2025版高考物理一轮复习微专题小练习相互作用专题10力的合成与分解

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[2024·青海省海北州期末考试]在某平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方向如图所示，大小分别为F1＝6 N，F2＝2 N，F3＝4 N，F4＝8 N．这四个力的合力方向指向( )
A．第一象限 B．第二象限
C．第三象限 D．第四象限
答案：D
解析：F1、F3合力沿x轴正方向，F2、F4合力沿y轴负方向，所以这四个力的合力的方向在第四象限，D正确．
2．[2024·河北张家口市阶段测试]如图所示，杂技演员进行钢索表演，演员和轮子的总质量为m＝80 kg，当演员缓慢运动到钢索中点时，钢索与水平面成θ＝15°角，若sin 15°＝0.259，重力加速度为g＝10 m/s2，则此时钢索最低点所受的拉力大小为( )
A.772 N B．1 544 N
C．3 088 N D．6 176 N
答案：B
解析：
以演员及轮子为研究对象，分析受力情况，作出受力图如图所示，两钢索的合力与重力等大反向，则有2F sin θ＝mg，解得F＝ eq \f(mg,2sin θ)＝ eq \f(800,2×0.259) N＝1 544 N，B正确．
3．[2024·广东省高州市期末考试]某质点在同一平面内同时受三个共点力作用的四种情况分别如图甲、乙、丙、丁所示，已知图中每个正方形方格的边长表示大小为1 N的力，则关于该质点所受合外力大小的说法正确的是( )
A．图甲中质点所受的合外力大小等于4 N
B．图乙中质点所受的合外力大小等于5 N
C．图丙中质点所受的合外力等于0
D．图丁中质点所受的合外力等于3 N
答案：B
解析：对甲，先将F1与F3合成，合力为向左的3 N，然后再用勾股定理，求得F1、F2、F3的合力等于5 N，A错误；对乙，先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解，水平分量等大反向，竖直分量分别为1 N和2 N，再与F2合成，求得合力等于5 N，B正确；对丙，F2和F3的合力与F1等大同向，则三力的合力为2F1，即合力等于6 N，C错误；根据三角形法则，丁图中合力等于0，D错误．
4.
[2024·江苏省南通市质量调研]如图所示，一物体受到恒力F1作用，同时受到从0开始增大的F2作用，两力之间的夹角θ不变，则随着F2从0开始增大，物体受到的合力( )
A．逐渐增大 B．先减小后增大
C．始终大于F1 D．始终小于F1
答案：B
解析：根据平行四边形定则，作出F1与F2的合力，如图所示
由图可知，随着F2从0开始增大，物体受到的合力先减小后增大，一开始合力小于F1，之后合力大于F1，B正确．
5.
[2024·辽宁省名校联盟联考]弩是一种装有臂的弓，主要由弩臂、弩弓、弩箭和弩机等部分组成．当弩发射时先张开弦，将其持于弩机的“牙”上，将箭矢装于“臂”上的箭槽内，通过“望山”进行瞄准后，扳动“悬刀”使“牙”下缩，弦脱钩，利用张开的弓弦急速回弹形成的动力，高速将箭射出．如图所示，某次发射弩箭的瞬间(“牙”已经下缩)，两端弓弦的夹角为120°，弓弦上的张力大小为FT，则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为( )
A．2FT B． eq \r(3)FT C．FT D． eq \f(\r(3),3)FT
答案：C
解析：根据力合成的平行四边形定则，弩箭所受弓弦的作用力如图所示，由图可得F＝2FTcs 60°＝FT，A、B、D错误，C正确．
6.
[2024·北京海淀101中学开学考试]生活中经常用刀来劈开物体．图中是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ，θ越小，刀刃越锋利，对外界产生的推力FN就越大，已知刀的重力为G.则关于FN的表达式正确的是( )
A．FN＝ eq \f(G＋F,sin θ) B．FN＝ eq \f(G＋F,2sin \f(θ,2))
C．FN＝ eq \f(G＋F,tan θ) D．FN＝ eq \f(G＋F,tan \f(θ,2))
答案：B
解析：受力分析如图所示，根据几何关系可得 eq \f(F＋G,2FN)＝sin eq \f(θ,2)，解得FN＝ eq \f(F＋G,2sin \f(θ,2))，B正确．
7．[2024·湖南省郴州市质量监测]某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同的轻质木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处．若调整装置A点距地面的高h＝8 cm时，B、C两点的间距L＝96 cm，B处衣橱恰好移动．已知该同学的质量为m＝50 kg，重力加速度大小取g＝9.8 m/s2，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为( )
A．1 680 N B．1 470 N
C．875 N D．840 N
答案：B
解析：该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力F1、F2，如图所示
设F1、F2，与竖直方向夹角为θ，则有F1＝F2＝ eq \f(mg,2cs θ)，在B点F1分解，如图所示
则水平推力为F＝F1sin θ＝ eq \f(1,2)mg tan θ，由几何关系得tan θ＝ eq \f(L,2h)，联立并代入数据可得F＝ eq \f(mgL,4h)＝1 470 N，B正确．