高中物理专题练习-力的合成和分解专题复习
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 、15NB .15N 、0NC .27N 、0ND .27N 、1N2.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 .1.5NB .2NC .4.2ND .5N3.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 NB .6 000 NC .300 ND .N4.两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 NB .NC .15 ND .20 N5.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 NB .合力大小的变化范围是2 N≤F ≤14 NC .这两个分力的大小分别为6 N 和8 ND .这两个分力的大小分别为2 N 和8 N10.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、3NC.3N、4N、5N D.1N、6N、3N11.三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 NC.2N,3N,6N D.10 N,10 N,10 N12.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:________。
力的合成与分解-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
力的合成与分解-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连并悬挂于O点,用力F拉小球a使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为=60°,则力F的大小可能为()A. B. C. D.2.作用在同一点的三个力,大小分别为25N,15N,9N,它们的合力不可能的是()A.0NB.49NC.15ND.1N3.物体在三个共点力作用下处于静止状态,若把其中的一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为()A.F1B.F1C.2F1D.无法确定4.一个物体受到两个大小分别为3N和4N的共点力,这两个力的合力的最大值是()A.3NB.4NC.5ND.7N5.如图,质量为m的物体悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ,设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2.以下结果正确的是()A.F1=mgsinθB.C.F2=mgcosθD.6.如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉法码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.5.0NB.2.5NC.8.65ND.4.3N7.有三个共点力F1、F2、F3作用于某一点,其合力为零.已知F3=5N,现保持其余两力大小和方向不变,只将F3的方向沿逆时针方向绕作用点转动90°,则这三个力的合力大小变为()A.5 NB.5NC.10ND.仍为零8.小明同学联系拉单杠时,两臂平行握住单杠将身体悬挂在空中,在他将两臂缓慢分开的过程中,手臂承受的拉力()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大9.如图,物体在水平力F作用下静止在斜面上。
若稍许增大F ,仍使物体静止在斜面上,则斜面对物体的静摩擦力F f、支持力F N以及F f和F N的合力F′变化情况是()A.F f不一定增大,F N一定增大,F′一定增大B.F f一定增大,F N一定增大,F′不变C.F f、F N、F′均增大D.F f、F N不一定增大,F′一定增大二、多选题10.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态()A.4N,5N,9NB.6N,1N,8NC.3N,5N,3ND.3N,2N,9N11.如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为θ,关于斜面对三棱柱的支持力N与摩擦力f大小的说法正确的是()A.N与f的合力大小等于三棱柱的重力大小B.N与f的大小之和可能等于三棱柱的重力的大小C.一定是N=mgcosθ和f=μmgcosθD.一定是N=mgcosθ和f=mgsinθ12.如图所示,一个人用与水平面成θ角的斜向上的拉力F拉放在粗糙水平地面上质量为M 的箱子,箱子沿水平地面匀速运动,若箱子与地面之间的动摩擦因数为μ,则箱子所受的摩擦力大小()A.μMgB.μFsinθC.μ(Mg﹣Fsinθ)D.Fcosθ13.关于“互成角度的两个共点力的合成”实验,下列说法正确的是()A.必须使分力F1、F2与合力F在同一平面内B.在同一实验中,橡皮条拉长后的结点位置O允许变动C.在同一实验中,只要结点位置不变,无论两个分力如何变化,其合力不变D.用两只弹簧秤拉时,合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F´不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的.14.将一个大小为7N的力分解为两个力,其中一个分力大小为4N,则另一个分力的大小可能是()A.2NB.7NC.11ND.12N15.如图,AB为半圆的一条直径,AO=OB,P点为圆周上的一点,在P点作用了三个共点力,大小分别为F1、F2、F3,则它们的合力的大小为()A.3F2B.F1+F2+F3C.D.16.如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能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°,下列说法正确的是()A.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NB.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力都将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力都将减小17.如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角θ=300,则F的大小()A.可能为B.可能为C.可能为mgD.可能为mg三、实验探究题18.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.(2)本实验采用的科学方法是.A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验中可减小误差的措施是A.两个分力F1、F2的大小要越大越好B.两个分力F1、F2间的夹角应越大越好C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D.AO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些(4)实验时,主要的步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是________和________;②遗漏的内容分别是________和________.四、综合题19.拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥(如图甲)都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受.现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券(每块楔块对应的圆心角为30°),如图乙所示.如果每个楔块的质量m=3kg,则:(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大?在中间两个楔块上加一个向下的50N的压力F ,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持力是多大?(g取9.8N/kg)20.如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为m A=10kg,m B=20kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,今用外力将物体B匀速向右拉出,绳与竖直方向的夹角为37°.(1)画出A物体的受力分析图;(2)求所加水平力F的大小.21.如图所示是一种简易“千斤顶”.一竖直放置的T形轻杆由于光滑限制套管P的作用,使它只能在竖直方向上运动.若轻杆上端放一质量M=100kg的物体,轻杆的下端通过一与杆固定连接的小轮放在倾角为θ=37°的斜面体上,并将斜面体放在光滑水平面上.现沿水平方向对斜面体施以推力F,(小轮与斜面体的摩擦和质量不计,g=10m/s2)(1)画出对T形轻杆(包括滑轮)的受力分析示意图;(2)滑轮对斜面体的压力为多少?(3)为了能将重物顶起,F最小值为多少?答案一、单选题1.【答案】A【解析】【分析】对ab两球整体受力分析,受重力,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如下图当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为,即,由于拉力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值。
高一物理力的合成与分解专题训练含答案
