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2019-2020年高考物理總復習 第2章 第3課時 力的合成與分解 受力分析課時作業(yè)（含解析） 一、單項選擇題 1.如圖1所示，有2n個大小都為F的共點力，沿著頂角為120的圓錐體的母線方向，相鄰兩個力的夾角都是相等的．則這2n個力的合力大小為(　　) 圖1 A．2nF B．nF C．2(n－1)F D．2(n＋1)F 【答案】B 【解析】根據(jù)兩個共點力的合成公式，當兩個大小相等的力(F1＝F2＝F)互成120時，這兩個力的合力大小等于F.本題中共有2n個力，且均勻分布在圓錐面上，故可將這2n個力看成n對力，每一對力都大小相等、夾角為120，則每一對力的合力大小都等于F.所以這2n個力的合力大小為nF，B正確． 2．如下圖示，F(xiàn)1，F(xiàn)2，F(xiàn)3恰好構成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是(　　) 【答案】C 【解析】由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個力的合力最大的為C圖． 3．(xx汕頭質檢)如圖2所示，運動員的雙手握住豎直放置的圓形器械，在手臂OA由水平方向緩慢移動到A′位置的過程中，若手臂OA、OB的拉力分別為FA和FB，下列表述正確的是(　　) 圖2 A．FA 一定小于運動員的重力G B．FA與FB的合力始終大小不變 C．FA的大小保持不變 D．FB的大小保持不變 【答案】B 【解析】本題考查共點力平衡的知識，意在考查學生對共點力平衡條件、共點力平衡時各個力之間的關系的掌握．手臂OA緩慢移動時，運動員受到力如圖所示，向A′移動時θ變小，G不變，F(xiàn)B方向不變，可知 FA先變小后變大，F(xiàn)B變小，F(xiàn)A、FB合力大小等于G，初始時斜邊方向不知，F(xiàn)A與G 的關系不確定，故只有B正確． 二、雙項選擇題 4．三個共點力大小分別是F1、F2、F3，關于它們合力F的大小，下列說法中正確的是(　　) A．F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．F可能比F1、F2、F3中的任一個都小 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當調整它們之間的夾角，一定能使合力為零 D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要適當調整它們之間的夾角，一定能使合力為零 【答案】BC 【解析】三個大小分別是F1、F2、F3的共點力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有當某一個力的大小在另外兩個力的和與差之間時，這三個力的合力才可能為零，A、D錯誤，B、C正確． 5．(xx師大附中模擬)如圖3所示，質量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速運動．已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為(　　) 圖3 A．μmg B．μ(mg＋Fsin θ) C．μ(mg－Fsin θ) D．Fcos θ 【答案】BD 【解析】木塊勻速運動時受到四個力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力f.沿水平方向建立x軸，將F進行正交分解如圖(這樣建立坐標系只需分解F)，由于木塊做勻速直線運動，所以，在x軸上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y軸上向上的力等于向下的力．即Fcos θ＝f，F(xiàn)N＝mg＋Fsin θ，又由于f＝μFN，所以f＝μ(mg＋Fsin θ)．故B、D答案是正確的． 6.如圖4所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一輕繩相連，質量分別為mA、mB，由于B球受到風力作用，環(huán)A與球B一起向右勻速運動，已知細繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．風力增大時，輕質繩對球B的拉力保持不變 B．球B受到的風力F大小等于mBgtan θ C．風力增大時，桿對環(huán)A的支持力不變 D．環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為 【答案】BC 【解析】以球B為研究對象，受到重力、風力和拉力，三力平衡，則可得到拉力FT＝，風力F＝mBgtan θ，A錯誤，B正確；利用整體法，豎直方向上桿對環(huán)A的支持力FN＝(mA＋mB)g，C正確；水平方向上有F＝μ(mA＋mB)g，解得μ＝，D錯誤． 7．如圖5所示，在水平天花板的A點處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直．桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細線的上端固定在該天花板的B點處，細線跨過滑輪O，下端系一個重量為G的物體．BO段細線與天花板的夾角為θ＝30.系統(tǒng)保持靜止，不計一切摩擦．下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．細線BO對天花板的拉力大小是G B．a桿對滑輪的作用力大小是 C．a桿和細線對滑輪的合力大小是G D．a桿對滑輪的作用力大小是G 【答案】AD 【解析】細線對天花板的拉力等于物體的重力G；以滑輪為對象，兩段繩的拉力都是G，互成120，因此合力大小是G，根據(jù)共點力平衡，a桿對滑輪的作用力大小也是G(與豎直方向成60角斜向右上方)；a桿和細線對滑輪的合力大小為零． 三、非選擇題 8．如圖6所示的支架懸掛一個重力為G的燈．支架的重力不計．已知AO、BO、AB的長分別為L1、L2、L3，求支架兩桿所受的力的大?。? 圖6 【答案】G　G 【解析】在支架的O端懸掛電燈后，使支架的兩根桿受到力的作用．由于支架的A、B兩端與墻壁是鉸鏈連接，因此作用在桿上的力是沿桿的方向．但桿受的是拉力還是壓力，需要通過實踐來判斷．可以設想，若將桿AO換成彈簧，則彈簧會被拉長，表示此桿受的是拉力．若將桿BO換成彈簧，則彈簧會被壓縮，說明此桿受的是壓力．燈對支架AO端拉力的兩個分力所產生的實際效果如圖所示．判斷出了兩個分力的方向，那么根據(jù)平行四邊形定則很容易得出桿AO受到沿桿向外的拉力：F1＝T＝G 桿BO受到沿桿向內的壓力 F2＝T＝G. 9．在傾角α＝30的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個重為G＝20 N的光滑圓球，如圖7所示．試求這個球對斜面的壓力大小和對擋板的壓力大?。? 圖7 【答案】 N　 N 【解析】球受到向下的重力作用，這個重力總欲使球向下運動，但是由于擋板和斜面的支持，球才能保持靜止狀態(tài)，因此球的重力產生了兩個作用效果，如圖所示，根據(jù)作用效果分解為兩個分力：使球垂直壓緊斜面的力F2，使球垂直壓緊擋板的力F1. 三個力可構成一個直角三角形．由幾何關系得，球對擋板的壓力F1＝Gtan α＝ N，其方向與擋板垂直且水平向左． 球對斜面的壓力F2＝＝ N，其方向與斜面垂直斜向下．