高考物理专题02相互作用备考强化训练5力的合成与分解人教版

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高考物理经典问题的妙解策略专题02 相互作用-人教版高三全册物理试题

专题02 相互作用考点分类：考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况，而在这类平衡问题中，又常有图形结构对称的特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性．解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性，结合力的合成与分解知识与平衡条件列出方程，求解结果．考点二摩擦与自锁现象1．力学中有一类现象，当物体的某一物理量满足一定条件时，无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动，物理上称这种现象为“自锁〞．生活中存在大量的自锁现象，例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的．2．摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时，无论主动力合力多大，约束力都可与之平衡．摩擦自锁在生活中也大量的存在，并起着相当大的作用．3．最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm＝μFN.其中，静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体外表的材料性质与外表状况．考点三绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型1．绳模型(1)“死结〞可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结〞两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结〞分开的两段绳子上的弹力不一定相等．(2)“活结〞可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结〞一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结〞而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结〞分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线．2．杆模型杆可分为固定杆和活动杆．固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉〞和“推〞的作用．一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆．考点四摩擦力方向与运动方向的关系摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向(以地面为参考系)可能一样,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一：对称法解决非共面力问题◆典例一：〔2018福建质检〕课堂上，教师准备了“∟〞型光滑木板和三个完全一样、外外表光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示〔截面图〕方式堆放在木板上，如此木板与水平面夹角θ的最大值为A．30°B．45°C．60°D．90°【参考答案】 A【考查内容】此题是以三个圆柱形积木在“∟〞型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。

高考物理一轮总复习第二章相互作用第5讲力的合成与分解课件

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•考点共点力的合成力的分解
• • 1．力的合成 • (1)合力与分力 • ①定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效
果相同，这一个力就叫作那几个力的__合__力__，那几个力叫作这一个力的___分_力__． • ②关系：合力与分力是____等_效__替__代___关系．
• 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和的绝对值．
• 作图法求合力的四点要求
• ①分力、合力的作用点相同，切忌弄错表示合力的对角线
③夹角为 120°的两等大的力的合成，如图丙所示．由几何知识得出对角线将作出的平行四边形分为两个等边三角形，故合力的大小与分力相等．
• 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
反为向F1＋时F，2.合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大， • (2)三个共点力的合成
按力的作用效果分解力的基本思路
实际问题
―分析―力→的
作用效果
确定分力方向
―作出―平→行
四边形
数学计算求分力
•三 “死结”和“活结”模型
• 1．“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等．
• (1)两个力的合力一定大于任何一个分力．( × )