高一物理力的合成与分解专题1.2008年北京奥运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )2.如图所示,ACB是一光滑的、充足长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于( )A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.4∶93.如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法准确的是( )A.质点所受摩擦力大小为μmg sin θB.质点对半球体的压力大小为mg cos θC.质点所受摩擦力大小为mg sin θD.质点所受摩擦力大小为mg cos θ4. 重150 N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的重力为1 500 N,且静止在水平地板上,如图所示,则( )A.墙所受压力的大小为150 3 NB.木块A对木块B压力的大小为150 NC.水平地板所受的压力为1 500 N D.木块B所受摩擦力大小为150 3 N5.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是( )A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右6.如图0所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,准确的是( )A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用D.无论传送带向上或向下运动,传送带对物体A的作用力均相同7.如图所示,A、B两物体的质量分别为m A、m B,且m A>m B,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是( )A.物体A的高度升高,θ角变大B.物体A的高度降低,θ角变小C.物体A的高度升高,θ角不变D.物体A的高度不变,θ角变小8.一个质量为3 kg的物体,被放置在倾角为α=30°的固定光滑斜面上,在如图2-3-23所示的甲、乙、丙三种情况下物体能处于平衡状态的是(g=10 m/s2)( )图2-3-23A.仅甲图B.仅乙图C.仅丙图D.甲、乙、丙图9.如图物体A重400N,A与桌面间的最大静摩擦力为120N,AC绳水平,OC绳与竖直方向的夹角为30°,求:⑴当物体B重100N时,A所受的摩擦力为多少?⑵如OC绳能够承受的最大拉力为300N,A静止不动,问所挂物体B的最大质量为多少?(g=10m/s2)10.如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5N的组线OB水平,细线OC能承受充足大的拉力,为使OA,OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?2.光滑斜面上,放有质量为M的木板,木板上表面粗糙,为使木板能在斜面上静止不动,今有一质量为m的猫在上面奔跑,求猫的运动方向和加速度大小。
2020年高考物理力的合成与分解专题复习(带答案)
2020年高考物理力的合成与分解专题复习(精选高考真题+详细教案讲义,值得下载)(1)合力及其分力均为作用于同一物体上的力。
(√)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。
(×)(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。
(√)(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。
(√)(5)两个力的合力一定比其分力大。
(×)(6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。
(√)(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。
(×)突破点(一)力的合成问题1.共点力合成的常用方法(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
(2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
(3)力的三角形定则:将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的作用点,到第二个力的箭头的有向线段为合力。
平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。
2.合力的大小范围(1)两个共点力的合成|F1-F2|≤F合≤F1+F2即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|,当两力同向时,合力最大,为F1+F2。
(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3。
②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。
[题点全练]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角之间的关系图像(0≤θ≤2π),下列说法中正确的是()A.合力大小的变化范围是0≤F≤14 NB.合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 NC.这两个分力的大小分别为6 N和8 ND.这两个分力的大小分别为2 N和8 N解析:选C由题图可知:当两力夹角为180°时,两力的合力为2 N,而当两力夹角为90°时,两力的合力为10 N。
2021年高考物理专题复习:力的合成和分解
2021年高考物理专题复习:力的合成和分解1.关于矢量和标量,下列说法不正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量只有大小没有方向C.-10 m的位移比5 m的位移小D.-10 ℃的温度比5 ℃的温度低答案:C解析:由矢量和标量的定义可知A、B项正确;-10 m的位移比5 m的位移大,负号不表示大小,仅表示方向与正方向相反,故C错误;温度是标量,负号表示该温度比0 ℃低,正号表示该温度比0 ℃高,故-10 ℃的温度比5 ℃的温度低,D正确。
2.(多选)关于两个分力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力D.两力F1、F2与合力F可以是物体同时受到的三个力答案:AC解析:两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力,故A正确;两力F1、F2可以是同种性质的力,也可以不是同种性质的力,故B错误;两力F1、F2一定是同一个物体受的力,作用在不同物体上的力是不能合成的,故C正确;合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,两力F1、F2的合力F可以替代F1、F2产生的共同效果,但是两力F1、F2与合力F不能是物体同时受到的三个力,故D错误。
3.重为2 N的苹果从树上落下的过程中,受到重力和空气阻力的作用。
关于苹果所受合力的大小和方向,下列说法正确的是()A.大于2 N,方向竖直向上66B.小于2 N,方向竖直向上C.大于2 N,方向竖直向下D.小于2 N,方向竖直向下 答案:D解析:苹果向下运动,重力大于空气阻力,合力小于2 N,方向竖直向下,D 选项正确。
4.物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为( ) A.使物体下滑的力和斜面的支持力 B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力 C.斜面的支持力和水平方向的分力 D.对斜面的压力和水平方向的分力 答案:B解析:把重力按作用效果分解为平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力,如图所示,B 选项正确。
高中物理【力的合成和分解】专题训练
高中物理【力的合成和分解】专题训练[A组基础达标练]1.两个共点力F1和F2, 其合力为F,则下列说法正确的是()A.合力一定大于任一分力B.两分力间的夹角增大,合力增大C.分力F1、F2都增大时,合力F一定增大D.合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等解析:合力与分力之间满足平行四边形定则,两个力的合力可以大于分力,可以小于分力,也可以等于分力,故A错误;根据平行四边形定则知,分力的大小不变,夹角增大时,合力减小,故B错误;分力F1、F2都增大时,两分力间的夹角可能增大,所以合力F不一定增大,故C错误;由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故D正确。
答案:D2.一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形,则这个物体所受的合力是()A.2F1B.2F2C.2F3D.0解析:根据三角形定则,F3与F2的合力等于从F2的起点到F3的终点的有向线段,即与F1相同,故合力等于2倍的F1。
答案:A3.如图所示,光滑斜面上的一个球用竖直挡板挡住处于静止状态,将球的重力mg按效果进行分解,下列结论正确的是()A.重力按效果应该分解为F1和F3B.重力按效果应该分解为F2和F3C.F3是球对斜面的正压力D.F1是球对挡板的压力解析:球有压挡板和压斜面两个效果,所以重力按效果应该分解为F1和F3,A正确,B错误;F3和球对斜面的正压力不是一个力,F3的受力物体是球,正压力的受力物体是斜面,C错误;F1和球对挡板的压力不是一个力,F1的受力物体是球,压力的受力物体是挡板,D错误。
答案:A4.(多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、6 N。
高考物理一轮复习力的合成与分解专项训练(附答案)
高考物理一轮复习力的合成与分解专项训练(附答案)高考物理一轮复习力的合成与分解专项训练(附答案)几个力共同作用产生的的效果可以用一个力来代替,这个力就叫做那几个力的合力。
以下是力的合成与分解专项训练,请考生认真练习。
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1. [2019泰州模拟]关于合力与分力之间的关系的说法,正确的是()A. 合力就是分力的代数和B. 合力总比某一分力大C. 分力与合力的方向总是不一致的D. 合力等于某一分力是可能的解析:合力是分力的矢量和,而不是代数和,A错误;合力大小在两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间,合力不一定比分力大,有时可能等于某一分力,B错误,D对;当两分力方向相同时,合力与分力方向相同,C错误。
答案:D2. [2019潍坊模拟](多选)自卸式货车可以提高工作效率,如图所示。
在车厢由水平位置缓慢地抬起到一定高度且货物还未滑离车厢的过程中,货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff都在变化。
下列说法中正确的是()A. FN逐渐减小B. FN先减小后不变解析:将FO C沿两根绳子的方向进行分解,两个分力分别等于两绳子上的拉力,则FO C=G,FOA=,FOB=,故FOA上拉力最大,随着悬挂重物重力的增加,细绳OA承受的拉力最先达到最大值,将FOA=200 N代入各式得G=100 N,A正确。
答案:A5. 如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为轻杆。
光滑转轴C在AB中点D的正下方,A、O、B在同一水平面内。
AOB=120,COD=60。
若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆CO所受的压力分别为()A. mg mgB. mg mgC. mg mgD. mg mg解析:由题图可知杆CO的弹力沿杆斜向上,两个分力分别与竖直绳的拉力mg和AO、BO两绳合力FD O平衡,将竖直绳中的拉力分解为对杆CO的压力及对AO、BO两绳沿DO方向的拉力,如图甲所示。
力的合成与分解(解析版)--高二物理专题练习
力的合成与分解--高二物理专题练习一、共点力的合成1.合力的大小范围(1)两个共点力的合成:|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大。
