1、山东青州一中 2012 届高三一轮物理复习（人教版）第 2 章 相互作用第 2 节 力的合成与分解一、选择题(本大题共 10 小题，每小题 7 分，共计 70 分每小题至少一个答案正确)1如图 2212 所示，F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是图 2212解析 由矢量合成法则可知 A 图的合力为 2F3，B 图的合力为 0，C 图的 合力为 2F2，D图的合力为 2F3，因 F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为 C 图答案 C2在研究共点力合成实验中，得到如图 2213 所示的合力与两力夹角 的关系曲线，关于合力 F 的范围及两个分力的大小，下列
2、说法中正确的是来源:图 2213A2 NF14 N B2 NF10 NC两力大小分别为 2 N、8 ND两力大小分别为 6 N、8 N解析 由图象得： 时，两分力 F1、F 2垂直 ，合力为 10 N，即 F F 100，12 21 2 时，两分力方向相反，即两分力相减，|F 1F 2|2，联立解得：F 18 N F2 6 N 或 F16 N F 28 N，合力的范围|F 1F 2|FF1F 2，即 2 NF14 N，故 A、D 对，B 、C 错答案 AD图 2214 来源:32009 年济南全运会，上海运动员严明勇勇夺吊环冠军，其中有一个高难度的动作就 是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓
3、慢张开到如图 2214 所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力 FT(两个拉力大小相等 )及它们的合力F 的大小变化情况为AF T增大，F 不变BF T增大，F 增大CF T增大，F 减小DF T减小，F 不变解析 由平衡条件，合力 F 等于人的重力，故 F 恒定不变；当两手距离变大时，绳的拉力的夹角变大，由平行四边形定则知，F T变大，A 正确答案 A4图 2215 中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是 G，在 图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是 F1、F 2、F 3，则图 2215AF 3F 1F 2 BF 3F 1F 2CF
4、1F 2F 3 DF 1F 2F 3解析 F 1G ，F 2Gsin 60 G，F 3G ，故 B 正确32答案 B5(2011 金考卷 )如图 2216 所示四个图中，AB、BC 均为轻质杆，各图中杆的A、C 端都通过铰链与墙 连接，两杆都在 B 处由铰链连接，且系统均处于静止状态现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是来源:图 2216A图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁来源:解析 轻质杆与轻绳的区别在于，轻质杆不但能被压，还能被拉，而轻绳只能
5、被拉，根据这一点再取 B 点为研究对象并进行受力分析可得到图乙中 AB 不能用轻绳代替，B 点受力不能平衡，所以正确的选项应该是 B.答案 B图 22176如图 2217 所示，物体 A 在同一平面内的四个共点力 F1、F 2、F 3和 F4的作用下处于静止状态，若其中力 F1沿逆时针方向转过 120而保持其大小不变，且其他三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受的合力大小为A2F 1 B. F13CF 1 D. F132解析 物体 A 在同一平面内的四个共点力作用下处于静止状态，其合力为零，则 F2、F 3、F 4三个力的合力与 F1等大反向将 F1沿逆时针方向旋转 120而保持其大小不变时
6、，物体受的四个力的合力即为大小均为 F1、方向间夹角为 60的两个力的合力，故 F 合 2F1cos 30 F1，B 正确3答案 B7(2010 广东揭阳统考 )作用于同一点的两个力，大小分别为 F15 N，F 24 N，这两个力的合力 F 与 F1的夹角为 ，则 可能为A30 B45C60 D75解析 由于力的合成遵守平行四边形 定则，如以 F1的末端为圆心，以 F2的大小为半径画圆弧，从 F1的 始端向圆弧各点引有向线段，就表示 F1、F 2的合力 F，当 F 与圆弧相切时，F 与 F1的夹角最大，由计算知， 角最大为 53，如下图所示答案 AB8如图 2218 所示，在水平天花板的 A