高考物理重点专题讲解及突破02 相互作用(含解析)-人教版高三全册物理试题

2020-2021年高考物理重点专题讲解与突破02：相互作用超重点1：共点力平衡问题1．解决平衡问题的根本思路(1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求．(2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法．(3)对研究对象受力分析→画受力示意图．(4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等．(5)进展相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形．(6)列平衡方程→F合＝0.(7)分析、求解→应用数学知识．2．处理平衡问题的四点说明(1)物体受三力平衡时，利用力的效果分解法或合成法比拟简单．(2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法．(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形，可考虑使用相似三角形法．(4)对于状态“缓慢〞变化类的动态平衡问题常用图解法．[典例1] (多项选择)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．假设F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，如此( )A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】BD真题点评：(1)此题属于共点力的平衡问题，考查了研究对象确实定，物体的受力分析等根本技能，采用了合成法、正交分解法等根本方法．(2)高考对共点力平衡问题的考查常设置为静态平衡和动态平衡两类，对静态平衡主要考查合成法、分解法的应用，而动态平衡的考查侧重于解析法、图解法、相似三角形法的应用．【解析】系统处于静止状态，连接a 和b 的绳的张力大小F T1等于物块a 的重力G a ，C 项错误；以O ′点为研究对象，受力分析如图甲所示，F T1恒定，夹角θ不变，由平衡条件知，绳OO ′的张力F T2恒定不变，A 项错误；以b 为研究对象，受力分析如图乙所示，如此F N ＋F T1cos θ＋F sin α－G b ＝0 F f ＋F T1sin θ－F cos α＝0F N 、F f 均随F 的变化而变化，故B 、D 项正确．拓展1 合成、分解法解静态平衡问题1.如下列图，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物，另一端与另一轻质细绳相连于c 点，ac ＝l2，c 点悬挂质量为m 2的重物，平衡时ac 正好水平，此时质量为m 1的重物上外表正好与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l ，到a 点的距离为54l ，如此两重物的质量的比值m 1m 2为(可用不同方法求解)( )A.52 B ．2 C.54 D.35【答案】C【解析】方法一：合成法因c 点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反，如图甲所示，根据平行四边形定如此将力F 与F 1合成，如此sin θ＝F 2F 1＝m 2gm 1g，而sin θ＝l l 2＋3l 42＝45，所以m 1m 2＝54，选项C 正确．方法二：分解法因c 点处于平衡状态，所以可在F 、F 1方向上分解F 2，如图乙所示，如此同样有sin θ＝m 2g m 1g ，所以m 1m 2＝54，选项C 正确．方法三：正交分解法将倾斜绳拉力F 1＝m 1g 沿竖直方向和水平方向分解，如图丙所示，如此m 1g sin θ＝m 2g ，同样可得m 1m 2＝54，选项C 正确．拓展2 图解法求解动态平衡问题2.(多项选择)(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N .初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如下列图．在三角形中，根据正弦定理有Gsin γ1＝F OM 1sin β1＝F MN 1sin θ1，由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ＝180°－α不变，因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小，故OM 上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM 上的张力最大，因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大，故MN 上的张力逐渐增大，选项A 、D 正确，B 、C 错误．拓展3 解析法求解动态平衡问题3.如下列图，小船被绳索牵引着匀速靠岸，假设水的阻力不变，如此( )A ．绳子张力不变B ．绳子张力不断减小C ．船所受浮力不变D ．船所受浮力不断减小【答案】D【解析】对小船进展受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡状态，设拉力与水平方向的夹角为θ，如此有F cos θ＝F 阻① F sin θ＋F 浮＝mg ②船在匀速靠岸的过程中，阻力不变，船的重力不变，θ增大，如此cos θ减小，sin θ增大，根据①式知，绳子的张力增大，再由②式知，船所受浮力减小，故D 正确．拓展4 相似三角形法求解动态平衡问题4.如下列图是一个简易起吊设施的示意图，AC 是质量不计的撑杆，A 端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A 点正上方，C 端吊一重物．现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉，在AC 杆达到竖直前( )A ．BC 绳中的拉力F T 越来越大B ．BC 绳中的拉力F T 越来越小 C ．AC 杆中的支撑力F N 越来越大D ．AC 杆中的支撑力F N 越来越小【答案】B【解析】作出C 点的受力示意图，如下列图，由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似．根据相似三角形的性质得F T BC ＝F N AC ＝G AB ，解得BC 绳中的拉力为F T ＝G BCAB，AC杆中的支撑力为F N ＝G ACAB.由于重物P 向上运动时，AB 、AC 不变，BC 变小，故F T 减小，F N 不变．选项B 正确．1．合力的大小范围(1)两个共点力的合成：|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，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．超重点2：力的合成和分解(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F 1＋F 2＋F 3.②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，如此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，如此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．F ＝F 21＋F 22F ＝2F 1cosθ2F ＝F 1＝F 2 3．力的分解问题选取原如此(1)选用哪一种方法进展力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按实际效果进展分解．(2)当物体受到三个以上的力或物体所受三个力中，有两个力互相垂直时，常用正交分解法． 4．