(2)三个共点力的合成①最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.②最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.2.共点力合成的方法(1)作图法.(2)计算法.3.几种特殊情况的共点力的合成二、力分解的两种常用方法1.效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2.正交分解法(1)定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.(2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上);在动力学中,往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.(3)方法:物体受到多个力F 1、F 2、F 3、…作用,求合力F 时,可把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解.x 轴上的合力F x =F x 1+F x 2+F x 3+…y 轴上的合力F y =F y 1+F y 2+F y 3+…合力大小F =F 2x +F 2y 合力方向:与x 轴夹角为θ,则tan θ=Fy F x.1.如图所示,是两个共点力的合力F 的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图象,则这两个力的大小分别是()A .1N 、4NB .2N 、3NC .1N 、5ND .2N 、4N【答案】B【详解】两个力夹角为0°时,则F 1+F 2=5N 两个力夹角为180°时,则121N F F -=可得F 1=3N ,F 2=2N 故选B 。
2.如图,是石拱桥的简化示意图。
它是用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中,第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。
高中物理力的合成与分解计算题专题训练含答案
高中物理力的合成与分解计算题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、计算题(共20题)1、两个共点力的夹角为90º时,它们的合力大小为N,如果这两个力成某一角度θ时,它们的合力与其中的一个分力垂直,且大小为N,求这两个力的大小。
2、三个共点力的大小分别为F1=8N,F2=8N,F3=16N三个方向的夹角如下图所示,试计算这三个的合力的大小。
3、有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2),当它们同方向时,合力为7N;当它们反向时,合力为1N,求:(1)F1、F2的大小;(2)用作图法求出当两力垂直时的合力大小。
4、(12分)如图所示,把一个物体放在倾角为θ=30o的斜面上,物体受到大小为20N,方向竖直向下的重力作用,但它并不能竖直下落.从力的作用效果看,重力可以分解为两个分力.(1)用作图法求出两个分力的大小;(2)用计算法求出两个分力的大小.5、如图3-4-13所示,两个人共同用力将一块牌匾拉上墙头.其中一人用了450 N的拉力,另一人用了600 N的拉力.如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力.图3-4-136、在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上,如图3-4-14所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每根钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.图3-4-147、如图3-4-15所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小.图3-4-158、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图3-17所示,已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为多大?图3-179、甲、乙两人分别在两岸用绳拉小船在河流中行驶,已知甲的拉力大小为800 N,方向与航向夹角为30°.要保持小船能在河流正中间沿直线行驶.图3-19(1)乙怎样用力最小?(2)其最小的力为多大?(3)此时小船受到两人拉力的合力为多大?10、两个共点力,当它们同方向时合力的大小为7 N,当它们反方向时合力的大小为1 N,问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛?11、如图所示,两根相同的橡皮条,OA、OB开始夹角为0,在O点处打结吊一重50 N的物体后,结点O刚好位于圆心.今将A、B分别沿圆周向两边移到A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°.欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?12、如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小.13、如右图所示(俯视图),在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3 N,F2=4 N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 N/kg,则:(1)木块受到的摩擦力为多少?(2)若将F2顺时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?14、两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如下图所示,则合力F大小的变化范围是多少?15、如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1,F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?16、两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如下图所示,则合力F大小的变化范围是多少?17、如下图所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300 N,斜牵引索BC对电线杆的拉力是500 N,这时电线杆正好和水平地面垂直.如果电线杆自重800 N,那么电线杆对地面的压力是多大?18、甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000 N的力拉绳子,方向如图(a)所示,要使船沿OO′方向行驶,乙的拉力至少应多大?方向如何?19、在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根带有绳套的细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1)实验中两次拉伸橡皮条,以下注意事项正确的是BD(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是BD(填字母代号).A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远.(3)在课外活动小组进行研究性学习的过程中,某研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则,其设计方案为:用三根相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证力的平行四边形定则.其实验的五个主要步骤如下,请你补充完该研究小组的实验步骤:①将三根橡皮条的一端都栓在一个图钉0上,将这三根橡皮条的另一端分别栓上图钉A、B、C,注意此时四个图钉均未固定在木板上。
力的合成与分解专题复习(含答案)
专题复习力的合成与分解【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09))15.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G,则椅子对他的作用力大小为A.GB.G?sinθC.G?cosθD.G?tanθ)20.在,整个装A.B.C.D.对B A对B的弹力N2g,摩擦=mgtanα<mg.因为m和M的质量大小未知,所以A物体对地面的摩擦力可能大于Mg.故A、力f=N1C错误,B、D正确.故选BD.【思路点拨】隔离对B分析,根据合力为零,求出A对B的弹力,墙壁对B的弹力,再对整体分析,求出地面的支持力和摩擦力.解决本题的关键能够合适地选择研究对象,正确地进行受力分析,抓住合力为零,运用共点力平衡知识求解.【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09))21.右下图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,关于该过程中撑竿对涂料滚的推力F1,涂料滚对墙壁的压力F2,以下说法中正确的是A.F1增大B.F1减小C.F2增大D.F2减小【知识点】共点力平衡的条件及其应用.B3B4【答案解析】BD解析:以涂料滚为研究对象,分析受力情况,作出力图.设撑轩与墙壁间的夹角为,根据平衡条件得:F 1、F2均减【))18C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零【知识点】力的合成.B3【答案解析】C解析:A、三个力的合力最小值不一定为零,三个力最大值等于三个力之和.故A 错误.B、合力可能比三个力都大,也可能比三个力都小.故B错误.C、若F1:F2:F3=3:6:8,设F1=3F,则F2=6F,F3=8F,F1、F2的合力范围为[3F,9F],8F在合力范围之内,三个力的合力能为零.故C正确.D、若F1:F2:F3=3:6:2,设F1=3F,则F2=6F,F3=2F,F1、F2的合力范围为[3F,9F],2F不在合力范围之内,三个力的合力不可能为零.故D错误.故选C.【思路点拨】当三个力的方向相同时,合力最大,三个力的合力不一定为零,当第三个力不在剩余两个力的合力范围内,合力不能为零.解决本题的关键掌握两个力的合力范围,从而会通过两个力的合力范围求三个力的合力范围.【题文】(理综卷·2015届宁夏银川一中高三上学期第一次月考(2014.08))19.如图所示装置,两物体质量分别为m1,m2,不计一切摩擦、滑轮质量和滑轮的直径,若装置处于静止状态,则A.m1可以大于m2B.m1C.m2D.θ1m2g;由于θ1和θ2g,因互AD.本【题文))21A.小车静止时,F=mg sinθ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mg cosθ,方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上D.小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向可能沿杆向上【知识点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.B3C2C5【答案解析】CD解析:A、B、小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用;当小车静止时,小球也静止,小球处于平衡状态,受平衡力作用,杆的作用力F与重力是一对平衡力,由平衡条件得:F=mg,方向竖直向上.故A、B错误.C、小车向右做匀速运动时,受力平衡,一定有F=mg,方向竖直向上,故C正确;D、小车向右加速运动时,小球受力不平衡,小球受到的合力向右,F>mg,方向可能沿杆向上,故D正确;故选CD.【思路点拨】结合小车的运动状态对小车进行受力分析,确定杆对小球的作用力.本题中轻杆与轻绳的模型不同,绳子对物体只有拉力,一定沿绳子方向,而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向,要根据状态,由牛顿定律分析确定.【题文】(物理卷·2015届安徽省六校教育研究会高三第一次联考试卷(2014.08))6.如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点。
