高考物理一轮复习 专题 力的合成与分解专项练习-人教版高三全册物理试题

力的合成与分解
选择题〔1～10题为单项选择题，11～14题为多项选择题〕
1．如下说法中错误的答案是〔〕
A．力的合成遵循平行四边形定如此
B．一切矢量的合成都遵循平行四边形定如此
C．以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力
D．与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力
2．如图1所示，舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，如此阻拦索承受的张力大小为〔〕
图1
A.F
2
B．F C.3F D．2F
3．如下列图，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〔〕
4．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为20 N，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为〔〕
A．40 N B．10 2 N C．20 2 N D．10 3 N
5．如图2所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零。

F1沿－y方向，大小。

F2与
＋x方向夹角为θ〔θ＜90°〕，大小未知。

如下说法正确的答案是〔〕
图2
A．F3一定指向第二象限
B．F3一定指向第三象限
C．F3与F2的夹角越小，如此F3与F2的合力越小
D．F3的最小可能值为F1cos θ
6.在如图3所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直。

假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为F A、F B、F C、F D，如此以下判断中正确的答案是〔〕
图3
A．F A＝F B＝F C＝F D B．F D＞F A＝F B＞F C
C．F A＝F C＝F D＞F B D．F C＞F A＝F B＞F D
7．如图4所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风力作用，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，侧向风力和绳子拉力的合力大小与绳子拉力F2的大小为〔〕
图
A．50 N 50 N B．50 3 N 50 N
C．50 N 25 N D．50 N 50 3 N
8．如图5所示，用一样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，θ＝30°，如此有〔〕
图5
A．F4最大 B．F3＝F2
C．F2最大 D．F1比其他各读数都小
9．〔2016·徐州三模〕如图6所示，在粗糙水平面上放置A、B、C三个物块，物块之间由两根完全一样的轻弹簧相连接，两弹簧的伸长量一样，且它们之间的夹角∠ABC＝120°，整个系统处于静止状态。

A物块所受的摩擦力大小为f，如此B物块所受的摩擦力大小为〔〕
图6
A.
3
2
f B．f C.3f D．2f
10．〔2017·山西大同联考〕一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上。

第一次，保持结点O 位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图7中的甲所
示，弹簧测力计的示数记为F1。

第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA 转动到竖直位置，如图中的乙所示，弹簧测力计的示数记为F2。

如此〔〕
图7
A．F1恒定不变，F2逐渐增大
B．F1、F2均逐渐增大
C．F1先减小后增大，F2逐渐减小
D．F1逐渐增大，F2先减小后增大
11．三个力作用在同一物体上，其大小分别为 6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是〔〕
A．4 N B．0 N C．15 N D．28 N
12．〔2016·盐城期末〕如图8所示，吊车用两根等长的绳子OA和OB将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面。

如下说法中正确的答案是〔〕
图8
A．绳越长，每根绳对铁板拉力越小
B．绳越长，两根绳对铁板拉力的合力越小
C．两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上
D．两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力
13．如图9所示，将力F分解为F1和F2两个分力，F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，如此〔〕
图9
A．当F1＞F sin α时，一定有两解
B．当F1＝F sin α时，有唯一解
C．当F1＜F sin α时，无解
D．当F sin α＜F1＜F时，一定有两解
14．如图10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 1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，如此如下判断正确的答案是〔〕
图10
A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×104 N
B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N
C．假设继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大
D．假设继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小
参考答案
1.解析平行四边形定如此是矢量的合成法如此，比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四边形定如此，故A、B的说法正确；需要注意的是合力用与两分力共点的对角线表示，故C的说法错误，D的说法正确。

答案 C
2.答案 B
3.解析由矢量合成法如此可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F1，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图。

答案 C
4.解析 设F 1＝F 2＝F ，当它们的夹角为90°时，其合力为2F ＝20 N ，F ＝10 2 N 。

当夹角为120°时，其合力的大小与F 的大小相等。

应当选B 。

答案 B
5.解析 因F 1、F 2、F 3的合力为零，故F 3应与F 2、F 1的合力等大反向，故F 3可能在第二象限，也可能在第三象限，A 、B 错误；F 3、F 2的合力与F 1等大反向，而F 1大小、方向均，故F 3与F 2的合力与其夹角大小无关，C 错误；当F 3与F 2垂直时，F 3最小，其最小值为F 1cos θ，D 正确。

