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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题08 力的合成与分解
特训目标
特训内容
目标1
力的合成法则和基本规律(1T—4T)
目标2
合力大小及特殊角度下的两力的合成(5T—8T)
目标3
力的分解法则和基本规律(9T—12T)
目标4
生活中的力的合成与分解(13T—16T)
目标5
力的合成与分解的极值和多解问题(17T—20T)
【特训典例】
一、力的合成法则和基本规律
1.如图,在直角坐标系的第一象限内有两个作用点都在原点O 的力
、
,要使
、
在坐标平面内过
原点O 的某直线上分力之和最小,则该直线( )
A.可能经过第一、三象限
B.可能经过第二、四象限
C.一定经过第一、三象限
D.一定经过第二、四象限
2.如图是由
,
,……,
六个力分别首尾相连构成的几何图形,已知
,方向水平向右,则
这六个力的合力的大小和方向为( )
1
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A.10N,水平向左B.30N,水平向右
C.10N,水平向右
D.20N,水平向右
3.如图所示,
是等边三角形
的中心,
是三角形中的任意点,如果作矢量
、
、
分别表
示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小用
的长度表示为( )
A.
B.
C.
D.
4.一个硬质轻圆环平放在水平桌面上,环中有一个竖直固定柱。圆环被甲、乙、丙三人用力拉住,紧压
着固定柱而静止,受三人拉力的俯视图如图所示,α<β。不计一切摩擦。若仅调整其中两人拉力的大小,
使圆环与固定柱之间的弹力恰好为零,则下列描述正确的是( )
A.仅增加甲、乙两个力的大小,且甲力的大小增加较多
B.仅增加甲、丙两个力的大小,且甲力的大小增加较多
C.仅增加乙、丙两个力的大小,且乙力的大小增加较多
D.仅增加乙、丙两个力的大小,且丙力的大小增加较多
二、合力大小及特殊角度下的两力的合成
5.三个共面的共点力大小分别是
、
、
,关于它们的合力F 的大小,下列说法中正确的是( )
A.无论
、
、
如何取值,F 大小的取值范围一定是
B.F 至少比
、
、
中的某一个大
C.若
,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力F 为0
2
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D.若不能通过平移使三个力组成三角形,则它们的合力
一定不为0
6.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F。以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ 角越小,合力F 就越小
B.合力F 总比分力中的任何一个力都大
C.如果夹角θ 不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F 就必然增大
D.合力F 可能比分力中的任何一个力都小
7.王同学用光滑的硬钢丝弯折成“
”形状,将它竖直固定放置。OB 是竖直方向,BC 是水平方
向,角AOB 等于30°,一个光滑的轻环套在足够长OA 上,一根足够长的轻绳一端固定在OB 上的M 点,
轻绳穿过小环,另一端吊着一个质量为m 的物体,下列说法正确的是( )
A.OA 杆受到小环的压力大小为2mg
B.OA 杆受到小环的压力大小为
mg
C.绳端从M 点移到B 点绳子张力变大
D.绳端从B 点水平向左移到N 点绳子张力大小不变
8.如图所示,有2n 个大小都为F 的共点力,沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向,相邻两个力的夹角都
是相等的.则这2n 个力的合力大小为( )
A.2nF
B.nF
C.
3
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D.
三、力的分解法则和基本规律
9.有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜
子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ 的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B 之间,并用
竖直向下的恒力F 按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子重力,不考虑瓜子的形状改变,
不计摩擦,若保持A、B 距离不变,则( )
A.圆柱体A、B 对瓜子压力的合力为零
B.顶角θ 越大,圆柱体A 对瓜子的压力越小
C.顶角θ 越大,圆柱体A 对瓜子的压力越大
D.圆柱体A 对瓜子的压力大小与顶角θ 无关
10.如图所示,A、B 为竖直墙面上等高的两点,AO、BO 为长度相等的两根轻绳,CO 为一根轻杆,转轴
C 在AB 中点D 的正下方,AOB 在同一水平面内,∠AOB=120°,∠COD=60°,若在O 点处悬挂一个质量为
m 的物体,则平衡后绳AO 所受的拉力和杆OC 所受的压力分别为( )
A.mg,
mg
B.
mg,
mg C.
mg,mg
D.
mg,
mg
11.质量为M、半径为R 的光滑匀质球,用一根长度也为R 的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的
P 点,则球对任一墙壁的压力大小为( )
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A.
Mg
B.
Mg
C.
Mg
D.
Mg
12.如图是某种双层晾衣篮,用质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两个完全相同的篮子,上、下两篮通过
四根等长轻绳与钢圈的四等分点相连;另有四根等长轻绳,它们一端与穿过轻杆的挂钩系在一起,另一端
连接上篮的四等分点。已知不装衣物时,两篮保持水平,晾衣篮的尺寸如图中所示。下列说法正确的是(
)
A.挂钩受到绳的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的4 倍
B.挂钩受到绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的4 倍
C.上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的2.5 倍
D.上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等
四、生活中的力的合成与分解
13.当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。现将
人低头时头颈部简化为如图所示的模型:重心在头部的P 点,颈椎OP(轻杆)可绕O 转动,人的头部在
颈椎的支持力和沿PA 方向肌肉拉力的作用下处于静止。假设低头时颈椎OP 与竖直方向的夹角为
,PA
与竖直方向的夹角为
,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(
,
)
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( )
A.4.2 倍
B.3.3 倍
C.2.8 倍
D.2.0 倍
14.水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1 所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,游客可以在
空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化
为如图2 所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3,其中F1斜向左下方,
F2斜向右上方。若在游艇牵引下游客做匀速运动,则 ( )
A.F1可能大于F2
B.F2可能大于F3
C.这三个力可以构成一个三角形
D.F1和F2的合力方向可能沿斜向左上方
15.一艘帆船正逆风行驶,其逆风行驶的受力分析如图所示,风力的大小为F、方向与光滑平整的帆面的
夹角为
,航向与帆面的夹角也为
,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶,则风力在航向方向
的分力大小为( )
A.
B.
C.
D.
16.超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示,在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出),
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工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部,同时,小铁珠陷于钉柱上的凹槽里,锁死防盗扣。当
用强磁场吸引防盗扣的顶部时,铁环和小铁珠向上移动,防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥顶角是
120°,弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F,小铁珠锁死防盗扣,每个小铁珠对钉柱产生的侧
向压力为(不计摩擦以及小铁珠的重力)( )
A.
B.
C.
D.
五、力的合成与分解的极值和多解问题
17.如图所示,物体静止于光滑水平面M 上,水平恒力F1作用于物体上,现要使物体沿着OO′方向做直线
运动(F1和OO′都在M 平面内)那么必须同时再加一个力F2,则F2的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
18.如图所示,质量为
的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数
,g 取
。
当物体做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.牵引力F 的最小值为
B.牵引力F 的最小值为
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C.最小牵引力F 与水平面的夹角为
D.最小牵引力F 与水平面的夹角为
19.制作木器家具时,工人师傅常在连接处打入木楔,如图所示,假设一个不计重力的木楔两面对称,顶
角为
,竖直地被打入木制家具缝隙中。已知接触面的动摩擦因数为
,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
要使木楔能自锁而不会自动滑动,
与
应满足( )
A.
B.
C.
D.
20.已知力F 的一个分力F1跟F 成37°角,大小未知,力F 另一个分力为F2,以下说法正确的是( )
A.当
时,F1有两解
B.当
时,F1有唯一解
C.当
时,F1有两解
D.当
时,F1有唯一解
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