高中物理-力的合成和分解练习(含解析)
高中物理-力的合成和分解练习(含解析)[要点对点练]要点一:力的合成1.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( )[解析] 由矢量合成法则可知A选项的合力为2F3,B选项的合力为0,C选项的合力为2F2,D 选项的合力为2F3,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C选项.[答案] C2.两个共点力的大小分别为F1和F2,作用于物体的同一点.两力同向时,合力为A,两力反向时,合力为B,当两力互相垂直时合力为( )A.A2+B2B. A2+B2 2C.A+BD. A+B 2[解析] 由题意知F1+F2=A,F1-F2=B,故F1=A+B2,F2=A-B2.当两力互相垂直时,合力FF2 1+F22=⎝⎛⎭⎪⎫A+B22+⎝⎛⎭⎪⎫A-B22=A2+B22.[答案] B3.(多选)物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( )A.3 N,4 N,8 N B.5 N,2 N,3 NC.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N[解析] 三个力合成,若前两个力的合力可与第三个力大小相等,方向相反,就可以使这三个力的合力为零,只要使第三个力在其他两个力的合力范围之内,就可能使合力为零,即第三个力F3满足:||F1|-|F2||≤F3≤|F1|+|F2|.所以选项A、C符合题意.[答案]AC要点二:力的分解4.如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F与水平方向成α角,若将该力沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为( )A.F sinαB.F cosαC.F tanα D.F sinα[解析] 根据平行四边形定则,将F沿水平和竖直方向分解,则有F2=F cosα,B正确.[答案] B5.将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6 N,则在分解时( )A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解[解析] 由三角形定则作图如图所示,由几何知识知另一分力的最小值F2′=F sin30°=10×12N=5 N,而题中分力的大小为6 N,大于最小值5 N,小于F=10 N,如图所示有两组解,B正确.[答案] B6.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( )[解析] A图中重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果,故两分力即图中所示,A正确;B图中重力产生了向两边拉绳的效果,B正确;C图中重力产生了向两墙壁挤压的效果,故两分力应垂直于接触面,C错误;D图中重力产生了拉绳及挤压斜面的效果,D正确.[答案] C要点三:实验:探究两个互成角度的力的合成规律7.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题.(1)改变钩码个数,实验能完成的是________.A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________.A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图中________(选填“甲”或“乙”)是正确的.[解析] (1)实验中的分力与合力的关系必须满足:||F1|-|F2||<F3<|F1|+|F2|,因此B、C、D选项是可以的.(2)拆下钩码和绳子前要记录结点O的位置以及三段绳子的方向,故选A.(3)实验中F3的方向是竖直向下的.故甲正确.[答案](1)BCD (2)A (3)甲[综合提升练]8.(多选)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10 N,F也增加10 NC.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大[解析] 在矢量三角形中容易看出,F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,A正确;F1、F2同时增加10 N,若F1、F2夹角为180°,则合力不变,B错误;当两分力垂直时F=F21+F22,F′=(F1-10)2+(F2+10)2,F与F′不一定相等,C错误;当F1>F2,夹角为180°,F2稍微增大,合力减小,D正确.[答案]AD9.如图所示,小物块P沿光滑半圆曲面下滑,其重力G的切向分量为G1,从A点下滑到最低点B的过程中,下列关于G1的大小变化的情况正确的是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大[解析] 以物块为研究对象,作出重力的分解图如图所示,设切向分量G1与G的夹角为α,根据几何知识得G1=G cosα,当夹角α缓慢增大时,cosα减小,则G1变小,B正确.[答案] B10.(多选)质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,那么木块受到的滑动摩擦力为( )A.μmg B.μ(mg+F sinθ)C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ[解析] 木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力F N、摩擦力f.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡),即F cosθ=F f,F N=mg+F sinθ,又由于F f=μF压,所以F f=μ(mg +F sinθ),B、D正确.[答案]BD11.某同学为了探究两个互成角度的力的合力F随θ变化的关系,在如图甲所示的实验中,把E点与力的传感器相连接得到合力大小,如图乙所示在计算机上显示了合力F与θ变化的规律,则下列说法正确的是( )A.θ越大,合力越大B.合力一定大于任何一个分力C.根据图像无法求出两个分力的大小D.这两个分力大小分别为3 N和4 N[解析] 合力随θ的增大先减小后增大,A错误;合力可以比任何一个分力大,也可以比任何一个分力小,B错误;由图像可知,当θ=0°时,F1+F2=7 N,当θ=180°时,|F1-F2|=1 N,可以解得两分力大小分别是3 N和4 N,故C错误,D正确.[答案] D12.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤如下.①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.②如下图所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:F(N)00.50 1.00 1.50 2.00 2.50l(cm)l10.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F OO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图1所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为F OA,OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图2中画出F-l图线,根据图线求得l0=________cm.(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F OA的大小为________N.(3)在图3中作出F OA和F OB的合力F′的示意图.(4)通过比较F′与________的大小和方向,即可得出实验结论.[解析] (1)F-l图线如图甲所示,由图像知图线与横轴交点的横坐标即弹簧原长,故l0=10.0 cm.(2)由图像知橡皮筋的劲度系数k=50.0 N/m,OA、OB的长度之和是13.60 cm,原长10 cm,则形变量Δx=3.60 cm,所以弹力T=kΔx=1.80 N.(3)合力F′的示意图如图乙所示.(4)橡皮筋搭在秤钩上拉至O点和把橡皮筋挂在秤钩上拉至O点效果相同,F′应与F OO′比较.[答案](1)如解析图甲所示10.00(9.80、9.90、10.10均正确)(2)1.80(1.70~1.90均正确)(3)如解析图乙所示(4)F OO′。
高中物理力的合成与分解实验题专题训练含答案
高中物理力的合成与分解实验题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、实验,探究题(共10题)1、某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A. 在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B. 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C. 用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O. 记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;D. 按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E. 只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F’的图示;F. 比较力F’与F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是和;②遗漏的内容分别是和。