答案 D
6.解析 绳上拉力等于重物所受的重力mg ，设滑轮两侧细绳之间的夹角为φ，滑轮受到木杆P 的弹力F 等于滑轮两侧细绳拉力的合力，即F ＝2mg cos φ
2，由夹角关系可得F D ＞F A ＝F B ＞F C ，选项B 正确。

答案 B
7.解析 如下列图，以F 1、F 2为邻边作平行四边形，使合力F 沿正东方向，如此
F ＝F 1cos 30°＝100×32
N ＝50 3 N 。

F 2＝F 1sin30 °＝100×1
2N ＝50 N 。

应当选项B 正确。

答案 B
8.解析 由平衡条件可知：F 2cos θ＝mg ，2F 3cos θ＝mg ，F 4＝mg ，F 1＝mg tan θ，因此可知F 1＝33mg ，F 2＝233mg ，F 3＝33
mg ，应当选项A 、B 、D 错误，C 正确。

答案 C
9.解析 A 水平方向上受弹簧的拉力T 和水平面的静摩擦力f 作用，根据共点力平衡条件可知T ＝f ，由于两根弹簧一样，且伸长量一样，因此，两弹簧上的弹力大小相等。

对B
分析，水平方向受两弹簧的拉力和水平面的静摩擦力f ′作用，根据共点力平衡条件可知f ′＝2T cos 60°＝f ，故B 正确。

答案 B
10.解析 题图甲中，OA 与OC 的合力与重力等大反向，且保持不变，OA 的方向不变，通过画平行四边形可知，当OC 顺时针转动到水平位置时，F 1先减小后增大。

题图乙中，设OA 绳与竖直方向的夹角为θ，因为OA 与OC 垂直，且合力与重力等大反向，故F 2＝mg sin θ，根据题意，随着θ的减小，F 2逐渐减小，应当选项C 正确。

答案 C
11.解析 对于三个力的合成，应该是先求任意两个力的合力大小的取值范围，再去与第三个力合成即可。

由于6 N 、8 N 这两个力的合力的大小介于2 N 与14 N 之间，再与12 N 的力去合成，如此其最小值是0 N ，而最大值为〔6＋8＋12〕 N ＝26 N 。

所以正确的选项是
A 、
B 、
C 。

答案 ABC
12.解析 对铁板进展受力分析，铁板受重力mg 、和两根绳的拉力T 作用，且绳的拉力沿绳方向，设∠AOB ＝θ，由于铁板被匀速吊起，因此根据共点力平衡条件，铁板所受合力为零，故B 错误，D 正确；在竖直方向上有2T cos θ2
＝mg ，在水平方向上合力为零，即两根绳子对铁板拉力的合力与重力等大反向，故C 正确；当绳变长时，θ变小，因此T 变小，故A 正确。

答案 ACD
13.解析 将一个力分解为两个分力，由三角形定如此知分力与合力可构成封闭三角形。

当F 1＜F sin α时，三个力不能构成封闭三角形，故不可能分解为这样的一对分力F 1和F 2，选项C 正确；当F 1＝F sin α时，可构成唯一一个直角三角形，选项B 正确；当F sin α＜F 1＜F 时，F 1、F 2与F 可构成两个矢量三角形，即有两解，选项D 正确；对于选项A ，由于不能确定F 1是否小于F ，由前面的分析知，选项A 错误。

答案 BCD
14.解析 将汽车对千斤顶的压力F 分解为沿两臂的两个分力F 1、F 2，如下列图，根据
对称性可知，两臂受到的压力大小相等，即F1＝F2。

由2F1cos θ＝F得F1＝F2＝F
2cos 60°＝1.0×105N，选项A错误；根据牛顿第三定律可知在，千斤顶对汽车的支持力等于汽车对
千斤顶的压力，为1.0×105 N。

选项B正确；由F1＝F2＝F
2cos θ
可知，当F不变、θ减小时，cos θ增大，F1、F2减小。

选项C错误，D正确。

答案BD。