2015高考物理一轮复习力的合成与分解课后练习（2014新题，含解析）

课时训练5 力的合成与分解

一、选择题

1.[2014·甘肃模拟]物体在三个共点力作用下保持静止状态，已知其中两个力的大小分别是F1＝4 N，F2＝7 N，则第3个力F3的大小不可能是( ) A．3 N B．7 N C．11 N D．15 N

解析 当三个共点力平衡时，任意两个力的合力大小与第三个力相等，方向相反；由于两个分力的大小为F1＝4 N，F2＝7 N，则其合力的最小值为二个力的差，是在同一直线上它们的方向相反时，大小为7 N－4 N＝3 N；合力的最大值为二个力的和，是在同一直线上它们的方向相同时，大小为7 N＋4 N＝11 N；故A、B、C都在这个范围内，只有D中的15 N超出了这个范围，故D是不可能的． 答案 D 2.

用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体A，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体B，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示，则物体B所受摩擦力( ) A．等于零

1

B．大小为mg，方向沿斜面向下

2

3

mg，方向沿斜面向上 2

D．大小为mg，方向沿斜面向上

解析 根据题意，物体B受到弹簧的弹力大小为mg，对物体B受力分析并根据平衡条件可知，物体B在重力、弹簧弹力和斜面支持力的作用下处于平衡状态，所以物体B不受摩擦力的作用，选项A正确． 答案 A 3. C．大小为

如图所示，一重为120 N的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为100 N，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则杆AB对球作用力的大小为( ) A．80 N B．100 N C．110 N D．120 N

解析 球受到重力mg、测力计的弹力F＝100 N和杆对其的作用力N，根据平衡条件可得：

1

Nx＝Fcos37°＝80 N，Ny＝mg－Fsin37°＝60 N，所以N＝N2x＋N2y＝100 N，即B正确． 答案 B 4.

如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是( ) A．F1增大，F2减小 B．F1增大，F2增大 C．F1减小，F2减小 D．F1减小，F2增大 解析

对小球受力分析结合物体的平衡条件可作出如图所示的动态图，推力F1不断增大，从图易看出F1不断增大时，F2增大，即B正确． 答案 B 5.

如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平．则在斜面上运动时，B受力的示意图为( )

解析 对物体A、B整体受力分析可知，合力沿斜面向下，加速度沿斜面向下．物体B的加速度也一定沿斜面向下，又因为摩擦力的方向总是沿着接触面，所以A项正确． 答案 A

6．如图甲所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°，如图乙所示(sin37°＝0.6)，M

则等于( ) m

2

9933A. B. C. D. 321684

解析 由平衡条件，对题图甲，2kx1cos37°＝mg，(L＋x1)sin37°＝L，对题图乙，M9

2kx2cos53°＝Mg，(L＋x2)sin53°＝L，联立解得：＝，所以选项A正确．

m32答案 A 7.

如图所示，轻质工件通过轻质杆与滑块B连接，当作用在滑块B上的水平推力F＝100 N时，整个装置静止，此时α＝30°.已知滑块与水平面间的摩擦力不计，则工件上受到的压力为( ) A．100 N

B．1003 N C．50 N D．200 N

解析 对B受力分析如图甲所示，则F2＝F/sinα＝2F，对上部分受力分析如图乙所示，其中F2′＝F2，得FN＝F2′·cosα＝1003 N，故B正确．

答案 B 8.

[2013·重庆卷]如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( ) A．G B．Gsinθ

C．Gcosθ D．Gtanθ

解析 人只受重力和椅子对他的作用力而处于平衡状态，这两个力必然等大反向，所以椅子

3

各部分对人的作用力的合力大小等于重力的大小，A项正确． 答案 A 9.

如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m和M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是( ) A．水平面对正方体M的弹力大小大于(M＋m)g B．水平面对正方体M的弹力大小为(M＋m)gcosα C．墙面对正方体M的弹力大小为mgcotα D．墙面对正方体m的弹力大小为mgtanα

解析 对m和M组成的整体受力分析，竖直方向上水平面对M的支持力等于二者的总重力，故A、B项错；隔离m受力分析，它受到重力、右侧墙的弹力和M的弹力(方向垂直于图中虚线指向右上方)，在力的三角形中找到力的关系，则墙面对m的弹力大小为mgcotα，故D项错；墙面对正方体M的弹力和墙面对m的弹力等大反向(在整体法分析中是一对平衡力)，故C项正确． 答案 C

10．如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，同下列判断正确的是( )

A．弹簧处于拉伸状态 B．弹簧处于压缩状态 3

C．弹簧的弹力大小为mg

43

D．弹簧的弹力大小为mg

8解析

若弹簧处于压缩状态，右侧小球受到竖直向下的重力，水平向右的弹簧弹力和垂直细杆斜向左下方的弹力，小球不可能平衡，所以弹簧处于拉伸状态，对左侧小球受力分析如图所示，3

由平衡条件知F＝mgtan37°＝mg，则A、C对，B、D错．

4答案 AC

4

11.[2014·河北调研]将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在基地上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )

A．1/2 B.3/2 C.3/3 D.3 解析

选择石块1作为研究对象．隔离石块1，画出石块1受力图，如图所示．由图中几何关系可得，F31sin30°＝G，解得F31＝2G；F21tan30°＝G，解得F21＝3G；F21：F31＝3：2，选项B正确． 答案 B 12.

如图所示，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，下列说法中正确的是( ) A．B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

D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

解析 将物块B移至C点后，细绳与水平方向夹角减小，细绳中拉力不变，B与水平面间的摩擦力增大，地面对B的弹力增大，选项A错误，B正确；由于α＋β增大，滑轮两侧细绳拉力合力减小，由平衡条件可知，悬于墙上的绳所受拉力减小，选项C错误；A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等，选项D正确． 答案 BD 二、非选择题 13.

如图所示，质量M＝23 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝3 kg的小球相连．今用跟水平方向成30°角的力F＝103 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、

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