2、在做《探究求合力的方法》的实验中,有下列一些实验步骤:A.把橡皮条的一端固定在A点,将两条细绳接在橡皮条的另一端B.记下两个弹簧秤的读数,描下橡皮条结点的位置OC.记下弹簧秤的读数,描下细绳的方向D.按同样的比例作出这个F′的图示E.只用一个弹簧秤通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置OF.比较F′与用平行四边形定则求得的合力FG.在纸上按比例作出这两个力F1和F2的图示H.通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长使结点到达某一位置OI.在桌上平放一块方木板,在木板上垫一张白纸,用图钉将纸固定在方木板上J.描下两条细绳的方向K.用平行四边形定则作出合力F将实验步骤的序号按正确次序排列______________________________。
3、在《验证力的平行四边形定则》的实验中,下列说法正确的是()A.同一次实验过程,两次拉橡皮条时,其结点O应达同一位置B.用两只弹簧秤拉橡皮条时,两细线的夹角应越大越好C.用一只弹簧秤拉橡皮条时,只需记录弹簧秤的读数D.本实验采用的科学方法是等效替代法4、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列说法正确的是A.同一次实验过程,两次拉橡皮条时,其结点O应达同一位置B.用两只弹簧秤拉橡皮条时,两细线的夹角应越大越好C.用一只弹簧秤拉橡皮条时,只需记录弹簧秤的读数D.本实验采用的科学方法是等效替代法5、(1)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,采用的科学方法是( )A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.微元法(2)如下图所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。
力的合成与分解--高中物理第二章专项练习
第二章相互作用力的合成与分解1.力的合成和分解遵循平行四边形定则(三角形定则).2.力的分解常用方法有按实际效果分解和正交分解,多力合成常先正交分解再求和.3.两大小一定的分力,夹角增大时,合力减小;合力大小一定,夹角增大时,两等大分力增大.1.(多选)关于两个分力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力D.两力F1、F2与合力F可以是物体同时受到的三个力答案AC解析两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力,故A正确;两力F1、F2可以是同种性质的力,也可以不是同种性质的力,故B错误;两力F1、F2一定是同一个物体受的力,作用在不同物体上的力是不能合成的,故C正确;合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,两力F1、F2的合力F可以替代F1、F2产生的共同效果,但是两力F1、F2与合力F不能是物体同时受到的三个力,故D错误.2.作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是3N,另一个力的大小是8N,它们合力的大小可能是()A.2N B.6N C.14N D.16N答案B解析根据力的合成法则可知两力合成时,合力范围为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,所以5 N≤F≤11N,故B对,A、C、D错.3.(多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2N、2N、3N.下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()A.物体所受静摩擦力可能为2NB.物体所受静摩擦力可能为4NC.物体可能仍保持静止D.物体一定被拉动答案ABC解析两个2N的力的合力范围为0~4N,然后与3N的力合成,则三力的合力范围为0~7N ,由于最大静摩擦力为5N ,因此可判定选项A 、B 、C 正确,选项D 错误.4.如图所示,一物体受到1N 、2N 、3N 、4N 四个力作用而处于平衡,沿3N 力的方向做匀速直线运动,现保持1N 、3N 、4N 三个力的方向和大小不变,而将2N 的力绕O 点旋转60°,此时作用在物体上的合力大小为()A .2NB .22NC .3ND .33N 答案A 解析四个力的合力为零,则1N 、3N 、4N 三个力的合力F 3合等于2N ,方向与2N 的力反向;将2N 的力绕O 点旋转60°,则此时2N 的力与F 3合的夹角变为120°,则这两个力的合力大小为2N ,选项A 正确.5.(2023·辽宁葫芦岛市模拟)明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法:“以足踏弦就地,秤钩搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少.”意思是:可以用脚踩弓弦两端,将秤钩钩住弓的中点往上拉,弦满之时,推移秤锤称平,就可知道弓力大小.如图所示,假设弓满时,弓弦弯曲的夹角为θ,秤钩与弦之间的摩擦不计,弓弦的拉力即弓力,满弓时秤钩的拉力大小为F ,弓力大小等于()A.F2cos θ2 B.F 2sin θ2C.F cos θD.F sin θ答案A 解析设弦的拉力(弓力)为F T ,则F =2F T cos θ2,可得F T =F 2cos θ2,故选A.6.如图所示,两根立杆相距d ,顶端各固定一个力传感器,一条结实的细绳两端分别系在两力传感器的挂钩上,在绳上挂一重力为G 的钩码,钩码挂钩与绳之间的摩擦力可忽略不计.若改变绳子的长度l ,力传感器的示数F 也随着绳长的改变而改变.在所挂钩码重力不变的情况下,力传感器示数F 与绳长l 之间的关系正确的是()A .F 与l 无关B .F 与l 成反比C .F 与l 2成反比D .若l =2d ,则F =33G 答案D 解析对钩码受力分析如图甲所示,绳子拉力与钩码重力G 的关系是F cos θ=12G ,由图乙得sin θ=12d 12l =d l ,得cos θ=1-sin 2θ=1-(d l )2,所以F =G 21-(d l )2=Gl 2l 2-d 2,若l =2d ,得F =33G ,D 正确.7.(2023·上海市模拟)弹跳过程中屈膝是其中一个关键动作.如图所示,人下蹲,膝盖关节弯曲角度为θ,设此时大小腿肌群对膝关节的作用力F 的方向水平向后,且大腿、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面向上的弹力约为()A.F2sin θ2 B.F 2cos θ2C.F 2tan θ2D.F tan θ22答案D 解析根据力的合成和分解可知,对膝关节合力为F =2F 1cos θ2,小腿骨对膝关节的作用力F 1=F2cos θ2,则膝关节对小腿骨竖直方向的作用力为F 2=F 1sin θ2,因为脚掌对地面的竖直方向的作用力约为F 2,根据牛顿第三定律可知,脚掌所受地面向上的弹力约为F 2′=F 2=F tan θ22,故选D.8.(2023·河南驻马店市高三检测)一艘帆船正逆风行驶,其逆风行驶的受力分析如图所示,风力的大小为F 、方向与光滑平整的帆面的夹角为θ,航向与帆面的夹角也为θ,风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶,则风力在航向方向的分力大小为()A .F sin 2θB .F sin θcos θC .F tan θD.F tan θ答案A 解析把风力F 分别沿着帆面和垂直帆面的方向分解,在垂直帆面方向的分力大小F N =F sin θ,再把该分力F N 分别沿着航向和垂直航向的方向分解,有F 0=F N sin θ,解得F 0=F sin 2θ,B 、C 、D 错误,A 正确.9.如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.现保持F 的大小不变,将F 的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方,恰好也能让物块做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为()A.33B.36C .2-3 D.2-32答案C 解析对物块受力分析,F 水平时有μmg =F ,现保持F 的大小不变,将F 的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方时有,F cos 30°=μ(mg -F sin 30°),联立解得μ=2-3,故C 正确,A 、B 、D 错误.10.(多选)已知力F ,它的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是()A.3F 3 B.3F 2 C.23F 3 D.3F 答案AC解析根据题意,作出矢量三角形,如图,通过几何关系得,F1′=233F或F1=33F,故A、C正确,B、D错误.11.如图所示,一个重力为5N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离竖直方向30°并处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.8.65N B.5.0NC.4.3N D.2.5N答案D解析以物体为研究对象,根据作图法可知,当拉力F与细线垂直时最小,如图所示:根据平衡条件得F的最小值为F min=G sin30°=5×0.5N=2.5N,故选项D正确,A、B、C 错误.。
高一上学期物理专题知识及习题-力的合成和分解
力的合成和分解1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、共点力如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F 为合力.2、共点力合成的方法①作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
②计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).(3)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—力的合成与分解
