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1、题组层级快练(八)一、选择题1(2022广东学业考试)一体操运发动倒立并静止在水平地面上，以下图示姿势中，沿手臂的力F最大的是()答案D解析将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而D图中人最费力，A、B两图中人最省力2三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，以下说法中正确的选项是()AF大小的取值范围一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C假设F1F2F3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D假设F1F2F3362，只要适当调整它们之间的夹
2、角，一定能使合力为零答案C解析合力不一定大于分力，B项错误；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A项错误；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C项正确；当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D项错误3某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，假设这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力)，那么关于该物体受到合力的说法正确的选项是()A甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB乙图中物体所受
3、的合外力大小等于4 NC丙图中物体所受的合外力大小等于6 ND丁图中物体所受的合外力大小等于6 N答案C解析A项，对甲，先将F1与F3合成，然后再用勾股定理，与F2进行合成，求得合力等于5 N，故A项错误；B项，对乙，先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B项错误；C项，对丙，可将F1沿水平和竖直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C项正确；D项，根据三角形定那么，丁图中合力等于0，故D项错误4(2022长春模拟)如下图，F1、F2为有一定夹角的两个力，x为过O点的一维坐标系，当x轴取什么方向时，F1、F2在x轴上分力之和最大()AF1、F2合力的方向BF1、F
4、2中较大力的方向CF1、F2中较小力的方向DF1、F2角平分线的方向答案A解析由题意可知，当x轴取在F1、F2合力的方向时，F1、F2在x轴上分力之和最大，因此其它方向它们不产生分力，除此之外，在F1、F2中较大力的方向，或F1、F2中较小力的方向，或F1、F2角平分线的方向均会在其它方向产生分力，故A项正确，B、C、D三项错误5.(2022课标全国)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如下图用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中()AF逐渐变大，T逐渐变大BF逐渐变大，T逐渐变小CF逐渐变小，T逐渐变大DF逐渐变小，T逐渐变小答案A解析作出结
5、点O的受力分析矢量图(动态)，可知F与T的变化情况如下图，可得：F逐渐变大，T逐渐变大，故A项正确6如下图，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，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，那么F2的最小值是()AF1cosBF1 sinCF1tan D.答案B解析要使物体沿OO方向做直线运动，那么物体受到的合力F沿OO方向，如图，由三角形定那么知，当F2方向垂直OO时，F2有最小值，为F2F1 sin，故B项正确，A、C、D三项错误7. (2022汉中二模)如下图是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头反面，AB、AC边是斧头的刃面
6、要使斧头容易劈开木柴，那么应()A缩短BC边，AB边也缩短些BBC边延长些，AB边也延长些CBC边缩短些，但AB边延长些DBC边延长些，AB边也延长些答案C解析如下图：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的AB、BC边相互垂直；那么可知当BC边短一些，AB边长一些时两力之间的夹角更大，那么两分力更大；故C项正确，A、B、D三项错误8.某压榨机的结构示意图如下图，其中B为固定铰链，假设在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，那么由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a0.5 m，b0.05 m，那么物体D所受压力的大小与力F的比值为()A4 B5
7、C10 D1答案B解析设力F与水平方向的夹角为，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，作出力的分解图如图甲所示那么有：2F1cosF那么得：F1F2再将F2按作用效果分解为FN和FN，作出力的分解图如图乙所示那么有：FNF2 sin联立得到：FN根据几何知识得可知tan10得到：FN5F9(2022天津六校联考)(多项选择)如下图，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，以下说法中正确的选项是()AB与水平面间的摩擦力减小B地面对B的弹力增大C悬于墙上的绳所受拉力不变DA、B静止时，图中、三角
8、始终相等答案BD解析将物块B移至C点后，对B进行受力分析，如图：由平衡规律得：Tcos1FfGFNTsin1；细绳与水平方向夹角1减小，细绳中拉力T不变，B与水平面间的摩擦力Ff增大，地面对B的弹力FN增大，A项错误，B项正确；由于增大，滑轮两侧细绳拉力的合力减小，由平衡条件可知，悬于墙上的绳所受拉力减小，C项错误；A、B静止时，图中、三角始终相等，D项正确10.如下图，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，BAD120，整个系统保持静止状态A物块所受的摩擦力大小为Ff，那么D物块所受的摩擦力大小为()A.Ff BFfC.Ff
9、 D2Ff答案C解析假设弹簧处于拉伸状态，设弹簧的弹力为F，以A物块为研究对象，受力如图甲所示，根据平衡条件可得FFf；再以D物块为研究对象，受力如图乙所示，Ff2Fcos302Fcos30Ff，C项正确11如下图，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零F1沿y方向，大小F2与x方向夹角为(90)，大小未知以下说法正确的选项是()AF3一定指向第二象限BF3一定指向第三象限CF3与F2的夹角越小，那么F3与F2的合力越小DF3的最小可能值为F1cos答案D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两项错误；F3、F2
10、的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，C项错误；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cos，D项正确12.如下图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物在绳子距a端l/2的c点有 一固定绳圈假设绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，那么重物和钩码的质量比m1/ m2为()A. B2C. D.答案C解析如以下图所示平衡后设绳的bc段与水平方向成角，那么tan2，sin，选择结点c作为研究对象，对结点分析三力平衡，在竖直
11、方向上，有m2gm1gsin，得，选C项二、非选择题13.(2022福州模拟)如下图，质量为m12 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O.轻绳OA水平，OB绳与水平方向的夹角30，且通过一个光滑的轻滑轮与放置在水平面上的质量为m25 kg的物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态(g10 m/s2)求：(1)轻绳OA、OB对结点O点的拉力大小；(2)物体乙对地面的压力(3)滑轮轴对滑轮的弹力的大小和方向解析(1)以结点O为研究对象进行受力分析如下图，根据几何关系可得：FOA N20 N；FOB N40 N；(2)对乙根据共点力的平衡条件可得：Nm2gFOB50 N40 N10 N；由牛
12、顿第三定律可知：乙对地面的压力N，那么N10 N，方向竖直向下；(3)以滑轮轴为研究对象进行受力分析如下图，设滑轮轴对滑轮的弹力的方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得29030，解得：30；对滑轮：T2FOBcos3040 N；方向与竖直方向成30指向右上方14.如下图，物体A在水平力F1400 N的作用下，沿着倾角60的斜面匀速下滑，物体A受的重力G400 N，(sin150.259，cos150.966)(1)物体A总共受到几个力的作用？(2)将F1与重力G进行合成，合力F大小等于多少？合力F与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，那么F与F的大小、方向有怎样的关系？(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少？物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少？答案(1)4个(2)400 N与斜面成75的锐角(3)等大反向(4)546 N146 N0.27解析(1)物体受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4个力作用(2)F1与重力G的合力F N400 NF与斜面成75的锐角，如下图(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F，那么F与F大小相等方向相反，作用在一条直线上如下图(4)斜面对物体的支持力：F2Fcos15Gcos15546 N；滑动摩擦力F3Fsin15Gsin15146 N；动摩擦因数tan150.27.