按力的作用效果分解的几种情形实例分解思路拉力F 可分解为水平分力F 1＝F cos α和竖直分力F 2＝F sin α重力分解为沿斜面向下的力F 1＝mg sin α和垂直斜面向下的力F 2＝mg cos α重力分解为使球压紧挡板的分力F 1＝mg tan α和使球压紧斜面的分力F 2＝mgcos α重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F 1＝mg tan α和使球拉紧悬线的分力F 2＝mgcos α小球重力分解为使物体拉紧AO 线的分力F 2和使物体拉紧BO 线的分力F 1，大小都为F 1＝F 2＝mg2sin α[典例] 如下列图，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．假设绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，如此重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B ．2 C.52D. 2思路点拨：解此题要抓住以下三点： (1)绳子上的拉力一定沿绳．(2)“光滑钉子b 〞，说明bc 段绳子的拉力等于重物的重力m 1g . (3)依据“ac 段正好水平〞画出受力分析图．【答案】C[规律总结] 关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进展力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的作用效果进展分解，其他的分解方法都是为解题方便而设的．(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法，分解的目的是更方便地求合力，将矢量运算转化为代数运算．【解析】方法一：力的效果分解法钩码的拉力F等于钩码重力m2g，将F沿ac和bc方向分解，两个分力分别为F a、F b，如图甲所示，其中F b＝m1g，由几何关系可得cos θ＝FF b ＝m2gm1g，又由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1 m2＝52.方法二：正交分解法绳圈受到F a、F b、F三个力作用，如图乙所示，将F b沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m1g cos θ＝m2g；由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1m2＝52.模型1 “动杆〞和“定杆〞模型杆所受到的弹力方向可以沿着杆，也可以不沿杆，因此在分析问题时，要注意是动杆还是定杆．(1)假设轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否如此会引起杆的转动．如图甲所示，假设C为转轴，如此轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．(2)假设轻杆被固定不发生转动，如此杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向．如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，弹力的方向不沿杆的方向．模型2 “活结〞和“死结〞模型(1)当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无摩擦，因此绳上力的大小是相等的，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小．例如图乙中，两段绳中的拉力F1＝F2＝mg.(2)假设结点不是滑轮，是称为“死结〞的结点，如此两侧绳上的弹力不一定相等，例如图甲中，B点固定，B点下面绳中的拉力大小始终等于mg，而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化．[典例4] 如下列图，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB ＝30°，g取10 m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力F AC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小与方向．[思路点拨] (1)绕过滑轮的绳为“活结〞，两段绳子拉力相等．(2)横梁固定在墙内为“定杆〞，力的方向不一定沿杆．【答案】(1)100 N(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方【解析】物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C 点为研究对象，进展受力分析，如下列图．(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：F AC＝F CD＝Mg＝10×10 N＝100 N(2)由几何关系得：F C＝F AC＝Mg＝100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方1．[“活结〞“死结〞模型] (多项选择)(2017·高考某某卷)如下列图，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，如下说法正确的答案是( )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．假设换挂质量更大的衣服，如此衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】此题考查物体受力分析、物体的平衡．衣架挂钩为“活结〞模型，oa、ob为一根绳，两端拉力相等，设绳aob长为L，M、N的水平距离为d，bo延长线交M于a′，由几何知识知a′o＝ao，sin θ＝d L ，由平衡条件有2F cos θ＝mg，如此F＝mg2cos θ，当b上移到b′时，d、L不变，θ不变，故F不变，选项A正确，C错误．将杆N向右移一些，L不变，d变大，θ变大，cos θ变小，如此F变大，选项B正确．只改变m，其他条件不变，如此sin θ不变，θ不变，衣架悬挂点不变，选项D错误．2．[“定杆〞“动杆〞模型] (多项选择)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这类结构的简化模型．图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计．如果悬挂物的重力为G，∠ABO＝90°，AB＞OB，在某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只缓慢改变钢索OA的长度，如此关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，如下说法正确的答案是( )A．从图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1先减小后增大B．从图示位置开始缩短钢索OA，杆OB上的支持力F2不变C．从图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大D．从图示位置开始伸长钢索OA，杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】设钢索OA的长度为L，杆OB的长度为R，A、B两点间的距离为H，根据相似三角形知识可知，GAB＝F1AO＝F2BO，所以从题图所示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1减小，杆OB上的支持力F2不变，即选项B 正确，A 错误；从题图所示位置开始伸长钢索OA ，钢索OA 的拉力F 1增大，杆OB 上的支持力F 2不变，即选项C 正确，D 错误．一、单项选择题 1．如下列图，不计重力的轻杆OP 能以点O 为圆心在竖直平面内自由转动，P 端用轻绳PB 挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P 端。

