力的合成与分解 受力分析

高三物理高考第一轮总复习
(五) 力的合成与分解受力分析
1．我国自行设计建造的斜拉索桥——上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米，引桥总长7 500米．南浦大桥的引桥建造的如此长，其主要目的是( ) A．增大汽车对桥面的正压力
B．减小汽车对桥面的正压力
C．增大汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
D．减小汽车重力平行于引桥桥面向下的分力
2.如图所示，质量为m的物体A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑，物
体A在上滑过程中受到的力有( )
A．向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力
B．重力、斜面的支持力和下滑力
C．重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力
D．重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力
3．两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足( )
A．F2≤F≤F1 B.F1－F2
2
≤F≤
F1＋F2
2
C．F1－F2≤F≤F1＋F2D．F21－F22≤F2≤F21＋F22
4．手握轻杆，杆的另一端装有一个小滑轮，支持着悬挂重物的绳子，如图
所示．现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一定角度，则杆对滑轮的作用力
将( )
A．变大B．不变
C．变小D．无法判断
5．小张将吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置，如图所示．他先坐在
吊床上，后躺在吊床上，两次均处于静止状态．则( )
A．吊床对他的作用力，坐着时更大
B．吊床对他的作用力，躺着时更大
C．吊床对他的作用力，坐着与躺着时一定等大
D．吊床两端绳的张力，坐着与躺着时一定等大
6．小明想推动家里的衣橱，但使出了很
大的力气也没推动，于是他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角
较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法正确的是( ) A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱
B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大
C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
7．如图所示，力F作用于物体的O点．现要使作用在物体上的合力
沿OO′方向，需再作用一个力F1，则F1的最小值为( )
A．F1＝F sin α
B．F1＝F tan α
C．F1＝F
D．F1<F sin α
8．如图所示，倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ，推力垂直天花
板平面作用在木板上，使其处于静止状态，则( )
A．木块一定受到三个力作用
B．天花板对木块的弹力F N>F
C．木块受到的静摩擦力等于mg cos θ
D．木块受到的静摩擦力等于mg/cos θ
9．如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用
另一轻绳将一物体系于O点，设轻绳AO、BO相互垂直，α＞β，且两
绳中的拉力分别为F A、F B，物体受到的重力为G，下列表述正确的是( )
A．F A一定大于G
B．F A一定大于F B
C．F A一定小于F B
D．F A与F B大小之和一定等于G
10．如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦．现让B缓慢向
右移动，则下列说法正确的是( )
A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小
B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变
C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳的合力变小
D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳的合力不变
11．如图所示(俯视图)，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的木桩上．用弹簧测力计的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧测力计始终与地面平行，物块在水平拉力作用下缓慢滑动，当物块滑动至A位置，∠AOB＝120°时，弹簧测力计的示数为F，则( )
A．物块与地面间的动摩擦因数为F
mg
B．木桩受到绳的拉力始终大于F
C．弹簧测力计的拉力保持不变
D．弹簧测力计的拉力一直增大
12．如图所示，水平地面上的物体重G＝100 N，受到与水平方向成37°角的拉力F＝60 N，支持力F N＝64 N，摩擦力F f＝16 N，求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数．
答案：
(五)
1．D 把汽车的重力按作用效果分解为平行于桥面方向和垂直于桥面(斜面)方向的两个分力，引桥越长，倾角越小，重力平行于引桥桥面的分力就越小．故选项D正确．2．D
3．C 由矢量合成的平行四边形定则可知，合力的最大值为F1＋F2，合力的最小值为F1－F2，故F1－F2≤F≤F1＋F2，正确答案为C.
4．B 由于同一根绳上各处张力大小相等，故两段绳对滑轮的作用力大小相等．杆向下转动一定角度时，由于两段绳对滑轮的作用力不变，故它们的合力也不变．因此杆对滑轮的作用力将不变．答案为B.
5．C 因坐着和躺着时皆处于静止状态，故吊床对他的作用力等于重力，坐着和躺着时一定等大，则选项C正确．
6．C 衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确．
7．A
利用矢量图形法．根据力的三角形定则，作F1、F与合力F合的图示，如图所示．F1的箭尾位置不变的情况下，其箭头可在OO′线上滑动，由图可知，当F1与F合垂直时，F1有最小值，其值为F1＝F sin α.
8．C 木块受力分析如图所示，由于木块处于静止状态，由平衡条件可知沿天花板方向有F f＝mg cos θ，所以选项C正确，选项D不正确；垂直于天花板方向有F＝mg sin θ＋F N，所以选项B不正确；木块一定受到四个力作用，故选项A不正确．
9．B 对于节点O，受力情况如图所示，由力的合成和三角形知
识可知F A＝G sin α，F B＝G sin β，因为α>β，所以F A>F B，可见B选项正确．
10．D 随着B 向右缓慢移动，滑轮两侧绳之间夹角逐渐增大，故绳子的张力逐渐增大，而动滑轮所受绳的合力始终等于物体的重力，保持不变，选项D 正确．
11．AD 设轻绳中张力为F T ，因物块缓慢移动，故F T ＝μmg ；在图示位置时F T ＝F ，所以物块与地面间的动摩擦因数μ＝F mg
，选项A 对；当∠AOB 大于120°时，木桩受到绳的拉力
F T 大于F ，当物块滑至A 位置时，因∠AOB 等于120°，木桩受到绳的拉力F T 等于F ，选项B
错；绳中拉力F T ＝μmg 不变，但∠AOB 逐渐变小，故F 逐渐增大，选项C 错而D 对．
12.
解析： 对四个共点力进行正交分解，如图所示，则
x 方向的合力：
F x ＝F cos 37°－F f ＝60×0.8 N－16 N ＝32 N ， y 方向的合力：
F y ＝F sin 37°＋F N －
G ＝60×0.6 N＋64 N －100 N ＝0，
所以合力大小F 合＝F x ＝32 N ，方向水平向右． 动摩擦因数μ＝F f F N ＝
16
64
＝0.25. 答案： 32 N ，方向水平向右 0.25。