2025版高考物理一轮总复习第2章相互作用第7讲力的合成与分解提能训练.docVIP

第二章第7讲

基础过关练

题组一力的合成

1．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ(0≤θ≤2π)角之间的关系图像，下列说法中正确的是(C)

A．合力大小的变化范围是0≤F≤14N

B．合力大小的变化范围是2N≤F≤10N

C．这两个分力的大小分别为6N和8N

D．这两个分力的大小分别为2N和8N

[解析]由题图可知，当两力夹角为180°时，两力的合力大小为2N，而当两力夹角为90°时，两力的合力大小为10N。则这两个力的大小分别为6N、8N，故C正确，D错误。当两个力方向相同时，合力大小最大，等于两个力之和；当两个力方向相反对，合力大小最小，等于两个力之差，由此可知，合力大小的变化范围是2N≤F≤14N，故A、B错误。

2．(2024·山东济南质检)如图为汽车的机械式手刹(驻车制动器)系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。以下说法正确的是(D)

A．当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等

B．拉动手刹拉杆时，拉索AO上的拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大

C．若在拉索AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC的拉力越大

D．若保持OD、OC两拉索的拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力

[解析]当OD、OC两拉索夹角为120°时，三根拉索的拉力大小相等，选项A错误；拉动手刹拉杆时，当OD、OC两拉索夹角大于120°时，拉索AO上的拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力都小，选项B错误；根据平行四边形定则可知，若在拉索AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC上的拉力越小，选项C错误；若保持OD、OC两拉索的拉力不变，OD、OC两拉索越短，则两拉力的夹角越大，合力越小，即拉动拉索AO越省力，选项D正确。

3．现代人经常低头玩手机，这会使颈椎长期受压，可能引发颈椎病。人低头时，可粗略认为头受重力G，肌肉拉力F1和颈椎支持力F2。如图所示，某同学低头看手机时头颈弯曲与竖直方向成60°，此时肌肉对头的拉力F1约为头重的4倍，F2沿图中虚线方向，依据上述信息估算此时颈椎受到的压力F的可能值(C)

A．GF4G B．F＝4G

C．4GF5G D．F5G

[解析]对人的头部受力分析如图所示。在三角形中，由几何知识可知，大角对大边，所以F2F1＝4G。又因为两边之和大于第三边，故F2G＋F1＝5G，根据牛顿第三定律知，颈椎受到的压力4GF5G，故C正确。

题组二力的分解

4．我国自行设计建造的斜拉索桥——上海南浦大桥，其桥面高达46m，主桥全长846m，引桥总长7500m。南浦大桥的引桥建造得如此长，其主要目的是(D)

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。

5．(2024·云南昆明高三阶段练习)如图甲所示为冰壶运动，属于2022北京冬奥会比赛项目，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧。现对运动员推动冰壶滑行过程建立如图乙所示模型：冰壶质量m＝20kg，运动员施加的推力F＝50N，方向与水平方向夹角为37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，若冰壶在推力F作用下做匀速直线运动，冰壶与冰面间的动摩擦因数μ为(结果保留两位有效数字)(C)

A．0.15 B．0.16

C．0.17 D．0.18

[解析]由受力分析可得Fcosθ＝μ(mg＋Fsinθ)，代入数据解得μ≈0.174，结果保留两位有效数字知C正确，A、B、D错误。

题组三“动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”模型

6.(多选)如图所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ，则AO绳的拉力FA，OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为(AC)

A．FA＝Gtanθ B．FA＝eq\f(G,cosθ)

C．FB＝eq\f(G,cosθ) D．FB＝Gcosθ

[解析]结点O受到三个力作用FA、FB、FC，如图所示，其中FA、FB的合力与FC等大反向，即F合＝FC＝G，则eq\f(FA,FC)＝tanθ，eq\f(FC,FB)＝cosθ，解得FA＝Gtanθ，FB＝eq\f(G,cosθ)，故A、C正确