顺德区第八中学高考物理一轮复习课时提升作业五力的合成与分解含解析.docVIP

力的合成与分解 (建议用时40分钟) 1.(2019·杭州模拟)从科学方法角度来说,物理学中引入“合力”运用了 (　　) A.等效替代法 B.理想实验法 C.建立模型法 D.控制变量法 【解析】选A。研究一个物体受几个力的作用时,引入合力的概念,采用了“等效替代”的科学方法,A正确,B、C、D错误。故选A。 2.在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图所示。仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球。无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大,偏角越大。通过传感器就可以根据偏角的大小指示出风力大小。风力大小F跟金属球质量m、偏角θ之间的关系为 (　　) A.F=mgcosθ B.F=mgtanθ C.F=mgcosθ 【解析】选B。方法一:力的合成法 金属球受mg、F、FT三个力作用而静止(如图甲所示) 其中F、FT的合力F合与mg等大反向,即F合=mg 则F=mgtanθ,故B正确。 方法二:力的效果分解法  将mg沿风的逆方向和金属丝的方向进行分解,两个分力分别为F1和F2,如图乙所示。 其中F1=F,F2=FT,由几何关系可得:F=F1=mgtanθ,故B正确。 方法三:正交分解法 金属球受三个力mg、F、FT作用,如图丙所示,将FT分别沿水平和竖直方向进行分解,由平衡条件可得: FT 解得:F=mgtanθ,故B正确。 3.作用在同一点上的两个力,大小分别是5 N和4 N,则它们的合力大小可能是 (　　) A.0 B.5 N C.12 N D.10 N 【解析】选B。根据|F1-F2|≤F≤F1+F2得,合力的大小范围为1 N≤F≤9 N,故选项B正确。 4.体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立(头没有接触地面)保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,当θ变大时,则 (　　) A.运动员受到的合力变大 B.运动员对地面的正压力变大 C.运动员单手对地面的正压力变大 D.运动员单手对地面的正压力大小保持不变 【解析】选D。运动员处于静止状态,受到的合力为零,则当θ变大时,合力不变,A错误;地面对运动员的支持力等于其重力的大小,可知运动员对地面的正压力等于其重力大小,故当θ变大时,运动员对地面的正压力不变,B错误;对运动员来说,由力的平衡可知2N=G,则地面对运动员单手的支持力为N=0.5G,可知运动员单手对地面的正压力大小保持不变,C错误、D正确。故选D。 5.(2019·绍兴模拟)如图所示,三根横截面完全相同的圆木A、B、C按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是 (　　) A.B所受的合力大于A所受的合力 B.B、C对A的作用力的合力方向一定竖直向上 C.B与C之间一定存在弹力 D.如果水平面光滑,它们也能保持图示的平衡 【解析】选B。三根圆木都处于平衡状态,所以受到的合外力都是0,A错误;以圆木A为研究对象,受力如图甲, 圆木B、C对圆木A的作用力的合力与圆木A的重力平衡,其方向一定竖直向上,B正确;以圆木B为研究对象,受力如图乙,可知圆木B与圆木C之间不一定存在弹力,C错误;由圆木B的受力图可知,圆木B一定受到水平面对它的摩擦力的作用,如果水平面光滑,它们将不能保持图示的平衡,D错误。故选B。 6.如图所示,将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿水平方向缓慢拉球,使杆发生弯曲,在测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向为 (　　)  A.始终水平向左 B.始终斜向左上方,且方向不变 C.斜向左上方,与竖直方向的夹角逐渐增大 D.斜向左下方,与竖直方向的夹角逐渐增大 【解析】选C。以球为研究对象,分析受力情况:重力G、测力计的拉力FT和AB杆对球的作用力F,由平衡条件知,F与G、FT的合力大小相等方向相反,G、FT的合力方向斜向右下方,测力计的示数逐渐增大的过程中,G、FT的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大,所以AB杆对球的弹力方向斜向左上方,与竖直方向的夹角逐渐增大,所以选项A、B、D错误,C正确。 7.一质量为m的滑块恰好静止在倾角为θ的斜面体上。现对滑块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则滑块 (　　) A.仍处于静止状态 　 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 　 D.受到的合外力增大 【解析】选A。滑块静止在斜面体上,沿斜面方向,滑块重力的分力与摩擦力大小相等,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ。当在滑块上加一竖直向下的力F时,可将F与重力合并,显然(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ依然成立,说明滑块仍然处于静止状态,当加上F后,滑块受到的沿斜面向下的分力增大,则受到的摩擦力必增大,所以只有选项A正确