2025版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點(diǎn)9力的合成與分解

考點(diǎn)9力的合成與分解——練基礎(chǔ)1.[2024·北京大興區(qū)模擬](多選)5個(gè)共點(diǎn)力的狀況如圖所示．已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且這4個(gè)力恰好圍成一個(gè)正方形，F(xiàn)5是其對(duì)角線．下列說法正確的是()A．F1和F5的合力與F3大小相等、方向相反B．F5＝2eq\r(2)FC．除F5以外的4個(gè)力的合力的大小為eq\r(2)FD．這5個(gè)力的合力大小為eq\r(2)F，方向與F1和F3的合力方向相同2．如圖，將細(xì)線的一端系在右手的中指上，另一端系上一個(gè)重物．用鉛筆的一端頂住細(xì)線上的某點(diǎn)，鉛筆的另一端置于右手掌心．則掛重物端的細(xì)線豎直向下的力F產(chǎn)生的對(duì)鉛筆與傾斜細(xì)繩的作用效果分別是()A．壓力、拉力B．壓力、壓力C．拉力、拉力D．拉力、壓力3.[2024·山東煙臺(tái)一模]彈跳實(shí)力是職業(yè)籃球運(yùn)動(dòng)員重要的身體素養(yǎng)指標(biāo)之一，很多聞名的籃球運(yùn)動(dòng)員因?yàn)榫哂畜@人的彈跳實(shí)力而被球迷稱為“彈簧人”，彈跳過程是身體肌肉、骨骼關(guān)節(jié)等部位一系列相關(guān)動(dòng)作的過程，屈膝是其中一個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作，如圖所示，人屈膝下蹲時(shí)，膝關(guān)節(jié)彎曲的角度為θ，設(shè)此時(shí)大、小腿部的肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等，那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為()A．eq\f(F,2sin\f(θ,2))B．eq\f(F,2cos\f(θ,2))C．eq\f(F,2tan\f(θ,2))D．eq\f(1,2)Ftaneq\f(θ,2)4．[2024·廣東名校質(zhì)檢]明代宋應(yīng)星在《天工開物》一書中描述了測(cè)量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤鉤搭掛弓腰，弦滿之時(shí)，推移秤錘所壓，則知多少．”意思是：可以用腳踩弓弦兩端，將秤鉤鉤住弓的中點(diǎn)往上拉，弦滿之時(shí)，推移秤錘稱平，就可知道弓力大?。鐖D所示，假設(shè)弓滿時(shí)，弓弦彎曲的夾角為θ，秤鉤與弦之間的摩擦不計(jì)，弓弦的拉力即弓力，滿弓時(shí)秤鉤的拉力大小為F，則下列說法正確的是()A．F肯定，θ越小，弓力越大B．θ肯定，弓力越大，F(xiàn)越小C．弓力肯定，θ越大，F(xiàn)越大D．θ肯定，F(xiàn)越大，弓力越大5.如圖所示為兩個(gè)大小不變、夾角θ變更的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像(0≤θ≤2π)，下列說法中正確的是()A．合力大小的變更范圍是0≤F≤14NB．合力大小的變更范圍是2N≤F≤10NC．這兩個(gè)分力的大小分別為6N和8ND．這兩個(gè)分力的大小分別為2N和8N6.[2024·浙江衢州二模]小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了最大力氣也推不動(dòng)，他設(shè)計(jì)了一方案：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，依據(jù)他的設(shè)計(jì)，只要人往中心一站，衣櫥就有可能被推動(dòng)．已知小明的重力小于衣櫥與地面間的摩擦力．以下說法正確的是()A．這是不行能的，因?yàn)樾∶鞯闹亓π∮谝聶慌c地面間的摩擦力B．這是不行能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥C．這有可能，因?yàn)锳板對(duì)衣櫥的水平推力有可能大于小明的重力D．這有可能，因?yàn)锳板對(duì)衣櫥的水平推力有可能大于衣櫥與地面間的摩擦力7．唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為α和β，α<β，如圖所示，忽視耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是()A．耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B．耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C．曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D．直轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力8．2024年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車．為保持以往船行習(xí)慣，在航道處建立了單面索(全部鋼索均處在同一豎直面內(nèi))斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示．下列說法正確的是()A．增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力B．為了減小鋼索承受的拉力，可以適當(dāng)降低索塔的高度C．索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱且拉力大小相同時(shí)，鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下D．為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必需對(duì)稱分布9.[2024·湖南邵陽一模]如圖所示，抖空竹是大家喜愛的一項(xiàng)傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)．若將空竹放在細(xì)線上，不計(jì)細(xì)線的質(zhì)量及細(xì)線與空竹間的摩擦力，表演者左手保持不動(dòng)，空竹不轉(zhuǎn)動(dòng)，則右手()A．豎直向下緩慢移動(dòng)的過程中，細(xì)線的拉力增大B．豎直向上緩慢移動(dòng)的過程中，細(xì)線的拉力增大C．水平向右緩慢移動(dòng)的過程中，細(xì)線的拉力減小D．水平向左緩慢移動(dòng)的過程中，細(xì)線的拉力減小10.[2024·浙江紹興二模]有一種多功能“人”字形折疊梯，其頂部用活頁連在一起，在兩梯中間某相對(duì)的位置用一輕繩系住，如圖所示，可以通過調(diào)整繩子的長度來變更兩梯的夾角θ.一質(zhì)量為m的人站在梯子頂部，若梯子的質(zhì)量及梯子與水平地面間的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()A．θ角越大，梯子對(duì)水平地面的作用力越大B．θ角越大，梯子對(duì)水平地面的作用力越小C．θ角越大，繩子的拉力越大D．θ角越大，人對(duì)梯子的壓力越大11．[2024·上海嘉定區(qū)二模]如圖所示，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，另一端跨過與A等高的光滑定滑輪B后懸掛一個(gè)砂桶Q(含砂子).現(xiàn)有另一個(gè)砂桶P(含砂子)通過光滑掛鉤掛在A、B之間的細(xì)繩上，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn)，∠ACB＝120°，下列說法正確的是()A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不變B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不變C．若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的砂子，再次平衡后P桶位置不變D．若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升考點(diǎn)9力的合成與分解——練基礎(chǔ)1．答案：AD解析：力的合成遵從平行四邊形定則，依據(jù)這5個(gè)力的特點(diǎn)，F(xiàn)1和F3的合力與F5大小相等、方向相反；F2和F4的合力與F5大小相等、方向相反；又F1、F2、F3、F4恰好圍成一個(gè)正方形，合力的大小為2eq\r(2)F，F(xiàn)5＝eq\r(2)F，所以這5個(gè)共點(diǎn)力的合力大小等于eq\r(2)F，方向與F5相反，A、D正確．2．答案：A解析：把豎直繩子的拉力F沿著鉛筆和傾斜細(xì)繩的方向進(jìn)行分解，作出如圖所示的平行四邊形，可知，細(xì)線豎直向下的力F對(duì)鉛筆產(chǎn)生了壓力的作用，對(duì)傾斜細(xì)繩產(chǎn)生了拉力的作用，故A正確．3．答案：D解析：設(shè)大腿骨、小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力為F1，則他們之間的夾角為θ，F(xiàn)即為他們合力的大小，則有2F1coseq\f(θ,2)＝F，腳掌所受地面豎直向上的彈力約N＝F1sineq\f(θ,2)，聯(lián)立可得：N＝eq\f(1,2)Ftaneq\f(θ,2)，D正確．