高考物理一轮复习第2章物体间的相互作用第2讲力的合成和分解训练含解析

第2讲力的合成和分解知识巩固练习1．如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将a、b、c三个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到了老师的表扬，则下列说法正确的是( )A．c受到水平桌面向左的摩擦力B．c对b的作用力方向一定竖直向上C．b对a的支持力大小一定等于a受到的重力D．b对a的支持力与a受到的重力一定是一对平衡力【答案】B【解析】以三个物体组成的整体为研究对象，整体只受到重力和桌面的支持力，水平方向不受摩擦力，故A错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故B正确；石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上，也不等于a的重力，故C、D错误．2．如图所示，天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车在水平面上拖着跑，它们都给自己上了套，天鹅伸着脖子要往云里钻，大虾弓着腰儿使劲往前拉，梭鱼拼命地向水里跳，它们都在尽力地拉，结果大车却一动不动．则下列说法正确的是( )A．大虾和梭鱼对大车的拉力的合力一定比天鹅的拉力大B．它们三者拉力的合力与大车所受的重力一定平衡C．大车对地面的压力可能比重力大D．大车所受摩擦力大于其他所有力对大车的合力【答案】C【解析】车本身有重力的作用，大虾和梭鱼对大车的拉力的合力可以比天鹅的拉力小，A 错误；大车可能受到地面的支持力的作用，所以它们三者拉力的合力与大车所受的重力可以不平衡，B 错误；当梭鱼对大车的拉力在竖直方向上的分力大于天鹅对大车的拉力在竖直方向上的分力时，大车对地面的压力就会比重力大，C 正确；大车静止不动合力为零，所以大车所受摩擦力与其他所有力对大车的合力大小相等，方向相反，D 错误．3．(多选)(2021年德州质检)如图所示，形状和质量完全相同的两个小球a 、b 靠在一起，表面光滑，重力为G ，其中b 的下半部分刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上．现过a 的轴心施加一水平作用力F ，可缓慢地将a 拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，则应有( )A ．拉力F 先增大后减小，最大值是GB ．开始时拉力F 最大为3G ，以后逐渐减小为0C ．a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到GD ．a 、b 间的压力由0逐渐增大，最大为G【答案】BC【解析】据力的三角形定则可知，小球a 初状态时，受到的支持力N ＝G sin 30°＝2G ，拉力F ＝N cos 30°＝3G ．当小球a 缓慢滑动时，θ增大，拉力F ＝G cot θ，所以F 减小；当小球a 滑到小球b 的顶端时小球a 还是平衡状态，此时它受到的拉力必定为0，故A 错误，B 正确．小球a 受到的支持力由N ＝Gsin θ可知，θ增大而支持力减小，滑到b 球的顶端时由于小球处于平衡状态，支持力N ＝G ，故a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到G ，故C 正确，D 错误．4．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则A 与B 的质量之比为( )A ．1μ1μ2 B ．1－μ1μ2μ1μ2C ．1＋μ1μ2μ1μ2D ．2＋μ1μ2μ1μ2【答案】B【解析】B 刚好不下滑，说明B 的重力等于最大静摩擦力，即m B g ＝μ1F ．A 恰好不滑动，视A 、B 为一个整体，水平力等于整体的最大静摩擦力，即F ＝μ2(m A ＋m B )g ．联立两式可解得m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2．故B 正确． 5．(2021届山东名校一模)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上，若物块质量为6 kg ，斜面倾角为37°，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g ＝10 m/s 2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，则F 的可能值为( )A ．10 NB ．20 NC ．0 ND ．62 N【答案】B【解析】当物体受到的摩擦力沿斜面向上时，由共点力平衡可知mg sin 37°－μmg cos 37°－F ＝0，解得F ＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝12 N ．当物体受到的摩擦力沿斜面向下时，由共点力平衡可知mg sin 37°＋μmg cos 37°－F ′＝0，解得F ′＝mg sin 37°＋μmg cos 37°＝60 N ．故施加的外力F 范围为12 N≤F ≤60 N，B 正确．6．如图所示，橡皮筋一端固定，用力F 1和F 2共同作用于橡皮筋的另一端，使之伸长到点O ，这时力F 1和F 2与橡皮筋之间的夹角分别为α、β，现保持橡皮筋的位置不变，力F 2的大小保持不变，而使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)则可能需要( )A ．增大F 1的同时，增大α角B ．增大F 1的同时，α角不变C ．增大F 1的同时，减小α角D ．减小F 1的同时，减小α角【答案】A【解析】以O 点为研究对象，F 1和F 2的合力不变，而力F 2的大小保持不变，使力F 2逆时针转过某一角度(小于β)，各力变化如图所示．由图可知，F 1的大小变大，夹角α增大，故A 正确，B 、C 、D 错误．7．(多选)如图所示，一个“房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上，一个塑料壳里面装有一个正方形强磁铁，吸附在“房子”的顶棚斜面上，保持静止状态．已知顶棚斜面与水平面的夹角为θ，塑料壳和磁铁的总质量为m ，塑料壳和顶棚斜面间的动摩擦因数为μ，则以下说法正确的是( )A ．塑料壳对顶棚斜面的压力大小为mg cos θB ．顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为μmg cos θC ．将塑料壳与磁铁看作一个整体，顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力的合力等于mgD ．磁铁的磁性若瞬间消失，塑料壳不一定会往下滑动【答案】CD【解析】将塑料壳和圆柱形磁铁当作整体进行受力分析，它受重力、支持力(垂直斜面向上)、沿斜面向上的摩擦力、顶棚对圆柱形磁铁的吸引力而处于平衡状态，则塑料壳对顶棚斜面的压力大于mg cos θ，A 错误；顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小等于mg sin θ，B 错误；将塑料壳和磁铁看作一个整体，顶棚斜面对它的支持力、吸引力和摩擦力三者的合力大小等于mg ，C 正确；当磁铁的磁性消失时，最大静摩擦力大小发生变化，但合力可能为零，可能保持静止状态，则塑料壳不一定会往下滑动，D 正确．综合提升练习8．(多选)(2021届南昌名校期末)两个中间有孔、质量为M 的小球A 、B 用一轻弹簧相连，套在水平光滑的横杆上．两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在一质量为m 的小球C 上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形．下列说法正确的是( )A ．水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mgB ．连接质量为m 的小球的轻弹簧的弹力为mg 3C ．连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D ．套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为36k mg【答案】CD【解析】先将三个小球当作整体，在竖直方向，整体受到两个力作用：竖直向下的重力、竖直向上的支持力，其大小为F N ＝(2M ＋m )g ，则F N 2是水平横杆对质量为M 的小球的支持力，A 错误；以C 为研究对象，受到的弹力为F ，则有2F cos 30°＝mg ，F ＝mg 2cos 30°＝3mg 3，B 错误；连接质量为m 的小球的轻弹簧的伸长量为Δx ＝3mg 3k，C 正确；对M 进行受力分析，在水平方向，设连接M 的弹簧所受的弹力为F ′，有F ′＝F cos 60°，则kx ′＝12F ，得x ′＝3mg 6k，D 正确． 9．(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【答案】BC【解析】由于三条绳子的长度不同，绳子与竖直方向的夹角不同，故绳中的张力也不相等，A 错误；三条绳子对杆的拉力都有竖直向下的分力，分别设为T 1y 、T 2y 、T 3y ，杆的重力设为G ，地面对杆的支持力设为N 支，由平衡条件知，N 支＝T 1y ＋T 2y ＋T 3y ＋G ＞G ，再根据牛顿第三定律，杆对地面的压力N 压＝N 支＞G ，故B 正确；杆受到三条绳子的拉力在水平方向的分力分别为T 1x 、T 2x 、T 3x ，三个力平衡，合力为零，C 正确；绳子对杆的拉力的合力即为拉力在竖直方向分力的合力，方向竖直向下，与重力的方向相同，故与重力不可能是一对平衡力，D 错误．10．(多选)(2021年成都质检)如图所示，两个可视为质点的小球a 和b ，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内．已知细杆长度是球面半径的2倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角θ＝15°，则( )A ．杆对a 、b 球作用力大小相等且方向沿杆方向B ．小球a 和b 的质量之比为2∶1C ．小球a 和b 的质量之比为3∶2D ．半球面对a 、b 球的弹力之比为3∶1 【答案】AD【解析】对轻杆，受到两个球的弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律可得，杆对a 、b 两球的作用力大小相等，且方向沿杆方向，A 正确；a 、b 两球受力情况如图所示，过O 作竖直线交ab 于c 点，设球面半径为R ，则△Oac 与左侧力的三角形相似，△Obc 与右侧力的三角形相似，由几何关系可得m a g Oc ＝T ac ，m b g Oc ＝T bc ，即m a m b ＝bc ac，由题可知，细杆长度是球面半径的2倍，根据几何关系可得α＝45°，由于△acf ∽△bce ，则bc ac ＝be af ＝R sin 60°R sin 30°＝31，则m a m b ＝bcac ＝31，B 、C 错误；由几何关系可得N a Oa ＝T ac ，N b Ob ＝T bc ，解得N a N b ＝bc ac ＝31，D 正确．11．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，求：(1)物体达到平衡时，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】(1)0°≤θ＜120° (2)3mg 32mg【解析】(1)改变BC 绳的方向时，AC 绳的拉力F T A 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F T A ＝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的取值范围是0°≤θ＜120°．(2)θ在0°～90°的范围内，当θ＝90°时，F T B最大，F max＝mg tan 60°＝3mg，当两绳垂直时，即θ＝30°时，F T B最小，F min＝mg sin 60°＝32 mg．。

