力的合成与分解习题(有详解答案)

课时作业5力的合成与分解时间：45分钟一、单项选择题1．我国自行设计建造的斜拉索桥——上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米，引桥总长7500米．南浦大桥的引桥建造的如此长，其主要目的是()A．增大汽车对桥面的正压力B．减小汽车对桥面的正压力C．增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力D．减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力解析：把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面(斜面)方向的两个分力，引桥越长，倾角越小，重力平行于引桥桥面的分力就越小．故选项D正确．答案：D2．如图，三个大小相等的力F，作用于同一点O，则合力最小的是()解析：根据矢量合成的平行四边形定则可知，C选项的合力为零，即合力最小，C正确．答案：C3．如图所示，与竖直方向成45°角的天花板上有一物块，该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法中正确的是()A．物块一定受两个力的作用B．物块一定受三个力的作用C．物块可能受三个力的作用D．物块可能受四个力的作用解析：由于物块做匀速直线运动，则受力平衡，对物块受力分析可知，若物块所受重力与恒力F恰好平衡，则受两个力的作用，若物块所受重力小于恒力F，则物块一定受四个力，所以D项正确．答案：D4．小明想推动家里的衣橱，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解析：衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确．答案：C5．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止，下列判断正确的是()A．F1F2F3B．F3F1F2C．F2F3F1D．F3F2F1解析：由连接点P在三个力作用下静止知，三个力的合力为零，即F1、F2二力的合力F′3与F3等大反向、三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知F3F1F2，B正确．答案：B6．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动，则下列说法中正确的是()A．物体A受到三个力的作用B．物体A受到四个力的作用C．物体A受到的滑动摩擦力大小为FsinθD．物体A对水平地面的压力大小为Fsinθ解析：物体A受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦力四个力的作用，B正确，A错误；由于A向右匀速运动，根据平衡条件可得滑动摩擦力Ff＝Fcosθ，C错误；物体A对水平地面的压力大小FN＝mg－Fsinθ，D错误．答案：B7．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是()A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C．若F1F2F3＝368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1F2F3＝362，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零解析：这三个力合力的最小值不一定为零，合力不一定大于分力，A、B错误；若三个力大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的范围之内，C正确；D选项中的三个力不满足这个关系，D错误．答案：C8．两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则()A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析：设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由O点合力为零可得：FA·cos30°＝FB·cos60°即3FA＝FB，故A、B均错误；因FBFA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正确，C错误．答案：D9．如图所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零．F1沿－y方向，大小已知．F2与＋x方向夹角为θ(θ90°)，大小未知．下列说法正确的是()A．F3一定指向第二象限B．F3一定指向第三象限C．F3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小D．F3的最小值可能为F1cosθ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均错；F3、F2的合力与F1等大反向，而F1大小、方向均已知，故F3与F2的合力与其夹角大小无关，C错；当F3与F2垂直时，F3最小，其最小值为F1cosθ，D正确．答案：D10．如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个小球P，开始时，小球处于静止状态，现对小球施加一个水平向右的外力F，使小球向右缓慢偏移，依次经过A点和B点，已知A、B两点分别在如图直线OM和ON上，但图中未标出具体位置，弹簧的伸长量始终处于弹性限度内，下列说法中正确的是()A．B点比A点高B．B点比A点低C．B点与A点高度相同D．B点可能比A点高，也可能比A点低解析：对小球施加一个水平向右的外力F，使小球向右缓慢偏移，小球处于动态平衡状态，弹簧弹力在竖直方向的分力等于小球重力，在A点，kxcosθ＝mg，小球距离O点的竖直高度可表示为(L0＋x)cosθ＝L0cosθ＋xcosθ＝L0cosθ＋mgk，据此可知，经过B点时，θ较大，小球距离O点竖直高度较小，B点比A点高，选项A正确．答案：A二、多项选择题11．如图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则在此过程中静摩擦力可能为()A．0B．FC.F2D．2F解析：由于物体不动，当F逆时针转动时，静摩擦力与F的水平分力平衡，当F水平时，Ff＝F，当F竖直时，Ff＝0，所以静摩擦力的变化范围是0≤Ff≤F，故A、B、C正确．答案：ABC12．两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10N，F也增加10NC．F1增加10N，F2减小10N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大解析：F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确；F1、F2同时增加10N，F不一定增加10N，选项B错误；F1增加10N，F2减少10N，F可能变化，选项C错误；若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，选项D正确．答案：AD13．右图为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式，三段轻绳ac、cd、bd长度相等，a、b点等高，c、d为结点且等高，三段轻绳的拉力大小分别为Fac、Fcd、Fbd，两灯笼受到的重力分别为Gc和Gd，下列表述正确的是()A．Fac与Fbd大小一定相等B．Fac一定小于FcdC．Gc和Gd一定相等D．Fac与Fbd的大小之和等于Gc与Gd大小之和解析：根据题述的对称性，Fac与Fbd大小一定相等，Gc和Gd一定相等，选项A、C正确，因Fac和Fbd均大于G，故Fac与Fbd的大小之和一定大于Gc与Gd大小之和，选项D错误；又Fac的水平分力与Fcd大小相等，故Fac一定大于Fcd，B错误．答案：AC14．如图所示是剪式千斤顶，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．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是()A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×104NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：设两臂受到的压力均为F1，汽车对千斤顶的压力为F，两臂间夹角为θ，则有F＝2F1cosθ2，由此可知，当F＝1.0×105N，θ＝120°时，F1＝1.0×105N，A错误，B正确；若继续摇动把手，F不变，θ减小，则F1将减小，C错误，D正确．答案：BD15．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，g＝10m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是203N，则下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力为10NB．重物A的质量为2kgC．桌面对B物体的摩擦力为103ND．OP与竖直方向的夹角为60°解析：O′a与aA两绳拉力的合力与OP的张力大小相等．由几何知识可知FO′a＝FaA＝20N，且OP与竖直方向夹角为30°，D不正确；重物A的重力GA＝FaA，所以mA＝2kg，B正确；桌面对B的摩擦力Ff＝FO′b＝FO′acos30°＝103N，C正确；弹簧的弹力F弹＝FO′asin30°＝10N，故A正确．答案：ABC