届高考物理第一轮复习课时作业4.docx
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届高考物理第一轮复习课时作业4
课时作业5 力的合成与分解
时间：
45分钟
一、单项选择题
1．关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．合力的大小随分力夹角的增大而增大
B．两个分力的夹角小于180°时，合力大小随夹角减小而增大
C．合力的大小一定大于任何一个分力
D．合力的大小不能小于分力中最小者
解析：
根据平行四边形定则可知，当两个共点力的大小不变时，其合力随着两分力夹角的增大而减小，A错误，B正确；合力的值大于等于两分力之差，小于等于两分力之和，故合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力，也可能等于其中一个分力，还可能为零，C、D错误．
答案：
B
2．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为（ ）
A．15N、5N、6NB．3N、6N、4N
C．1N、2N、10ND．1N、6N、7N
解析：
物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B正确．
答案：
B
3．（2018·江苏盐城一模）减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，如图中弹力F画法正确且分解合理的是（ ）
解析：
减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A、C错误；按照力的作用效果分解，新F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果是减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误．
答案：
B
4．有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图所示，已知F1＝10N，求这5个力的合力大小（ ）
A．50NB．30N
C．20ND．10N
解析：
利用三角形法则可知F2和F4的合力等于F1，F5和F3的合力也等于F1，则这5个力的合力大小为3F1＝30N.
答案：
B
5．如图所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零．F1沿－y方向，大小已知．F2与＋x
方向夹角为θ（θ<90°），大小未知．下列说法正确的是（ ）
A．F3一定指向第二象限
B．F3一定指向第三象限
C．F3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小
D．F3的最小可能值为F1cosθ
解析：
因F1、F2、F3的合力为零，故F3应与F2、F1的合力等大反向，故F3可能在第二象限，也可能在第三象限，A、B错误；F3、F2的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，C错误；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cosθ，D正确．
答案：
D
6.
如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A处于静止状态，对小球施加的最小的力是（ ）
A.
mgB.
mg
C.
mgD.
mg
解析：
对小球受力分析如图所示，当拉力F与细绳垂直时，拉力最小，最小值为Fmin＝mgsin30°＝
mg，C正确．
答案：
C
二、多项选择题
7．一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则（ ）
A．F1、F2的合力是G
B．F1、F2的合力是F
C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等
D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用
解析：
合力与分力具有等效替代的关系．所谓等效是指力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同．F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来，而G的作用效果是使行李下落，另外产生的原因（即性质）也不相同，故A错误；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正确；行李对绳OA的拉力与绳OA拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一个力，故C正确；合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D错误．
答案：
BC
8．如图所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间的夹角小于90°.当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．绳受到的拉力变大
B．物块与斜面间的摩擦力变小
C．物块对斜面的压力变小
D．物块受到的合力不变
解析：
F增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A正确；对物块进行受力分析，沿斜面方向：
绳的拉力的分量与物块重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向：
物块重力的分量等于斜面对物块的支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，B错误，C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D正确．
答案：
ACD
9.
如图所示，一根细线的两端分别固定在M、N两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为45°.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是（ ）
A．移动前，a段细线中的拉力等于玩具所受的重力
B．移动前，a段细线中的拉力小于玩具所受的重力
C．移动后，b段细线中拉力的竖直分量不变
D．移动后，b段细线中拉力的竖直分量变小
解析：
移动前，由平衡条件得，a段细线中的拉力Fa＝Gcot45°＝G，A项正确；夹子向左移动一小段距离后，玩具的位置下移，线a不再水平，与重力平衡的力变为a、b两线中拉力的竖直分量之和，故移动后b段细线中拉力的竖直分量变小，D项正确．
答案：
AD
10．一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＝42N、F2＝28N、F3＝20N，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20N
C．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48N，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42N，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14N≤F≤70N，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．
答案：
ABD
三、计算题
11.
如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？
解析：
把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，可求出杆作用于滑块上斜向下的力为：
F1＝F2＝
斜向下的压力F1产生两个效果：
竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，考虑到滑块不受摩擦力，细线上的张力等于F1在水平方向上的分力F1′，即：
F1′＝F1cos
＝F1sin
解得：
F1′＝
tan
.
答案：
tan
12．电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量．某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L的两根固定支柱A、B（图中的小圆圈表示支柱的横截面）垂直于金属绳水平放置，在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳，使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d（d≪L），这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F.
（1）试用L、d、F表示这时金属绳中的张力FT；
（2）如果偏移量d＝10mm，作用力F＝400N，L＝250mm，计算金属绳中张力的大小．
解析：
（1）设C′点受两边金属绳的张力分别为FT1和FT2，BC与BC′的夹角为θ，如图所示．依对称性有：
FT1＝FT2＝FT
由力的合成有：
F＝2FTsinθ
根据几何关系有sinθ＝
联立上述二式解得FT＝
因d≪L，故FT＝
.
（2）将d＝10mm，F＝400N，L＝250mm代入FT＝
解得FT＝2.5×103N，即金属绳中的张力为2.5×103N.
答案：
（1）
（2）2.5×103N
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