高考物理总复习专题二相互作用(讲解部分)

2.力的分类:按力的性质可分为重力、弹力、摩擦力等。按力的效果可分
为动力、阻力、向心力、回复力、浮力、压力、支持力等。即使力的作
用效果相同,这些力产生的条件及性质也不一定相同。
二、常见的三种力 1.重力
(1)产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。 (2)大小:G=mg,大小与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。 (3)方向:竖直向下。
对静止)
(1)静摩擦力为被动力,满足0<F≤Fmax 滑动摩擦力:F=μFN(μ为动摩擦因数,取
(2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小决于接触面材料及粗糙程度,FN为正压
有关
力)
沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反
沿接触面与受力物体相对运动的方向相反
实际上接触面上各点都是作用点,常把它们等效到一个点上,在作力的图示或示意图时,一般把力的作用点画到物体的重心上
OB F1
=
OA F2
=
AB N
,由此可知,N不变,F1随OB的减小而减小。
答案 B
2.“活结”和“死结”问题的思考方法当绳绕过滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上各处的力是相等的,即滑轮或挂钩只改变力的方向不改变力的大小。例如“动杆和定杆问题的思考方法”中图乙,两段绳中的拉力F1=F2=mg。对于称为“死结”的结点,两侧绳上的弹力不一定相等。例如“动杆和定杆问题的思考方法”中图甲,B点下面绳中的拉力大小始终等于mg,而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化。
解析本题考查受力分析,目的是考查学生的推理能力。物块受力如图所
示,由共点力平衡条件可得物块所受木板和墙面的支持力大小分别为F1=
G sin θ

专题训练5：力的合成与分解

专题训练5 力的合成与分解一、力的合成1、合力和分力：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_______跟原来几个力的________相同，这个力就叫做那几个力的_____，原来那几个力叫做________。

2、共点力：如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体的_______，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于________，这几个力叫做共点力。

3、力的合成：求几个力的________的过程或方法，叫力的合成．4、平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为________作平行四边形，这两个邻边之间的__________就代表合力的大小和________．这个法则叫做平行四边形定则．5、三角形定则：6、二力的合力大小的范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，当两个共点力F1、F2大小一定时，合力F的大小和方向随着F1、F2之间的夹角θ而变化．（1）当θ=0°时，合力最大Fmax＝F1＋F2（2）当θ=90°时，合力F=_________（3）当θ=120°且F1=F2时，合力F=F1=F2（4）当θ=180°时，合力最小Fmin＝|F1－F2|7、若三个力合力为0，其中任意一个力F3与另两力的合力大小相等、方向相反，满足|F1－F2|≤F3≤F1＋F28、多个力的合成：先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。

例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所受的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力例2.两个力，当它们同方向时其合力大小为7N，当它们反方向时其合力的大小为1N，当它们互相垂直时其合力的大小是__________.例3．两个共点力，一个是40 N，另一个未知，合力大小是100 N，则另一个力可能是（）A．20 N B．40 NC．80 N D．150 N例4、物体受到两个方向相反的力的作用，大小F1＝5 N，F2＝10 N，现保持F1不变，将F2从10N 减小到零的过程，它们的合力大小变化情况是（）A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变小后变大D．先变大后变小例5．有三个力：Fl＝2 N，F2＝5 N，F3＝8 N，则（）A．F2和F3可能是F1的两个分力B．F1和F3可能是F2的两个分力C．F1和F2可能是F3的两个分力D．上述结果都不对例6、两个大小相等的共点力F 1、F 2，当它们间的夹角为90°时，合力大小为20N ，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为（）A. 40NB.C.D. N例7、作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5 N ，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如左下图所示，则这三个力合力为________；若去掉Fl ，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为________，方向为________例8．六个共点力的大小分别为F 、2F 、3F 、4F 、5F 、6F ，相互之间夹角均为60°，如上中图所示，则它们的合力大小是________，方向________，例9．如上右图所示，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F3＝10 N ，则这5个力的合力大小为________.例10．如图所示，重为100N 的物体在水平面上向右运动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N,那么物体受到的合力为（） A ．0 B ．40N,水平向左C ．20N,水平向右D ．20N,水平向左例11．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F 1大小为100 N ，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子方向与河岸垂直，求风力与绳子拉力的合力大小及绳子拉力F 2的大小．例12．“探究求合力的方法”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．第10题(1)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 ．建立物理模型法例13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。

高考物理总复习第二章相互作用第二节力的合成与分解新人教版

(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的大小之和。
2．共点力合成的常用方法 (1)作图法：作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2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。
第二节力的合成与分解
课前预习·基础落实
［主干回顾］
1 ．合力与分力：作用效果 _相__同___ ，是 __等__效__替__代___关系
2．力的合成法则____平__三__行____角四____形边____形_______定定则则 3．力的分解分常解用法分则解：法____平__效正____行__果交____四____分_边分_解_形解_法_法_定则
图2－2－3
A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向 C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D．由题给条件无法求出合力大小
[解析] 根据三力的图示，知F1、F2在竖直方向分力的大小均为3个单位，方向相反，水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与F3方向相同。根据正交分解法求合力的思想知，3个力的合力为12个单位，与F3的方向相同，大小是F3的3倍，即F合＝ 3F3，选项B正确。
[答案] C
考点二力的分解的两种方法 1．按作用效果分解力的一般思路
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(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。

