【全程复习】2022届高考物理第一轮复习方略 2.2力的合成与分解课时提能演练（含解析） 新人教版

《全程复习》2022届高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）2.2力的合成与分解(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分)1.(2022·汕头模拟)如图所示，一重为8N的球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6N，则AB杆对球作用力的大小为()A.6NB.8NC.10ND.12N2.(2022·淄博模拟)如图所示，滑轮固定在天花板上，物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上.如用Ff和FN分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，那么若将物块B向左移动一小段距离，物块B仍静止在水平地面上，则Ff和FN的大小变化情况是()A.Ff、FN都增大B.Ff、FN都减小C.Ff增大，FN减小D.Ff减小，FN增大3.如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是()A.mgB.mgC.mgD.mg4.如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的()A.F1B.F2C.F3D.F46\n5.如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态，现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一时刻，都可以认为钢球处于平衡状态，若外力F方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ＜90°，且弹簧的伸长量不超过弹性限度，则图中给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中，最接近的是()6.(2022·大连模拟)如图所示，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大到某一值而物块仍保持静止状态，则物块()A.所受合力逐渐增大B.所受斜面摩擦力可能变为零C.所受斜面弹力逐渐增大D.所受斜面作用力逐渐变小7.如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计，若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则()A.绳的拉力增大B.轻杆受到的压力减小C.绳的拉力不变D.轻杆受的压力不变8.(2022·苏州模拟)如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，则图乙反映的是该过程中()A.重力随时间变化的规律B.支持力随时间变化的规律C.摩擦力随时间变化的规律D.合外力随时间变化的规律6\n二、计算题(本大题共2小题，共28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)9.(12分)如图所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？10.(16分)如图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向的夹角为60°，改变BC绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，θ角的取值范围.(2)θ在0～90°的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值.答案解析1.【解析】选C.球受竖直向下的重力、测力计水平向右的拉力和杆的弹力作用，重力和拉力的合力与杆的弹力等大、反向，故AB杆对球作用力的大小为，C正确.2.【解析】选B.细绳对物块B的拉力F等于物块A的重力mg，物块B向左移动一小段距离，细绳与水平方向的夹角θ增大，据平衡条件知,故随着θ增大Ff、FN都减小，故B正确.3.【解析】6\n选C.将mg在沿绳方向与施加的力的反方向分解，如图所示,所以施加的力与F1等大反向即可使小球静止，故，故C正确.【变式备选】如图所示，结点O在三个力作用下平衡，保持θ不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小【解析】选C.结点O在三个力作用下平衡，受力如图(甲)所示，根据平衡条件可知，这三个力必构成一个闭合的三角形，如图(乙)所示，由题意知，OC绳的拉力F3大小和方向都不变，OA绳的拉力F1方向不变，只有OB绳的拉力F2大小和方向都在变化，变化情况如图(丙)所示，则当OA⊥OB时，OB绳的拉力F2最小，故C项正确.4.【解析】选B、C.由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F可能沿F2或F3的方向，故选B、C.5.【解析】选D.由于小球在移动的每一时刻都处于平衡状态，利用平衡条件可得,故x-cosθ图象应为双曲线的一支，故D正确.6.【解析】选B、C.物块仍保持静止状态，所受合力仍为零，A错误；当水平力F沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力大小相等时，物块所受斜面摩擦力为零，B正确；物块所受斜面弹力大小等于F垂直斜面向下的分力与重力垂直斜面向下分力之和，F增大，物块所受斜面弹力也增大，C正确；物块所受斜面作用力大小等于其重力与水平力F的合力，F增大，物块所受斜面作用力也增大，D错误.7.【解析】6\n选B、C.当系统平衡时，绳的拉力始终等于重物的重力，故绳的拉力不变，A错误，C正确；若将绳的上端从A点沿墙稍向上移，平衡时AC与CD两段绳的夹角变大，因绳的拉力不变，故两段绳的拉力的合力变小，绳对轻杆的压力减小，B正确，D错误.8.【解题指南】解答本题可按如下思路分析：【解析】选B.在圆柱体缓慢转动的过程中，物块P的重力是定值，不随时间发生变化，A错误；物块P受三个力的作用，竖直向下的重力mg，沿半径指向外的支持力FN，沿切线方向的静摩擦力Ff，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，D错误；对三力正交分解，设重力mg与支持力FN方向所夹锐角为θ，则FN=mgcosθ,Ff=mgsinθ,从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，所以FN先增大后减小，Ff先减小后增大，B正确，C错误.9.【解题指南】解答本题时要注意以下三点：(1)将力F根据实际作用效果分解.(2)再将轻杆的作用力按实际效果分解.(3)由二力平衡计算细线的张力.【解析】把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，可求出作用于滑块上斜向下的力为：(4分)斜向下的压力F1将产生两个效果：竖直向下压滑块的力F1″和沿水平方向推滑块的力F1′，因此，将F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，考虑到滑块未受摩擦力，细线上的张力等于F1的水平方向上的分力F1′，即：6\n(5分)解得：(3分)答案：10.【解析】(1)改变BC绳的方向时，AC绳的拉力FTA方向不变，两绳拉力的合力F与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为0°，此时FTA=0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以θ角的取值范围是0°≤θ＜120°.(8分)(2)θ在0～90°的范围内，当θ=90°时，FTB最大，(4分)当两绳垂直时，即θ=30°时，FTB最小，(4分)答案：(1)0°≤θ＜120°(2)【总结提升】三种特殊的平衡问题(1)动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态.(2)临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等文字叙述.(3)极值问题：平衡状态物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.6