專題2.2力的合成與分解（精練）1(2019山西康杰中學(xué)模擬)如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)繩AO的A端和BO的B端固定，平衡時(shí)AO水平，BO與水平方向的夾角為60.AO的拉力F1和BO的拉力F2與物體重力的大小關(guān)系是()AF1mgBF1mg CF2mg【答案】BD【解析】以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，分析受力，利用平行四邊形定則畫出各力，可知，F(xiàn)2mg，F(xiàn)1F2F3 BF1F3F2 CF2F1F3 DF3F2F1【答案】A【解析】因?yàn)榫鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，鋼件一直在水中，所受浮力不變，設(shè)浮力為F，阻力為f，上升階段：F1mgfF，水平階段：F2sin f，F(xiàn)2cos mgF，F(xiàn)2，下降階段：F3fmgF，即F3mgfF，所以F1F2F3，所以A正確，B、C、D錯(cuò)誤，故選A.8(2019廣東肇慶一中模擬)如圖所示，被輕繩系住靜止在光滑斜面上的小球，若按力的實(shí)際作用效果來(lái)分解小球受到的重力G，則G的兩個(gè)分力的方向分別是圖中的 ()A1和4 B3和4 C2和4 D3和2【答案】B 【解析】小球的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，一是拉伸繩子，二是壓緊斜面，故應(yīng)按這兩個(gè)方向分解，分別是3和4，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。9. (2019濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬)小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也推不動(dòng)，他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說(shuō)法中正確的是()A這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵](méi)有用力去推衣櫥B這是不可能的，因?yàn)闊o(wú)論如何小明的力氣也沒(méi)那么大C這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力D這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力【答案】C【解析】由小明所受重力產(chǎn)生的效果，小明的重力可分解為沿兩個(gè)木板方向的分力，由于兩個(gè)木板夾角接近180，根據(jù)平行四邊形定則可知，分力可遠(yuǎn)大于小明的重力，選項(xiàng)C正確10. (2019廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長(zhǎng)，桿與滑塊、桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為.下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)m一定時(shí)，越小，滑塊對(duì)地面的壓力越大B當(dāng)m一定時(shí)，越大，輕桿受力越大C當(dāng)一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大D當(dāng)一定時(shí)，M越大，可懸掛重物C的質(zhì)量m越大【答案】D【解析】對(duì)A、B、C整體分析可知，對(duì)地面壓力為FN(2Mm)g，與無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；將C的重力按照作用效果分解，如圖所示：根據(jù)平行四邊形定則，有F1F2，故m一定時(shí)，越大，輕桿受力越小，故B錯(cuò)誤；對(duì)A分析，受重力、桿的推力、支持力和向右的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有fF1cos ，與M無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)一定時(shí)，M越大，M與地面間的最大靜摩擦力越大，則可懸掛重物C的質(zhì)量m越大，故D正確11. (2019四川樹(shù)德中學(xué)模擬)如圖所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小的力是()Amg Bmg Cmg Dmg【答案】C【解析】將小球重力分解如圖，其中一個(gè)分力等于施加的力的大小當(dāng)施加的力與OA垂直時(shí)最小，F(xiàn)minmgsin 30mg，C正確12. (2019河北深州中學(xué)模擬)如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB，且mAmB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài) ，小滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)如果繩的一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角的變化情況是()A物體A的高度升高，角變大 B物體A的高度降低，角變小C物體A的高度不變，角不變 D物體A的高度升高，角不變【答案】D【解析】系統(tǒng)靜止時(shí)，對(duì)小滑輪受力分析如圖所示，同一根繩子上拉力F1、F2大小總是相等的，它們的合力F與F3大小相等、方向相反，以F1、F2為鄰邊所作的平行四邊形是菱形，故mBg2mAgsin ，繩的端點(diǎn)由Q點(diǎn)移到P點(diǎn)時(shí)，由于mA、mB的大小不變，故不變，兩條繩水平距離變大，繩總長(zhǎng)不變，所以B下降，故A上升，選項(xiàng)D正確13. (2019廣西貴港一中模擬)如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同下列說(shuō)法正確的有()A三條繩中的張力都相等 B桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零 D繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力【答案】BC【解析】桿靜止在水平地面上，則桿受到重力、三條繩子的拉力和地面對(duì)它的支持力根據(jù)平衡條件，則三條繩的拉力的合力豎直向下，故繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零桿對(duì)地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和，選項(xiàng)B、C正確由于三條繩長(zhǎng)度不同，即三條繩與豎直方向的夾角不同，所以三條繩上的張力不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤繩子拉力的合力與桿的重力方向相同，因此兩者不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤14(2019山西朔州一中模擬)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則()AF1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍 BF1、F2同時(shí)增加10 N，F(xiàn)也增加10 NCF1增加10 N，F(xiàn)2減少10 N，F(xiàn)一定不變 D若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大【答案】AD【解析】由兩個(gè)力的合力F可知，A項(xiàng)正確；因F1、F2的方向關(guān)系不確定，即未知，則B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確15. (2019內(nèi)蒙通遼一中模擬)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到()A細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC細(xì)繩對(duì)手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向AD所掛重物質(zhì)量越大，細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力也越大【答案】ACD【解析】重物所受重力的作用效果有兩個(gè)，一是拉緊細(xì)繩，二是使桿壓緊手掌，所以重力可分解為沿細(xì)繩方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2，如圖所示，由三角函數(shù)得F1，F(xiàn)2Gtan ，故選項(xiàng)A、C、D正確16. (2019遼寧撫順一中模擬)如圖所示，物體在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)F逐漸增大到物體即將相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，斜面對(duì)物體的作用力可能()A逐漸增大 B逐漸減小 C先增大后減小 D先減小后增大【答案】AD【解析】因?yàn)槌跏紶顟B(tài)拉力F的大小未知，所以斜面對(duì)物體的摩擦力大小和方向未知，故在F逐漸增大的過(guò)程中，斜面對(duì)物體的作用力的變化存在多種可能斜面對(duì)物體的作用力是斜面對(duì)物體的支持力與摩擦力的合力因?yàn)槲矬w始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜面對(duì)物體的作用力和物體重力G與拉力F的合力是平衡力因此，判斷斜面對(duì)物體的作用力的變化就轉(zhuǎn)化為分析物體的重力G和拉力F的合力的變化物體的重力G和拉力F的合力的變化如圖所示，由圖可知，F(xiàn)合可能先減小后增大，也可能逐漸增大17. (2019江西吉安一中模擬)如圖所示，在傾角為的光滑斜面上放一個(gè)重為G的小球，并用光滑的擋板擋住，擋板與斜面的夾角為 (最初)，擋板從圖示位置以O(shè)為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)至水平，在此過(guò)程中小球始終處于平衡狀態(tài)，當(dāng)擋板對(duì)小球的彈力大小等于小球的重力時(shí)，的大小可以為()A B2 C D2【答案】AC【解析】重力沿垂直于擋板和斜面方向分解，兩個(gè)分力大小分別等于擋板和斜面對(duì)小球的彈力，以表示重力的線段末端為圓心，該線段長(zhǎng)為半徑畫輔助圓，如圖甲所示，由幾何知識(shí)得；當(dāng)擋板轉(zhuǎn)到水平時(shí)，如圖乙所示，故A、C正確18(2019山東威海一中模擬)如圖所示，質(zhì)量為10 kg的物體靜止在平面直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)，某時(shí)刻只受到F1和F2的作用，且F110 N，F(xiàn)210 N，則物體的加速度()A方向沿x軸正方向 B方向沿y軸負(fù)方向C大小等于1 m/s2 D大小等于 m/s2【答案】AC【解析】將F2沿x軸、y軸正交分解，得F2x10 N，F(xiàn)2y10 N，因F2y與F1等大反向，故物體受到沿水平面的合力F合F2x10 