人教版高考物理一轮总复习课后习题第2单元相互作用作业5牛顿第三定律力的合成与分解

作业5牛顿第三定律力的合成与分解A组基础达标微练一牛顿第三定律1.(浙江丽水青田中学高三模拟)千峡湖,位于浙江省丽水市景宁县和青田县境内,是浙江省最大的峡湾型人工湖,有着罕见的高山峡湾风光和生态美景。

在湖中人用撑杆撑船前行的情境如图所示,则( )A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力2.如图所示,一只美丽的小鸟正站在一根倾斜的树枝上鸣叫(可以认为小鸟的整个身体处于静止状态)。

关于小鸟对树枝的作用力,下列说法正确的是( )A.等于小鸟的重力B.大于小鸟的重力C.方向竖直向上偏左D.方向竖直向下偏左3.非物质文化遗产“高杆船技”的表演情境(非专业人员禁止模仿)如图所示,表演时利用表演者的重力、竹子天然的柔性与韧性,使竹子的上半部分自然弯曲,形成类似于单杠的表演区域。

下列说法正确的是( )A.表演者对竹子的力和竹子对表演者的力是一对平衡力B.竹子对表演者的弹力方向始终沿着竹子C.当表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态姿势时,竹子对表演者的作用力相同D.当表演者越靠近竹尖摆静态姿势时,竹子弯曲越厉害,对表演者的作用力也越大微练二力的合成4.(浙江宁波高三质量监测)下列几组共点力分别作用于同一物体上,都能够使物体恰好处于平衡状态,则哪组中F1与F3的合力最大( )A.F1=4 N、F2=5 N、F3=3 NB.F1=5 N、F2=10 N、F3=8 NC.F1=6 N、F2=7 N、F3=11 ND.F1=9 N、F2=4 N、F3=12 N5.(浙江宁波慈溪中学高三模拟)如图所示,桌上果盘中共有4个大致相同的苹果,下层放置3个苹果,下层的每个苹果与盘子的接触面均水平,苹果A放置在最上层。

已知每个苹果的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.其他苹果对苹果A的作用力的合力方向竖直向上mgB.其他苹果与苹果A之间的弹力大小均为13C.下层的每个苹果受到果盘的支持力大小均为mgD.下层的每个苹果受到果盘的作用力均竖直向上微练三力的分解6.如图所示,倾角不同的光滑斜面固定于水平地面上,挡板垂直固定于斜面。

高考物理专题02相互作用备考强化训练5力的合成与分解新人教版

F F 2 F 1 ) α O F F 2 F 1 O βF F Y F X O X Y 高考物理专题02相互作用备考强化训练5力的合成与分解新人教版本套试题训练和考查的重点是：理解力的合成与分解，掌握平行四边形定则；会用作图法和公式法解决共点力的合成和力的分解问题。

第3、5题为联系实际的新题，第17题为联系了电场知识。

此类题的特点是解答时一般先画图后分析，着重培养学生解题时用“作图法”的习惯和能力。

一、破解依据1.同一直线上力的合成同向: F=F1+F2 反向：F=F1-F2 (F1>F2)2.互成角度力的合成一般情形：F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2 ，（方向） )cos (sin tan 212θθϕF F F +=特殊情形： F1⊥F2时: F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围 |F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解Fx=Fcosβ Fy=Fsinβ β为合力与x 轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx 注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则。

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。

(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度严格作图。

(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大合力越小。

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化成代数运算。

二、精选习题㈠选择题（每小题5分，共40分）1.（13新课标Ⅱ）如图（见解析），在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)．由此可求出( )A．物块的质量 B．斜面的倾角C．物块与斜面间的最大静摩擦力 D．物块对斜面的正压力2.（16海南）如图1，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。

新人教版高考物理总复习第二章相互作用《力的合成与分解》

考点2 力的分解【典题突破】题型1 效果分解法典例1 (多选)(2018·天津高考)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FN，则 ( )
【提分秘籍】 1.合力范围的确定： (1)两个共点力的合力范围：|F1-F2|≤F≤F1+F2。 (2)三个共点力的合力范围。最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax=F1+F2+F3。
最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形(三个力首尾相接)，则其合力的最小值为零，即 Fmin=0；如果不能，则合力的最小值为Fmin=F1-|F2+F3| (F1为三个力中最大的力)。
【解析】选A、C、D。合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同，合力可以替代那几个分力，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，选项A、C正确，B错误；力是矢量，所以求合力时遵守平行四边形定则，选项D正确。
2.(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则 ( )
【解析】选C。小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故C正确，A、B、D错误，故选C。
题型2 正交分解法典例2 如图甲所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都固定在塔柱上。对于每一对钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点，它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样，如图乙所示。这样，塔柱便能稳固地矗立在桥墩上，不

近年年高考物理一轮复习第2章相互作用练案5力的合成与分解新人教版(2021学年)