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—力的合成与分解1.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法正确的是()A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个力大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零2.用两根等长轻绳将木板挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持两绳等长且悬点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小3.(多选)为使舰载机在几秒内迅速停在航母上,需要利用阻拦索将舰载机拦停(如图甲),此过程可简化为如图乙所示模型,设航母甲板为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母甲板平行.舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速.阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是()A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对飞机的弹力在变大C.当阻拦索被拉至夹角为120°时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的弹力大小为FD.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受摩擦力一直在变大4.(2023·江苏镇江市高三检测)如图所示一个“Y”形弹弓,两相同的橡皮条一端固定在弹弓上,另一端连接轻质裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的伸长量为L,橡皮条之间夹角为60°,则发射瞬间裹片对弹丸的作用力大小为()A.3kL B.23kLC.kL D.2kL5.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为()A.50 N B.30 NC.20 N D.10 N6.(2023·山西吕梁市模拟)如图所示,四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点,另一端被两人用同样大小的力F1、F2提起,使桶在空中处于静止状态,其中F1、F2与细绳之间的夹角均为θ,相邻两细绳之间的夹角均为α,不计绳的质量,下列说法正确的是()A.保持θ角不变,逐渐缓慢增大α角,则桶所受合力逐渐增大B.保持θ角不变,逐渐缓慢增大α角,则细绳上的拉力逐渐增大C.若仅使细绳变长,则细绳上的拉力变大D.若仅使细绳变长,则F1变大7.(2023·浙江嘉兴市模拟)如图所示,某物体同时受到共面的三个共点力作用,坐标纸小方格边长的长度对应1 N大小的力.甲、乙、丙、丁四种情况中,关于三共点力的合力大小,下列说法正确的是()A.甲图最小B.乙图为8 NC.丙图为5 N D.丁图为1 N8.有一种多功能“人”字形折叠梯,其顶部用活页连在一起,在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住,如图所示,可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ.一质量为m的人站在梯子顶部,若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计,整个装置处于静止状态,则()A.θ角越大,梯子对水平地面的作用力越大B.θ角越大,梯子对水平地面的作用力越小C.θ角越大,绳子的拉力越大D.θ角越大,人对梯子的压力越大9.(2023·福建省福州第一中学高三月考)如图为一小型起重机,A、B为光滑轻质滑轮,C为电动机.物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接,滑轮A 的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动,滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动.当物体P静止时()A.滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向B.滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力C.当只将滑轮A向右移动时,A的轴所受压力变大D.当只将滑轮B向上移动时,A的轴所受压力变大10.(多选)(2023·广东省模拟)如图,家用小型起重机拉起重物的绳子一端固定在起重机斜臂顶端,另一端跨过动滑轮A和定滑轮B之后与电动机相连.起重机正将重为G的重物匀速竖直上拉,忽略绳子与滑轮的摩擦以及绳子和动滑轮A的重力,∠ABC=60°,则()A.绳子对定滑轮B的作用力方向竖直向下B.绳子对定滑轮B的作用力方向与BA成30°角斜向下C.绳子对定滑轮B的作用力大小等于GD.绳子对定滑轮B的作用力大小等于3 2G11.如图所示是扩张机的原理示意图,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处作用一水平力F,B就以比F大得多的压力向上顶物体D,已知图中2l=1.0 m,b=0.05 m,F=400 N,B与左侧竖直墙壁接触,接触面光滑,铰链和杆受到的重力不计,求:(1)扩张机AB杆的弹力大小(用含α的三角函数表示);(2)D受到向上顶的力的大小.12.一重力为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽的两侧面与水平方向的夹角相等,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ=0.25,则:(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力?(2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证工件对V形槽两侧面的压力大小相等,发现工件能自动沿槽下滑,求此时工件所受槽的摩擦力大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)答案及解析1.C 2.A 3.BC 4.A 5.B 6.B7.D8.C[对人和梯子整体进行分析,有mg=F N,根据牛顿第三定律可知,梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大,与θ角无关,故A、B错误;对一侧的梯子受力分析,受到人的沿梯子向下的作用力,地面的竖直向上的支持力(不变),绳子的水平方向的拉力,如图,F T=F N tan θ2,F人=F Ncosθ2,可知θ角越大,绳子的拉力越大,故C正确;对人受力分析,梯子对人的支持力大小等于人的重力,梯子对人的支持力与人对梯子的压力是相互作用力,大小与θ角无关,故D错误.]9.C[滑轮A的轴所受压力为BA方向的拉力和物体P重力的合力,BA方向的拉力与物体P的重力大小相等,设两力方向的夹角为θ,其变化范围为90°<θ<180°,根据力的合成法则可知,滑轮A的轴所受压力不可能沿水平方向,θ的大小不确定,滑轮A的轴所受压力可能大于物体P的重力,也可能小于或等于物体P的重力,故A、B错误;当只将滑轮A向右移动时,θ变小,两绳的合力变大,A的轴所受压力变大,故C正确;当只将滑轮B向上移动时,θ变大,两绳的合力变小,A的轴所受压力变小,故D错误.]10.BD[绳子对定滑轮B的作用力为BA和BC两段绳子弹力的合力,方向不可能竖直向下,故A错误;重物匀速运动,则任意段绳子的弹力等于重力的一半,即G2.由平行四边形定则可知,合力方向沿∠ABC的角平分线,与BA夹角为30°斜向下,大小为3G2,故B、D正确,C错误.]11.(1)200cos αN(2)2 000 N解析(1)将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,如图甲所示,且F1=F2,则有2F1cos α=F,则扩张机AB杆的弹力大小为F1=F2cos α=200 cos αN(2)再将F1按作用效果分解为F N和F N′,如图乙所示,则有F N=F1sin α,联立得F N=F tan α2,根据几何知识可知tan α=lb=10,则F N=5F=2 000 N.12.(1)0.5G(2)0.4G解析(1)分析圆柱体工件的受力可知,沿轴线方向受到拉力F和两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力,由题给条件知F=F f,将工件的重力进行分解,如图所示,由平衡条件可得G=F1=F2,由F f=μF1+μF2得F=0.5G.(2)把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1′=F2′=G cos 37°=0.8G,此时工件所受槽的摩擦力大小F f′=2μF1′=0.4G.。
高考物理一轮复习专题15力的合成与分解练习(含解析)
专题15 力的合成与分解1.说法正确的是( )A.a可能受到2个力的作用B.b可能受到3个力的作用C.绳对a的拉力大小为mg tanθD.杆对a的支持力大小为mg cosθ2.(多选)如图所示,两根质量均为m的相同铁棒ab、cd平行斜靠在光滑竖直墙壁和水平地面上静止不动,铁棒与水平面间的夹角为α.一质量为4m、半径为R的圆柱体静止在两铁棒上.若两棒间的距离为R,系统始终处于静止状态,重力加速度大小为g,则( ) A.每根棒受到圆柱体的摩擦力大小为2mg sinαB.每根棒受到圆柱体的摩擦力大小为4mg sinαC.地面受到的压力大小为6mgD.地面受到的压力大小为6mg cos2α3.假期里,一位同学在厨房里帮助妈妈做菜,他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图所示,他先后作出过几个猜想,其中合理的是( )A.刀刃前部和后部厚薄不均匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大4.[2021·广东卷]唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力.设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示.忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力5.如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速往前运动,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,则下列判断正确的是( ) A.物体受到的摩擦力为F cosθB.物体受到的摩擦力为μmgC.物体对地面的压力为mgD.物体受到的地面的支持力为mg-F sinθ6.如图为港珠澳跨海大桥.为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示.下列说法正确的是( )A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C .索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D .为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布7.如图所示,一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球a 、b ,每个球的重力为G.在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F ,两球静止在空中,以下判断正确的是( )A .轻绳越长,F 越大B .轻绳越长,轻绳对球的拉力越大C .轻绳对球的拉力可能小于GD .轻绳越短,a 、b 之间的弹力越大8.(多选)如图所示装置,两物体质量分别为m 1、m 2,不计一切摩擦、滑轮和绳子的质量以及滑轮的直径,若装置处于静止状态,则( )A .m 1可以大于m 2B .m 2一定大于m 12C .m 2可能等于m 12D .