿 BA 方向的拉 AB 杆的力 F1 和沿 AC G 方向的压 AC 杆的力 F2,即得 F1= ,由牛顿第三定律知螺旋杆 AB 的拉力 tan θ G 大小为tan θ. 04、D 物体刚好运动时,A、B 间的摩擦力等于最大静摩擦力,对物体 A 受力分析,由平衡条 件得 mAgsin 30° +μmAgcos 30° =F 拉,解得 F 拉=16 N,对整体分析,由平衡条件得(mA+mB)gsin 30° +F=2F 拉,解得 F=17 N.故选项 D 正确,A、B、C 错误. 05、B 老鹰沿虚线由 M 到 N 做减速运动,合外力与初速度的方向相反,由受力分析可知,空气 的阻力与重力的合力方向与初速度反向,因此空气对老鹰的作用力可能是题图中的 F2,B 正确. 06、C 两绳结点 O 受三个拉力作用,处于平衡状态.由平衡条件可知,三力可平移构成一闭合 三角形.若 α=β,则两绳张力大小相等,A 项正确;若 α>β,由几何关系可知,AO 绳中张力较大, B 项正确;若 α、β 同时增大,即两绳夹角减小,两绳中张力都会减小,C 项错;若 α 不变,则当两 π 绳垂直时,即 α+β=2时,BO 绳中张力最小,D 项正确. 3 07、D O-ABC 是一个棱长为 L 的正四面体,O′为△ABC 的中心,由几何关系知 O′A= 3 L, 由勾股定理得 OO′= OA2-AO′2= 2 1 6 3L,则 FTsin∠OAO′=3F,解得 FT= 6 F,D 正确.

08、A 柔软轻绳上套有光滑小铁环,两侧轻绳中拉力相等.将大圆环在竖直平面内绕 O 点顺时 针缓慢转过一个微小角度,A、B 两点之间的水平距离减小,光滑小铁环两侧轻绳间夹角 2α 减小,由 2Fcos α=mg 可知,轻绳中拉力 F 减小,轻绳对 A、B 两点的拉力 FA 和 FB 都变小,选项 A 正确. 09、D 利用整体法,拉力 F 等于两球的总重力,A 项错误;设两根轻绳的夹角为 θ,以 a 球为 mg 研究对象,FT= θ,所以,轻绳越长,夹角越小,轻绳对球的拉力 FT 越小,但大于重力 G,B、C cos 2 θ 项错误;两球之间的弹力为 mgtan 2,细绳越短,夹角越大,弹力越大,D 项正确. 10、D 由于钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内,F1、F2 和 F3 的合力一定不是竖直
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向下,选项 A 错误;地面对电杆的作用力方向一定不是竖直向上,选项 B 错误;F1、F2 和 F3 在水平 面内的合力不可能为 0,在水平面内合力的方向偏向北方一侧,选项 C 错误,D 正确.

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