2０１９年高考物理一轮复习第2章相互作用练案5 力的合成与分解新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望(20１９年高考物理一轮复习第2章相互作用练案５力的合成与分解新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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练案[5] 力的合成与分解一、选择题(本题共１２小题,1~８题为单选，９~１2题为多选）1．(2018·河北省衡水第一中学高三上学期分科综合考试）我们在中学阶段的物理知识中，接触并学习了很多思想方法,这些方法对于提高解决实际问题的能力具有很重要的意义。

下列关于思想方法的叙述正确的是导学号21９９２970( B )Ａ.理想化模型是对实际问题的理想化处理，即突出主要因素,忽略次要因素—-物理学学习中懂得忽略什么跟懂得重视什么同等重要,质点、点电荷、位移等均是理想化模型Ｂ．分力、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想C．用两个（或多个）物理量通过比值的方法去定义一个新的物理量,即为比值定义法。

电动势E＝错误!,电容C=错误!，匀强电场的场强E＝错误!等都是采用比值法定义的D．根据加速度定义式a＝＼ｆ(Δv,Δt),当Δt非常小时，错误!就可以表本物体在时刻的瞬时加速度,该定义应用了赋值的思想方法［解析］理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，质点和点电荷是理想化模型，但是位移不是，Ａ错误；重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想，B正确;用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电动势E=错误!，电容C=错误!，场强E=错误!不是采用比值法定义的,C错误；根据速度定义式a=错误!,当Δt非常小时，错误!就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，该定义应用了数学极限思想,D错误;故选B。

【高中教育】高考物理一轮复习第二章相互作用课时规范练5力的合成与分解新人教版

——教学资料参考参考范本——【高中教育】高考物理一轮复习第二章相互作用课时规范练5力的合成与分解新人教版______年______月______日____________________部门基础巩固组1.(合力与分力的关系)(20xx·海南海口诊断)如图所示,一水桶上系有三条绳子a、b、c,分别用它们提起相同的水时,下列说法中正确的是( )A.a绳受力最大B.b绳受力最大C.c绳受力最大D.三条绳子受力一样大答案C解析由平行四边形定则,当合力一定时,两个相同大小的分力夹角越大,分力越大,则C中分力最大,绳最容易断,C项正确。

2.(力的合成)(20xx·湖北武汉××区月考)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 NB.30 NC.20 ND.10 N答案B解析利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,这5个力的合力大小为3F1=30 N。

3.(力的分解)(20xx·陕西西安一模)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。

由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)( )A.mgB.mgC.mgD.mg答案C解析由受力分析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为mg,第二层对底层人的压力(单只脚)为mg+mg=mg,底层中间的人受到的压力为两只脚的压力,即2×mg=mg,所以单脚对地压力为mg+mg=mg,故选项C正确。

4.(“死结”和“活结”模型)(20xx·湖北六校联考)如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。

