高考物理一轮总复习课时规范练07 力的合成与分解.docVIP

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课时规范练7力的合成与分解

《课时规范练》P340

一、基础对点练

1.(合力与分力的关系)(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ(θ≠180°),其合力为F。以下说法正确的是 ()

A.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大

B.若F1和F2大小不变,θ角越小,则合力F就越大

C.若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,则合力F一定增大

D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果相同

答案:BD

解析:由力的合成可知,两力合力的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以合力可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两分力相等,A错误;若F1与F2大小不变,θ越小,则合力F越大,B正确;如果θ为钝角,F1大小不变,F2增大,则合力F可能减小,也可能增大,C错误;合力F的作用效果与两个分力F1与F2共同产生的作用效果相同,D正确。

2.(胡克定律、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,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(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1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()

A.2kL B.22

C.kL D.2kL

答案:B

解析:根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力F=k(1.5L-L)=0.5kL,设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ,根据几何关系知sinθ=13,根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大作用力F合=2Fcosθ=2

3.(轻杆、轻绳模型)如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()

A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙

B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁

C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁

D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁

答案:B

解析:如果杆受拉力作用,则可以用与之等长的轻绳代替,如果杆受压力作用,则不可用等长的轻绳代替,题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受压力作用,故A、C、D错误,B正确。

4.(力的分解)(天津卷)10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是 ()

A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力

B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度

C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下

D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布

答案:C

解析:索塔受到向下的压力等于两侧钢索所连桥面的重力,与钢索的数量无关,选项A错误;由受力分析可知,减小钢索与索塔的夹角可以减小钢索受到的拉力,故应该适当增大索塔的高度才能减小钢索承受的拉力,选项B错误;索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下,但索塔两侧钢索不对称、拉力大小不同时,钢索对索塔的合力也有可能竖直向下,选项C正确,D错误。

5.(“活结”与“死结”模型)如图所示,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上的O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于()

A.45° B.55° C.60° D.70°

答案:B

解析:O点受力如图所示,甲、乙两物体的质量相等,绳子的拉力与物体的重力相等,所以F甲=F乙;O点受三个力处于平衡状态,拉力F与另两个力的合力等大反向,所以与墙相连一侧的细绳的延长线是力F甲和力F乙夹角的角平分线,根据几何关系知,θ=β,2θ+α=180°,解得β=55°,选项B正确。

二、素养综合练

6.在研究人站姿的时候,我们可以把人的腿看成是用铰链连接的两根硬杆,如图所示是同一个人的分腿站姿和并腿站姿(并腿时腿部竖直),则关于两种站姿的说法正确的是()

A.分腿时,人受到地面的作用力更大

B.分腿时,一只腿受到地面的作用力更大

C.分腿时,地面与脚掌之间的弹力更小

D.并腿时,地面与脚掌之间的弹力更小

答案:B

解析:对人整体受力分析可知,人受竖直向下的重力与地面的作用力,由平衡条件可得,分腿和并腿时人受到地面的作用力大小都等于人的重力,A错误;由平衡条件及对称性可知,无论分腿时还是并腿时,每只脚掌受到地面的弹力总是等于人重力的一半,C、D错误;并腿时,脚掌只受地面的弹力,分腿时,一