θ1一定等于θ2专题15 力的合成与分解1.C 对小球a受力分析,如图所示,小球a一定受3个力的作用,由于b为轻质圆环,因此其不受重力的作用,b静止时,只受两个力的作用,由力的平衡条件可知F=F N b,AB错误;对小球a由力的平衡条件可知,沿杆方向有F′cosθ=mg sinθ,解得绳对a的拉力F′=mg tanθ,C正确;垂直杆方向有mg cosθ=F′sinθ+F N a,解得F N a=mg cosθ-mg sinθtanθ,D错误.2.AC 对圆柱体进行受力分析,因圆柱体静止,故受力平衡,将其重力沿铁棒方向和垂直铁棒方向分解,分力大小分别为4mg sinα、4mg cosα,则圆柱体受到一根铁棒的摩擦力大小为2mg sinα,根据牛顿第三定律可知,每根棒受到圆柱体的摩擦力大小为2mg sinα,A正确,B错误;以两根棒和圆柱体整体为研究对象,竖直方向受到重力和地面的支持力,由受力平衡知地面对整体的支持力大小为6mg,根据牛顿第三定律知地面受到的压力大小为6mg,D 错误,C正确.3.D4.B 曲辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为F sinα,直辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为F sinβ,由于α<β,则F sinβ>F sinα,A错误;曲辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为F cosα,直辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为F cosβ,由于α<β,故F cosα>F cosβ,B正确;作用力与反作用大小相等,耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力,故耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力,C、D错误.5.D 6.C 7.D由整体法可知拉力F 等于两球的总重力,A 项错误;设两根轻绳的夹角为θ,以a 球为研究对象,如图所示,F T =mgcosθ2,所以,轻绳越长,夹角越小,轻绳对球的拉力F T 越小,但大于重力G ,B 、C 错误;两球之间的弹力F N =mg tan θ2,细绳越短,夹角越大,弹力越大,D项正确.8.ABD由题可知绳上拉力F T =m 2g ,以滑轮为研究对象,受力如图所示,两个等大的F T 的合力与m 1g 等大、反向,可知θ1=θ2,D 正确;由cos θ=m 12m 2<1,可知,A 、B 正确,C 错误.。
2023届高考物理一轮复习专练:力的合成与分解(word版含答案)
力的合成与分解练习一、选择题1.如图所示,把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力.图中F N为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是( )A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B.物体受到mg、F N、F1、F2共四个力的作用C.F2是物体对斜面的压力D.力F N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、F N这两个力的作用效果相同2.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有( )A.F4最大B.F3=F2C.F2最大D.F1比其他各读数都小3.如图所示,三根轻绳系于竖直杆上的同一点O,其中OA和OB等长且夹角为60°,竖直杆与平面AOB所成的角为30°,若轻绳OA、OB的拉力均为20 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力大小为( ) A.10 N B.20 NC.20 3 N D.10 3 N4.(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( )A .F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍B .F 1、F 2同时增加10 N ,F 也增加10 NC .F 1增加10 N ,F 2减少10 N ,F 一定不变D .若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大 5.如图所示,一个“Y ”形弹弓顶部跨度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两根橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )A .kLB .2kL C.32kL D .152kL6.(多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N ,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N 、2 N 、3 N .下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )A .物体所受静摩擦力可能为2 NB .物体所受静摩擦力可能为4 NC .物体可能仍保持静止D .物体一定被拉动7.如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A . 5B .2C .52D . 28.已知两个共点力的合力为50 N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角,分力F 2的大小为30 N .则( )A .F 1的大小是唯一的B .F 2的方向是唯一的C .F 2有两个可能的方向D .F 2可取任意方向9.用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则( )A .F 1=33mg ,F 2=32mgB .F 1=32mg ,F 2=33mgC .F 1=12mg ,F 2=32mgD .F 1=32mg ,F 2=12mg10.如图甲、乙所示,质量为m 的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,先用平行于斜面的推力F 1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F 2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比F 1F 2为( )A .cos θ+μsin θB .cos θ-μsin θC .1+μtan θD .1-μtan θ11.(多选)如图所示(俯视图),完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m ,不考虑转动情况,下列说法正确的是( )A .下面每个球对地面的压力均为43mgB .下面的球不受地面给的摩擦力C .下面每个球受地面给的摩擦力均为33mgD .上面球对下面每个球的压力均为66mg12.蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O 、a 、b 、c 等为网绳的结点.当网水平张紧时,若质量为m 的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O 点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe 、cOg 均成120°向上的张角,此时O 点受到的向下的冲击力为F ,则这时O 点周围每根网绳的拉力的大小为( )A .F4 B .F2 C .F +mg4D .F +mg213.(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同.下列说法正确的有( )A .三条绳中的张力都相等B .杆对地面的压力大于自身重力C .绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D .绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 14.(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F ,方向如图所示,木楔两侧产生推力F N ,则( )A .若F 一定,θ大时F N 大B .若F 一定,θ小时F N 大C .若θ一定,F 大时F N 大D .若θ一定,F 小时F N 大15.(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )A .绳的右端上移到b ′,绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 16.如图所示,质量为m 的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F 推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高.当线拉力最小时,推力F 等于( )A .mg sin αB .12mg sin α C .mg sin 2α D .12mg sin 2α 二、非选择题17.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m ,拖杆质量可忽略.拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小; (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力有多大,都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tan θ0.18.如图甲所示 , 细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,重力加速度为g,求:(1)细绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.答案:1. D 2. C 3. D 4. AD 5. D 6. ABC 7. C 8. C 9. D 10. B 11. AD 12. B 13. BC 14. BC 15. AB 16. D17. (1)μsin θ-μcos θmg (2)λ18. (1)M1 2M2(2)M1g,与水平方向成30°角指向右上方(3) 3M2g,方向水平向右。
2021年人教版高三物理复习小专题练习 2.2力的合成与分解
2.2力的合成与分解 (45分钟 100分)一、单项选择题(每小题7分,共42分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.如图所示,一个物体受到三个共点力F 1、F 2、F 3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受的这三个力的合力大小为( )A.2F 1B.F 2C.2F 3D.0【解析】选D2.如图所示,起重机将重为G 的重物匀速吊起,此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢索中弹力大小为( )A.G4 B.√3G 6 C.√3G4 D.G 2【解析】选D3.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。