2021版高考物理一轮复习第二章相互作用课后分级演练5力的合成与分解

2021版高考物理一轮复习第二章相互作用课后分级演练5力的合成与分解【A 级——基础练】1．如图所示，F 1、F 2、F 3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：C 依照力的三角形定则，A 图中合力的大小为2F 3，B 图中合力为零，C 图中合力的大小为2F 2，D 图中合力的大小为2F 3，故C 正确．2．已知两个共点力的合力的大小为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的大小是唯独的B ．F 2的方向是唯独的C ．F 2有两个可能的方向D ．F 2可取任意方向解析：C 由F 1、F 2和F 的矢量三角形图能够看出：当F 2＝F 20＝25 N 时，F 1的大小才是唯独的，F 2的方向也是唯独的．因F 2＝30 N>F 20＝25 N ，因此F 1的大小有两个，即F 1′和F 1″，F 2的方向有两个，即F 2′的方向和F 2″的方向，故选项A 、B 、D 错误，选项C 正确．3.刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，那个力产生两个作用成效，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为( ) A.d l F B.l d F C.l 2d F D.d 2lF 解析：B 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力三角形相似有d F ＝lF 1，得推压木柴的力F 1＝F 2＝l dF ，因此B 正确，A 、C 、D 错误．4.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A 、B ，A 悬挂起来，B 穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B 与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A 、B 的质量之比m A ∶m B 等于( )A ．cos θ∶1B ．1∶cos θC ．tan θ∶1D ．1∶sin θ解析：B 细绳的拉力F ＝m A g ，物体B 平稳，则拉力F 在竖直方向的分力等于物体B 的重力，即F cos θ＝m B g ，即m A ∶m B ＝1∶cos θ.B 正确．5．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演．已知独轮车和演员的总质量为60 kg ，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承担的最大拉力为2 000 N ，g 取10 m/s 2.当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为( )A ．600 NB ．1 200 NC ．2 000 ND ．4 000 N解析：A 独轮车和演员处于平稳状态，因此钢索对独轮车的作用力大小为600 N ，A 正确．6. (多选)(2021·青州检测)如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量差不多上m ，不考虑转动情形，下列说法正确的是( )A ．下面每个球对地面的压力均为43mg B ．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33mg D ．上面球对下面每个球的压力均为66mg解析：AD 以四个球整体为研究对象受力分析可得，3F N ＝4mg ，可知下面每个球对地面的压力均为F N ＝43mg ，A 项正确；隔离上面球分析，3F 1·63＝mg ，F 1＝66mg ，D 项正确；隔离下面一个球分析，F f ＝F 1·33＝26mg ，B 、C 项错误． 7. (2021·武昌调研)将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后，再用细线悬挂于O 点，如图所示．用力F 拉小球b ，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F 的最小值为( )A.33mg B ．mg C.32mg D.12mg 解析：B 将ab 看成一个整体受力分析可知，当力F 与Oa 垂直时F 最小，可知现在F ＝2mg sin θ＝mg ，B 正确．8.如图所示，作用在滑块B 上的推力F ＝100 N ，若α＝30°，装置重力和摩擦力均不计，则工件上受到的压力为( )A ．100 NB ．100 3 NC ．50 ND ．200 N解析：B 对B 进行受力分析，如图甲所示，得F 2＝Fsin 30°＝2F ；对上部分进行受力分析，如图乙所示，其中F 2′＝F 2，得F N ＝F 2′·cos 30°＝100 3 N ，故B 正确．甲乙9．(多选)如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫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 ，现在千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判定正确的是( )A ．现在两臂受到的压力大小均为5.0×104 NB ．现在千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 NC ．若连续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力增大D ．若连续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：BD 设两臂受到的压力均为F 1，汽车对千斤顶的压力为F ，两臂间夹角为θ，则有F ＝2F 1cos θ2，由此可知，当F ＝1.0×105 N ，θ＝120°时，F 1＝1.0×105 N ，A 错误，B 正确；若连续摇动把手，F 不变，θ减小，则F 1将减小，C 错误，D 正确．10. (2021·淄博诊考)如图所示，一质量平均的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二，先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F 和F ′，已知支架间的距离为AB 长度的一半，则F F ′等于( )A. 3B.32C.233D.33解析：A 设两半球的总质量为m ，当球以AB 沿水平方向放置，可知F ＝12mg ，当球以AB 沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔【B 级——提升练】11．(多选)如图所示，已知F 1＝F 2＝F 3＝F 4＝F ，且这四个力恰好组成一个正方形，F 5是其对角线．关于这5个力，下列说法正确的是( )A．F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反B．能合成大小为2F、方向相互垂直的两个力C．除F5以外的4个力的合力大小为2FD．这5个力的合力恰好为2F，方向与F1和F3的合力方向相同解析：AD 依照力的平行四边形定则结合几何关系得F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反，A正确；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，因此除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力，B错误；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，因此除F5以外的4个力的合力大小为22F，方向与F5方向相反，C错误；因F5大小为2F，因此这5个力的合力恰好为2F，方向与F1和F3的合力方向相同，D正确．12.(2021·湖南十二校联考)如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为( )A.22m B.2mC．m D．2m解析：A 先以A为研究对象，由A物块受力及平稳条件可得绳中张力F T＝mg sin 30°，再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平稳条件有m B g＝2F T，解得m B＝22m，A正确．13.(多选)(2021·扬州调研)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的拉力小于绳OB对M的拉力B．绳OA、OB对M的拉力大小相等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：AD 设绳OA对M的拉力为F A，绳OB对M的拉力为F B，由M处于静止状态可得：F A·cos 30°＝F B·cos 60°即3F A＝F B，故A正确，B错误；因F B>F A，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正确，C错误．14．(多选) (2021·云南昆明名校联考)如图所示，水平地面上固定着一个光滑的竖直圆环，中央有孔的小球P和K套在环上，由伸直的细绳连接，它们恰好能保持静止状态，已知K的质量为m，OK连线水平，PK连线与水平线夹角为30°.则( )A．细绳对K球的拉力大小为2mgB．细绳对K球的拉力大小为mgC．P球的质量为mD．P球的质量为2m解析：AD 分别对P、K两球受力分析，如图所示．对K球，分解拉力T，可知竖直方向T sin 30°＝mg，解得细绳对K球的拉力T＝2mg，对P球，在水平方向T cos 30°＝N P sin 30°，在竖直方向N P cos 30°＝m P g＋T sin 30°.联立可解得m P＝2m，故选A、D.15.(2021·湖南益阳调研)如图所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中轻绳OA 与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 N解析：D 依照平行四边形定则以及几何知识，可得轻绳OA与OB的合力F＝F OA cos 30°×2＝20 3 N，F与竖直方向的夹角为30°，因此F的水平重量F x＝F sin 30°＝10 3 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平重量等值反向，因此轻绳OC的拉力大小F O C＝F x＝10 3 N，故选D.。

高考物理一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解教案-人教版高三全册物理教案

第2讲力的合成与分解一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力①产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫那几个力的②合力 ,那几个力就叫这个力的③分力。

(2)关系:合力和分力是一种④等效替代关系。

2.力的合成:求几个力的⑤合力的过程。

3.力的运算法则(1)三角形定则:把两个矢量⑥首尾相连从而求出合矢量的方法。

(如图所示)(2)平行四边形定则:求互成角度的⑦两个力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作⑧平行四边形 ,这两个邻边之间的对角线就表示合力的⑨大小和⑩方向。

二、力的分解1.力的分解(1)定义:求一个力的分力的过程。

力的分解是力的合成的逆运算。

(2)遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则。

2.力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形 ;(3)最后由数学知识求出两分力的大小。

3.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:以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)。

1.判断下列说法对错。

(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。

(√)(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)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。

(✕)2.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )2.答案ABD3.两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F。

以下说法正确的是( )A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越小B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F一定增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同作用产生的效果是相同的3.答案 D4.(多选)(2019广东深圳联考)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车的下列说法正确的是( )A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零4.答案CD考点一力的合成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)。