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1、课时规范练5力的合成和分解基础对点练1.(胡克定律、力的合成)(2021江苏前黄高级中学高三一模)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.xtB.223kLC.kLD.2kL2.(力的分解、物体的平衡)(2021山西高三二模)农运会的挑担子比赛中,甲、乙两位选手用同样的扁担(竹竿)挑起同样的重物沿水平方向匀速向前跑动。图中扁担始终保持水平,且与重物处于同一竖
2、直平面内,甲用水平方向的力控制扁担,而乙两手用大小相等的力平行扁担水平反向拉绳保持扁担稳定。下列说法正确的是()A.两位选手受到扁担的压力相等B.甲受到扁担的压力大于乙受到扁担的压力C.若乙仅增大手对绳的拉力,扁担对他的压力将会增大D.若乙仅将手对绳的拉力改为斜向上方向,扁担对他的压力将会增大3.(力的分解)(2021四川高三三模)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。现保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30角斜向右上方,恰好也能让物块做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为()A.33B.36C.2-3D.2-324.(力的分解、合力与分力的关系)小明想
3、推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了。下列说法正确的是()A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力5.(力的分解)(2021天津高三月考)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),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
4、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,则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.33FB.32FC.FD.3F6.(力的合成、平行四边形定则)如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动,用O表示翠鸟,G表示翠鸟受到的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是()7.(力的合成、动态分析)(2021河北衡水武强中学月考)图甲为烤肠机,香肠放置于两根水平的平行金属杆中间,其截面图如图乙所示。
5、假设香肠可视为质量均匀的圆柱体,烤熟后质量不变,半径变大,金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩,则香肠烤熟后()A.金属杆1对其支持力增大B.金属杆2对其支持力减小C.两根金属杆对其合力增大D.两根金属杆对其合力减小素养综合练8.(2021广东卷)唐代耒耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,如图所示。忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,
6、耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力9.(2021河北衡水中学二模)如图所示,质量为m的正三棱柱横放在两根固定的处于同一水平面的平行光滑杆上,下列判断正确的是()A.每根杆对棱柱的弹力为12mgB.两根杆对棱柱的总的作用力为2mgC.若稍微减小两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都将增大D.若稍微增大两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都不变10.如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起。若车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120。则下列判断正确的是()A.此时千斤顶每臂受到的压力均为5.0104 N
7、B.此时千斤顶对汽车的支持力为5.0104 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小参考答案课时规范练5力的合成和分解1.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,根据几何关系知sin =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=2Fcos =223kL,故选B。2.A解析因甲、乙两选手都是以水平方向的力作用于扁担或绳子,所以扁担、绳子和重物这个整体在竖直方向上只受到重力和选手对扁担的支持力,所以两位选手对扁担在竖直方向上的支
8、持力大小相等,由牛顿第三定律可知,两位选手受到扁担的压力相等,A正确,B错误;由以上分析可知,若乙仅增大手对绳的拉力,其在竖直方向上的受力情况不变,C错误;当乙以水平方向拉绳子时,选手乙对扁担的支持力大小等于重物的重力,若乙仅将手对绳的拉力改为斜向上方向,则此拉力在竖直向上方向有分力,这个分力作用减小了选手对扁担的支持力,所以扁担对他的压力将会减小,D错误。3.C解析对物体受力分析,F水平时有mg=F,保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30角斜向右上方时有Fcos 30=(mg-Fsin 30),联立解得=2-3,故C正确。4.C解析 开始小明推不动衣橱,说明小明的推力小于衣橱与地面
9、间的最大静摩擦力;站在人字形架上时,重力产生两个效果,分别向左右两侧推墙壁和衣橱,如图甲所示,小明的重力可以分解成沿A、B两个方向的力,由于底角较小,所以两个分力会很大,FA对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力,如图乙所示,水平方向的力会远大于小明的重力,可能大于最大静摩擦力,故C正确。5.A解析将力F分解为垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力,由几何关系可知FF=tan 60,则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为F=Ftan60=33F,A正确。6.A解析根据题意,翠鸟做加速直线运动,所以翠鸟所受合力方向与速度方向相同,根据平行四边形定则分析可知,只有A选项中,重力与F的合力的方向有可能与速
10、度方向相同,B、C、D中合力的方向一定与速度方向有夹角,翠鸟不可能做直线运动。所以A正确,B、C、D错误。7.B解析 香肠的受力如图所示,两根金属杆对香肠的合力等于香肠的重力,香肠烤熟后质量不变,则合力保持不变,选项C、D错误;单根金属杆对香肠的支持力FN1=FN2=G2cos,香肠烤熟后半径变大,对应的变小,则单根金属杆对香肠的支持力减小,选项B正确,A错误。8.B解析耕索对曲辕犁拉力的水平分力为Fsin ,耕索对直辕犁拉力的水平分力为Fsin ,耕索对曲辕犁拉力的竖直分力为Fcos ,耕索对直辕犁拉力的竖直分力为Fcos ,因为,所以Fsin Fcos ,选项A错误,选项B正确;根据牛顿第
11、三定律,曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力,选项C错误;同理,直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力,选项D错误。9.D解析 设每根杆对棱柱的弹力为F,由平衡条件可得2Fcos 60=mg,解得F=mg,A错误;由平衡条件可知,两根杆对棱柱的总的作用力等于棱柱的重力mg,B错误;若稍微减小(或增大)两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力方向不变,故每根杆对棱柱的弹力的大小都不变,C错误,D正确。10.D解析 如图所示,将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力,根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等,由力的合成与分解可得2F1cos =F,解得F1=F2cos60=F=1.0105 N,所以此时两臂受到的压力大小均为1.0105 N,A错误;由牛顿第三定律得,此时千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力,为1.0105 N,B错误;继续摇动把手,两臂靠拢,夹角减小,由F1=F2cos分析可知,F不变,当减小时,cos 增大,F1减小,C错误,D正确。 6