某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
设吊床两端绳中的拉力为F 1,吊床对该人的作用力为F 2,则( )A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着比坐着时F2大【解析】选A4.两物体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】选D5.如图所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为 ()A.F T减小,F不变B.F T增大,F不变C.F T增大,F减小D.F T增大,F增大【解析】选B6.如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小球处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b弹簧水平,a、b的劲度系数分别为k1、k2,则a、b两弹簧的伸长量之比为()A.2k2∶k1B.k2∶k1C.k1∶k2D.k2∶(2k1)【解析】选A二、不定项选择题(每小题7分,共28分。
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力的合成和分解1.力的合成类型题:求合力的方法【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.练习:1 .有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A ,反向时合力为B ,当两力相互垂直时,其合力大小为 ( ) A .22B A +B .2/)(22B A +C .B A +D .2/)(B A +2.有两个大小相等的共点力F 1和F 2,当它们夹角为90°时的合力为F ,它们的夹角变为120°时,合力的大小为 ( )A .2FB .(2/2)FC .2FD .3/2F3.下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是 ( )A .7 N ,5 N ,3 NB .3 N ,4 N ,8 NC .4 N ,10 N ,5 ND .4 N ,12 N ,8 N类型题: 弄清合力大小的范围及合力与分力的关系【例题】四个共点力的大小分别为2N 、3N 、4N 、6N ,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为_________。
【例题】四个共点力的大小分别为2N 、3N 、4N 、12N ,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为________练习:1.关于合力和分力的关系,下列说法正确的是 ( )A .合力的作用效果与其分力作用效果相同B .合力大小一定等于其分力的代数和C .合力可能小于它的任一分力D .合力可能等于某一分力大小2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 ( )A .合力大小随两力夹角增大而增大B .合力的大小一定大于分力中最大者C .两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大图1—2— 1D .合力的大小不能小于分力中最小者3.如图1—2—1所示装置,两物体质量分别为m 1、m 2,悬点ab 间的距离大于滑轮的直径, 不计一切摩擦,若装置处于静止状态,则( ) A .m 2可以大于m 1 B .m 2一定大于21m C .m 2可能等于21mD .θ1一定等于θ22.力的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?练习:1.将一个力F =10 N 分解为两个分力,已知一个分力的方向与F 成30°角,另一个分力的大小为6 N ,则在分解中 ( ) A .有无数组解 B .有两解 C .有惟一解 D .无解 15.(12分)把一个力分解为两个力F 1和F 2,已知合力F =40 N ,F 1与合力的夹角为30 °,如图1—2—9所示,若F 2取某一数值,可使F 1有两个大小不同的数值,则F 2大小的取值范围是什么?3. 正交分解法:【例5】质量为m 的木块在推力F 作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为µ,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?A .µmg B.µ(mg+Fsinθ)C.µ(mg+Fsin θ) D.F cos θ【例2】氢气球重10 N ,空气对它的浮力为16 N ,用绳拴住,由于受水平风力作用,绳子与竖直方向成30°角,则绳子的拉力大小是__________,水平风力的大小是________.8.如图所示,质量为m,横截面为直角形的物快ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
三、类型题综合应用举例1.(12分)如图1—2—7所示,物重30 N,用O C绳悬挂在O点,O C绳能承受最大拉力为203N,再用一绳系O C绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把O A绳拉到与竖直方向成多大角度?【例6】水平横粱的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10m/s2)A.50N B.503N C.100N D.1003N【例7】已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成θ角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?【例8】轻绳AB总长l,用轻滑轮悬挂重G的物体。
绳能承受的最大拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大可能值。
【例9】A的质量是m,A、B始终相对静止,共同沿水平面向右运动。
当a1=0时和a2=0.75g时,B对A的作用力F B各多大?【例10】一根长2m,重为G的不均匀直棒AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上,如图所示,求直棒重心C的位置。
【例11】如图(甲)所示.质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO与斜面间的倾角β为多大时,AO所受压力最小?针对训练1.如图所示.有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F3=10N,则这五个力的合力大小为()A.10(2+2)N B.20NC.30N D.02.关于二个共点力的合成.下列说法正确的是()A.合力必大于每一个力B.合力必大于两个力的大小之和C.合力的大小随两个力的夹角的增大而减小D.合力可以和其中一个力相等,但小于另一个力3.如图所示质量为m的小球被三根相同的轻质弹簧a、b、c拉住,c竖直向下a、b、c三者夹角都是120°,小球平衡时,a、b、c伸长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c的拉力大小为()A.mg B.0.5mgC.1.5mg D.3mg4.如图所示.物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值()A.β=0 B.β=2C.β=αD.β=2α5.如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A、B两点,今在细绳O处吊一砝码,如果OA=2BO,则()A.增加硅码时,AO绳先断B.增加硅码时,BO绳先断C.B端向左移,绳子易断D .B 端向右移,绳子易断6.图所示,A 、A ′两点很接近圆环的最高点.BOB ′为橡皮绳, ∠BOB ′=120°,且B 、B ′与OA 对称.在点O 挂重为G 的物体,点O 在圆心,现将B 、B ′两端分别移到同一圆周 上的点A 、A ′,若要使结点O 的位置不变,则物体的重量 应改为A .GB .2GC .4GD .2G7.长为L 的轻绳,将其两端分别固定在相距为d 的两坚直墙面上的A 、B 两点。
一小滑轮O跨过绳子下端悬挂一重力为G 的重物C ,平衡时如图所示,求AB 绳中的张力。
8.如图所示,质量为m ,横截面为直角形的物快ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙上,F 是垂直于斜面BC 的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
1. 把一个力分解为两个力的时候: ( ) A. 一个分力变大时,另一个分力一定要变小 B. 两个分力不能同时变大C. 无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半D. 无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍2、大小不同的在同一平面上的三个共点力,同时作用在一个物体上,以下各组中,能使物体平衡的一组是( ) A. 3N ,4N ,8N B. 2N ,6N ,7N C. 4N ,7N ,12N D. 4N ,5N ,10N3、如图1所示,小球重G N 20,处于静止状态,求小球所受挡板的弹力和斜面的支持力30︒图14、如图12所示,一球被竖直光滑挡板挡在光滑斜面上处于静止状态,现缓慢转动挡板,直至挡板水平,则在此过程中,球对挡板的压力_________,球对斜面的压力_________。
(均填如何变化)5、如图13所示,物体M处于静止状态,三条绳的拉力之比F1:F2:F3=_______。
6、如图14所示,一个重G=100N的粗细均匀的圆柱体,放在60︒的V型槽上,其角平.,则沿圆柱体轴线方向的水平拉力F=_____N 分线沿竖直方向,若球与两接触面的μ=025时,圆柱体沿槽做匀速运动。
第三讲常用力学分析方法一、受力分析1、对物体受力分析的一般思路(1)选取研究对象,研究对象可以是质点、结点、物体、物体系(2)按顺序分析物体受力,一般可按重力、弹力、摩擦力的次序分析,再分析电场力、磁场力等其他力(3)正确画出受力图,注意不同对象的分析图用隔离法分别画出。
对于质点和不考虑力对物体的形变、转动等效果时可将所有力平移到重心上或画在同一点上。
(4)结合具体问题列方程求解2、受力分析的注意事项(1)只分析研究对象所受的力(2)只分析按性质命名的力(3)每分析一个力,都要找出它的施力物体(4)合力和分析不能同时作为物体的受力练习1、(2007山东)如图,物体A靠在竖直墙面上,在力F的作用下,A、B保持静止。
物体B的受力个数为()A、2B、3C、4D、5ABF练习2、如下图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面向下滑.已知m A>m B,则物体B()A. 只受一个重力B、受到重力和一个摩擦力C、受到重力、一个弹力和一个摩擦力D、受到重力、一个摩擦力、两个弹力。