4．答案：D解析：如圖，對(duì)O點(diǎn)受力分析，受秤鉤的拉力F，弦的拉力FT由coseq\f(θ,2)＝eq\f(\f(F,2),FT)可得：F肯定，θ越小，弓力FT越??；θ肯定，弓力越大，F(xiàn)越大；弓力肯定，θ越大，F(xiàn)越??；θ肯定，F(xiàn)越大，弓力越大，A、B、C錯(cuò)誤，D正確．5．答案：C解析：當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí)，合力等于兩個(gè)力之和14N；當(dāng)兩個(gè)力方向相反時(shí)，合力等于兩個(gè)力之差2N，由此可見：合力大小的變更范圍是2N≤F≤14N，故A、B錯(cuò)誤．由題圖可知：當(dāng)兩力夾角為180°時(shí)，兩力的合力為2N，而當(dāng)兩力夾角為90°時(shí)，兩力的合力為10N．則這兩個(gè)力的大小分別為6N、8N，故C正確，D錯(cuò)誤．6．答案：D解析：小明站在人字形架上時(shí)，重力產(chǎn)生如圖甲的兩個(gè)效果，甲乙重力可以分解成沿A、B兩個(gè)方向的力，由于底角較小，所以A、B方向的力會(huì)很大；A板對(duì)衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，如圖所示，因?yàn)樗椒较虻姆至?huì)遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于衣櫥與地面間的最大靜摩擦力，D正確．7．答案：B解析：將拉力F正交分解如圖所示在x方向可得出Fx曲＝Fsinα，F(xiàn)x直＝Fsinβ；在y方向可得出Fy曲＝Fcosα，F(xiàn)y直＝Fcosβ；由題知α<β，則sinα<sinβ，cosα>cosβ，則可得到Fx曲<Fx直，F(xiàn)y曲>Fy直，A錯(cuò)誤、B正確；無論是加速還是勻速，耕索對(duì)犁的拉力與犁對(duì)耕索的拉力是一對(duì)相互作用力，它們大小相等，方向相反，C、D錯(cuò)誤．8．答案：C解析：以橋身為探討對(duì)象，鋼索對(duì)橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向，則鋼索對(duì)索塔向下的壓力大小等于橋身的重力，增加鋼索的數(shù)量，鋼索對(duì)索塔的向下的壓力大小不變，A錯(cuò)誤；由圖甲可知2FTcosα＝Mg，當(dāng)索塔高度降低后，α變大，cosα變小，則FT變大，B錯(cuò)誤；由B的分析可知，當(dāng)鋼索對(duì)稱分布時(shí)，2FTcosα＝Mg，鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下，C正確；受力分析如圖乙所示，由正弦定理可知，只要滿意eq\f(FAB,sinα)＝eq\f(FAC,sinβ)，鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進(jìn)行合成，合力便豎直向下，則鋼索不肯定要對(duì)稱分布，D錯(cuò)誤．9．答案：D解析：如圖所示，起先時(shí)兩個(gè)繩子是對(duì)稱的，與豎直方向夾角是相等的，左手不動(dòng)，右手豎直向下，或向上緩慢移動(dòng)的過程中，兩只手之間的水平距離L不變；假設(shè)繩子的長度為x，則xsinθ＝L，繩子一端在上下移動(dòng)的時(shí)候，繩子的長度不變，兩桿之間的水平距離不變，則θ角度不變；兩個(gè)繩子的合力向上，大小等于空竹的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，A、B錯(cuò)誤；左手不動(dòng)，右手水平向右緩慢移動(dòng)的過程中，繩子與豎直方向的夾角變大，且兩個(gè)繩子的合力不變，依據(jù)2Fcosθ＝mg可知，細(xì)線的拉力變大；同理，右手水平向左緩慢移動(dòng)的過程中，細(xì)線的拉力減小，C錯(cuò)誤，D正確．10．答案：C解析：人對(duì)梯子整體有豎直向下的壓力，大小始終為FN＝mg，故D錯(cuò)誤．將人對(duì)梯子整體的壓力FN沿梯子的兩側(cè)分解，如圖1所示，則梯子每一側(cè)受到的壓力F壓＝eq\f(FN,2cos\f(θ,2))；圖1圖2再將梯子每一側(cè)受到的壓力分解為壓地面的分力和拉繩子的分力，如圖2所示，則壓地面的分力F地＝F壓coseq\f(θ,2)＝mg，拉繩子的分力T＝F壓sineq\f(θ,2)＝eq\f(1,2)mgtaneq\f(θ,2)；可見，θ角越大，繩子的拉力越大；依據(jù)牛頓第三定律可知梯子對(duì)水平地面的作用力與水平地面對(duì)梯子的支持力等大，與θ角無關(guān)，A、B錯(cuò)誤，C正確．11．答案：C解析：對(duì)砂桶Q分析有，Q受到細(xì)繩的拉力大小FT＝GQ，設(shè)AC、BC之間的夾角為θ，對(duì)C