N，由F合ma可得，物體加速度的大小為1 m/s2，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤；方向沿x軸正方向，B項(xiàng)錯(cuò)誤、A項(xiàng)正確19(2019北京人大附中模擬)如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的水平橫梁AB的A端插入豎直墻壁內(nèi)，另一端裝有一個(gè)輕質(zhì)小滑輪B，一輕繩的一端C固定于該墻壁上，另一端跨過(guò)光滑小滑輪后懸掛一質(zhì)量為m5 kg的物體，其中CBA30，重力加速度g取10 m/s2，那么，橫梁AB對(duì)小滑輪的作用力的大小和方向分別為()A25 N，方向沿著AB方向水平向右B25 N，方向沿著豎直向上的方向C50 N，方向沿著CBD的角平分線方向與BC繩子的夾角為120斜向上D50 N，方向沿著CBD的角平分線方向與AB橫梁的夾角為30斜向上【答案】CD【解析】對(duì)滑輪受力分析如圖所示，滑輪受到繩子的作用力為兩段繩中拉力F1和F2的合力F，因同一根繩張力處處相等，則F1F2Gmg，由于拉力F1和F2的夾角為120，則由幾何知識(shí)得橫梁AB對(duì)小滑輪的作用力方向沿著CBD的角平分線方向與BC繩子的夾角為120斜向上，F(xiàn)支F1mg510 N50 N，故C、D正確20(2019河南鄭州一中模擬)如圖所示為緩慢關(guān)門時(shí)(圖中箭頭方向)門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37，此時(shí)彈簧彈力為24 N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)，(取sin 370.6，cos 370.8)下列說(shuō)法正確的是()A此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N B此時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力為30 N C關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大 D關(guān)門時(shí)鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變【答案】AC【解析】鎖殼碰鎖舌的彈力分解如圖所示，其中F1FN sin37，且F1大小等于彈簧的彈力24 N，解得鎖殼碰鎖舌的彈力為40 N，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；關(guān)門時(shí)，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈力增大，故鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤1.（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1 500 N，則物塊的質(zhì)量最大為A150kg Bkg C200 kg Dkg【答案】A【解析】T=f+mgsin，f=N，N=mgcos，帶入數(shù)據(jù)解得：m=150kg，故A選項(xiàng)符合題意。2.（2018年天津卷）明朝謝肇淛的五雜組中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之,曰：無(wú)煩也，我能正之。”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則A. 若F一定，大時(shí)大 B. 若F一定，小時(shí)大C. 若一定，F(xiàn)大時(shí)大 D. 若一定，F(xiàn)小時(shí)大【答案】BC【解析】由于木楔處在靜止?fàn)顟B(tài)，故可將力F沿與木楔的斜面垂直且向上的方向進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則，畫出力F按效果分解的圖示并且可據(jù)此求出木楔兩側(cè)產(chǎn)生的推力選木楔為研究對(duì)象，木楔受到的力有：水平向右的F、和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)給木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的推力是相等的，力F的分解如圖：則，故解得，所以F一定時(shí)，越小，越大；一定時(shí)，F(xiàn)越大，越大，BC正確。3（2017全國(guó)卷）如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N。初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中()AMN上的張力逐漸增大 BMN上的張力先增大后減小COM上的張力逐漸增大 DOM上的張力先增大后減小 【答案】AD【解析】設(shè)重物的質(zhì)量為m，繩OM中的張力為T，繩MN中的張力為TMN。開(kāi)始時(shí)，Tmg，TMN0。由于緩慢拉起，則重物一直處于平衡狀態(tài)，兩繩張力的合力與重物的重力mg等大、反向。如圖所示，已知角不變，在繩MN緩慢拉起的過(guò)程中，角逐漸增大，則角()逐漸減小，但角不變，在三角形中，利用正弦定理得：，()由鈍角變?yōu)殇J角，則TOM先增大后減小，選項(xiàng)D正確；同理知，在由0變?yōu)榈倪^(guò)程中，TMN一直增大，選項(xiàng)A正確。4(2017全國(guó)卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上，彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn)，則彈