7、点处固定一根轻杆 a，杆与天花板保持垂直杆的下端有一个轻滑轮 O.另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处，细线跨过滑轮 O，下端系一个重为 G 的物体 BO 段细线与天花板的夹角为 30.系统保持静止，不计一切摩擦下列说法中正确的是图 2218A细线 BO 对天花板的拉力大小是G2Ba 杆对滑轮的作用力大小是G2Ca 杆和细线对滑轮的合力大小是 GDa 杆对滑轮的作用力大小是 G解析 细线对天花板的拉力等于物体的重力 G；以滑轮为对象， 两段绳的拉力都是 G，互成 120，因此合力大小是 G，根据共点力平衡，a 杆对滑轮的作用力大小也是 G(方向与竖直方向成 60斜向右上方)；a 杆和细线对
8、滑轮的合力大小为零答案 D图 22 19来源:Z|xx|k.Com9如图 2219 所示，作用于 O 点的三个力平衡，设其中一个力大小为 F1，沿y方向，大小未知的力 F2与x 方向夹角为 ，下列说法正确的是A力 F3只能在第二象限B力 F3可能在第三象限的任意方向上C力 F3与 F2夹角越小，则 F3与 F2的合力越小DF 3的最小值为 F1cos 解析 根据平行四边形定则可知，力 F3在从 y 轴正方 向沿逆时针转过(90)的范围内，如图所示，故 A、B 错；由于三力平衡，力 F3与 F2的合力大小始终等于 F1，故 C错；由物体受力平衡可知，F 3的最小值等于 F1cos .答案 D10
9、如图 2220 所示，在倾角为 的固定光滑斜面上，质量为 m 的物体受外力 F1和 F2的作用，F 1方向水平向右，F 2方向竖直向上若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是来源:图 2220AF 1sin F 2cos mgsin ，F 2mgBF 1cos F 2sin mgsin ，F 2mgCF 1sin F 2cos mgsin ，F 2mgDF 1cos F 2sin mgsin ，F 2mg解析 对物体受力分析如图所示，列平衡方程，得F1cos F 2sin mgsin F1sin mgcos F 2cos F N来源:由得 F1cot F 2mg，故 F2mg选项 B 正确答案
10、B11.（2011 安徽）一质量为 m 的物块恰好静止在倾角为 的斜面上。现对物块施加一个竖直F向下的恒力 F，如图所示。则物块A仍处于静止状态B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不便D受到的合外力增大答案：A解析：由于质量为 m 的物块恰好静止在倾角为 的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数 =tan 。对物块施加一个竖直向下的恒力 F，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A 正确，B、D 错误。摩擦力由 mgsin 增大到(F +mg)sin ，C 错误。来源:二、计算题(本大题共 2小题，共 30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12
11、.(14 分)加拿大帆船运动员普林斯是一位敢于向逆风挑战的英雄在狂风暴雨的恶劣天气中，他硬是驾驶着心爱的小帆船， ”顶着”狂风，破恶浪，创造出平均速度为 225 km/h 的世界记录如图 2221 所示为普林斯逆风航行的示意图，风斜吹向船帆对帆产生一个垂直于船帆方向的力 F，正是这个力 F 为帆船的前进提供了动力已知帆船沿其龙骨线方向匀速向前航行，船帆与龙骨线的夹角为 30，F 的大小为 2 000 N，求船在前进方向上受到平均阻力的大小图 2221解析 船匀速航行的动力为 F 沿龙骨线方向( 即运动方向) 的分力F1 Fcos 601 000 N.来源:由于船匀速航行，所以船在前进方向上受到
12、的平均阻力的大小 Ff与 F1相等，即来源:Ff F1 1 000 N.答案 1 000 N13 (16 分)如图 22 22 所示，杆 AB 重 20 N，为了使杆处于竖直位置，用一根与竖直方向成 30角的斜绳 AC 拉住杆，测得该绳的拉力为 100 N求：图 2222(1)水平绳 AD 的拉力是多少？(2)杆对地面的压力为多少？解析 (1)设水平绳 AD 的拉力为 F1，斜绳拉力为 F2，F 1与 F2的合力 F 是竖直向下的，如图所示，由图可知：F 1F 2sin 30100 0.5 N50 N.(2)F F2cos 30100 0.866 N86.6 N.杆对地面的压力：FN GABF 20 N86.6 N106.6 N.答案 (1)50 N (2)106.6 N
