高考物理专题复习：力的合成与分解

高考物理专题复习：力的合成与分解
一、单选题
1．同一平面内的三个力，大小分别为14N 、6N 、7N ，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（ ） A ．27N 、15N
B ．15N 、0N
C ．27N 、0N
D ．27N 、1N
2．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是1N ，另一个力的大小是3N 。

两个力的合力值可能为（ ） A ．1.5N
B ．2N
C ．4.2N
D ．5N
3．如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m 。

用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为（ ）
A ．1 500 N
B ．6 000 N
C ．300 N
D ．N
4．两个大小相等的共点力F 1和F 2，当它们之间的夹角为90°时，合力大小为N ，则当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（ ）
A ．10 N
B ．N
C ．15 N
D ．20 N
5．将力F 分解成1F 和2F ，若已知1F 的大小以及2F 与F 的夹角θ（θ为锐角），则错误的是（ ）
A ．当1sin F F θ<时，无解
B ．当1sin F F θ=时，有一解
C ．当1F F <时，有一解
D ．当1sin F F θ>，有两解
6．已知两个共点力的合力大小为50N ，分力1F 的方向与合力F 的方向成30︒角，分力2F 的大小为30N ，则（ ） A ．1F 的大小是唯一的
B ．2F 的方向是唯一的
C ．2F 有两个可能的方向
D ．2F 可取任意方向
7．在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，用两个弹簧秤分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，在此过程中必须注意（ ） A ．两根细绳必须等长
B ．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C ．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D ．在实验中，两个弹簧秤的夹角应该越大越好
8．架在A 、B 两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是（ ）
A ．夏季与冬季电线对电线杆的拉力大小相等
B ．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向相同
C ．夏季电线对电线杆的拉力较大
D ．冬季电线对电线杆的拉力较大 二、多选题
9．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角之间的关系图像（0≤θ≤360°），下列说法中错误的是（ ）
A ．合力大小的变化范围是0≤F ≤10 N
B ．合力大小的变化范围是2 N≤F ≤14 N
C ．这两个分力的大小分别为6 N 和8 N
D ．这两个分力的大小分别为2 N 和8 N
10．物体受共点力F 1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动，这三个力可能选取数值正确的是（ ）
A．15N、5N、6N B．1N、2N、3N
C．3N、4N、5N D．1N、6N、3N
11．三个共点力作用于一个物体，下列每一组力中合力可以为零的是（）
A．2 N，3 N，4 N B．4 N，5 N，10 N
C．2N，3N，6N D．10 N，10 N，10 N
12．对两个大小不等的共点力进行合成，则（）
A．合力一定大于每个分力
B．合力可能同时垂直于两个分力
C．合力的方向可能与一个分力的方向相反
D．两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大
三、填空题
13．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，将橡皮条上结点用两个弹簧秤拉到O点，记
下两个弹簧秤的读数和绳套方向，再改用一个弹簧秤将橡皮条上结点还拉到O点的目的是：________。

14．作用在一个平面内，大小分别为4N、8N、10N的三个共点力，其合力的最大值是_______N，最小值是________N。

15．如图有一个表面光滑、截面是等腰三角形的轻质尖劈，其倾角为θ，插在缝A与B之间，若在尖劈上加一个大小不变方向竖直向下的力F，尖劈对缝的左侧压力大小为_________。

当θ变小时，则对A与B两侧的作用力会增大，请分析说理__________________________。

16．两个大小为5 N的力F1和F2，当它们的夹角为0°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为90°时，合力的大小为______N；当它们的夹角为180°时，合力的大小为______N。

17．两个大小不变的共点力，当两分力间的夹角θ=______时，其合力为最大；随两力之间
夹角θ的减小，其合力将______。

（填“增大”或“减小”）
18．两个共点力的大小分别为3N和4N，则这两个力的合力的最大值为________N，最小值为________N。

四、实验题
19．某课外兴趣小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，实验中使用的每个砝码质量均相同。

先用两组砝码（一组4个砝码，一组3个砝码）拉弹簧使之伸长至某个位置O′，并记录；然后再用一根细线牵引一组砝码拉弹簧。

（1）本实验采用的物理方法是___________法，完成该实验最关键的步骤是___________。

（2）某同学在坐标纸上画出了如图乙所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示3 N，则两力的合力F=___________ N，F1与F的夹角为θ=___________。

（3）当再用一根细线牵引一组砝码拉弹簧时，所需的砝码一定不会超过___________个。

五、解答题
20．在同一平面内的四个共点力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N，方向如图所示，求它们的合力。

（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
21．如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得绳子与水平面的夹角为60°，已
知气球受到空气的浮力为，忽略氢气球的重力。

（1）画出气球受到的所有力的示意图；
（2）利用正交分解的方法，求：①氢气球受到的水平风力多大？②绳子对氢气球的拉力多大？
22．如图所示，倾角为θ=15︒的斜面上放着一个木箱，F与水平方向成45︒角。

分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。

试在图中作出分力F x和F y，并计算它们的大小。

参考答案
13．使分力产生的作用效果和合力产生的作用效果相同 14．22 0
15．2sin 2θF
当θ变小时，sin 2
θ
减小，F 一定时，2sin 2
θF
增大
16．10 0 17．0 增大 18．7 1
19．等效替代 第二次也要把弹簧拉到O ′处 18 45° 7 20．38.2 N ，方向与F 1夹角为45°斜向右上方 21．（1）略；（2）①20N ；②40N
22．F x F ，F y =12F。