高中物理必修一力的合成习题(附答案)
高中物理必修1力的合成和分解习题有答案
力的合成与分解一、选择题1、两个共点力的合力为F，如果两个分力之间的夹角θ固定不变，其中一个力增大，则（）A、合力F一定增大；B、合力F的大小可能不变；C、合力可能增大，也可能减小；D、当0°<θ<90°时，合力F一定减小；2、两个共点力的大小均为F，若它们的合力大小也等于F，这两个共点力之间的夹角为（）A、30°B、60°C、90°D、120°3、下列说法中正确的是（）A、一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力；B、一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力；C、一个5N的力可以分解为两个5N的力；D、一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力；4、一个物体静止在斜面上，若斜面倾角增大，而物体仍保持静止，则它所受斜面的支持力和摩擦力的变化情况是（）A、支持力变大，摩擦力变大；B、支持力变大，摩擦力变小；C、支持力减小，摩擦力变大；D、支持力减小，摩擦力减小；5、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图12所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。
若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（）A、必定是OAB、必定是OBC、必定是OCD、可能是OB，也可能是OC6、如图13所示，一个重球挂在光滑的墙上，若保持其它条件不变，而将绳的长度增加时，则（）A、球对绳的拉力增大；B、球对墙的压力增大；C、球对墙的压力减小；D、球对墙的压力不变；7、把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪些是正确的（）A、木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球B、木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的C、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡8、如图所示，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是（）A、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B、斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大C、斜面底部受到地面的摩擦力为F，方向水平向右D、斜面底部受到地面的摩擦力为F，方向水平向左9、如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是（）A、只受重力B、只受重力和支持力C、有重力、支持力和摩擦力D、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力ABCB OAC图12θ F 10、在力的合成中，下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系，说法正确的是（ ）A 、合力一定大于每一个分力；B 、合力一定小于分力；C 、合力的方向一定与分力的方向相同；D 、两个分力的夹角在0°～180°变化时，夹角越大合力越小11、如图所示，F 1、F 2为两个分力，F 为其合力，图中正确的合力矢量图是（ ）12、如图所示，恒力F 大小与物体重力相等，物体在恒力F 的作用下，沿水平面做匀速运动，恒力F 的方向与水平成θ角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为（ ）A 、cos θB 、1cot (cot =)tan θθθ备注：C 、cos 1sin θθ+ D 、tan θ 13、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，用水平力F 拉B ，使三者一起匀速向右运动，则（ ）A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用； B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用； C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用；D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用。
高中物理必修1《力的合成》专项训练题
高中物理必修1《力的合成》专项训练题一、选择题1．将同时作用在同一物体上的两个力F 1和F 2合成为F ，则可以肯定的是( )A ．F 1、F 2和F 是同一施力物体产生的力B ．F 1、F 2和F 是同一性质的力C ．F 的作用效果与F 1、F 2的总作用效果相同D ．F 1、F 2的代数和一定等于F2．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F 1=5N ，方向沿x 轴的正向；F 2=6N ，沿y 轴正向；F 3=4N ，沿ｘ轴负向；F 4=8N ，沿y 轴负向，以上四个力的合力方向指向（ ）A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限3．如图1所示，两个共点力F 1、F 2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F ．在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F 的大小变化情况为（ ）A ．从最小逐渐增大到最大B ．从最大逐渐减小到零C ．从最大逐渐减小到最小D ．先增大后减小4．如图2所示，是两个共点力的合力F 跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，则这两个分力的大小分别是( )A ．1 N 和4 NB ．2 N 和3 NC ．1 N 和5 ND ．2 N 和4 N 5．如图3所示，6个力的合力为F 1，若去掉1 N 的那个分力，则其余5个力的合力为F 2.则关于F 1、F 2的大小及方向表述正确的是( )A ．F 1＝0，F 2＝0B ．F 1＝1 N ，方向与1 N 的力反向，F 2＝0C ．F 1＝0，F 2＝1 N ，方向与4 N 的力同向D ．F 1＝0，F 2＝7 N ，方向与4 N 的力同向 图1 图2图36. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图4所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F ，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G ，则下列说法中正确的是( )A ．当θ为120°时，F ＝GB ．不管θ为何值，F ＝G 2C ．当θ＝0°时，F ＝G 2D ．θ越大时F 越小二、填空题7．在做《探究求合力的方法》的实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板的A 点，用两根细绳结在橡皮条的另一端O ，如图5所示。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。
A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（）A. 地面对B的支持力大小一定等于（M+m）gB. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. A与B之间一定存在摩擦力【答案解析】AA、将A、B看成整体，竖直方向上受力平衡，则可知地面对B的支持力的大小一定等于，故A正确；B、将A、B看成整体，由于平衡合力为零，故B与地面之间无摩擦力，故B错误；C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示；根据平衡条件可知，支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力，由于不明确F的大小，故无法确定支持力与重力的关系，故C错误；D、由图可知，若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同，则物体A可以不受B的摩擦力，故D错误。
点睛：先对A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；再对物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。
2.（多选题）位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向沿y轴负方向的；F2的方向与x轴正方向的夹角为θ（θ＜45°），但大小未知，如图所示，则下列关于力F3的判断正确的是（）A．F3的最小值为F1cosθB．F3的大小可能为F1sinθC．力F3可能在第三象限D．F3与F2的合力大小与F2的大小有关【答案解析】AC【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．【分析】三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡．【解答】解：A、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，即力F3的最小值为F1cosθ．故A正确；B、θ＜45°，故sinθ＜cosθ，由前面分析知F3的最小值为F1cosθ，则不可能等于F1sinθ，故B错误；C、通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，可能在第三象限，故C正确；D、根据平衡条件：F3与F2的合力大小一定与F1等值反向，则与F2大小无关，故D错误；故选：AC．3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（）A．F B． C．2F+mg D．【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成；力的合成与分解的运用．【分析】将运动员对O点的冲力进行分解：分解成四个沿网绳的分力，根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小．【解答】解：将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力，根据对称性，作出图示平面内力的分解图，根据几何关系得，O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F．故A正确．故选A4.如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P．横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q．当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α．已知θ＜α，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小车一定向右做匀加速运动B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C．小球P受到的合力不一定沿水平方向D．小球Q受到的合力大小为mgtanα【答案解析】D【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．【解答】解：A、对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mgtanα=ma，得到a=gtanα，故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A错误；B、由牛顿第二定律，得：mgtanβ=ma′，因为a=a′，得到β=α＞θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；C、小球P和Q的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F合=ma=mgtanα，故C错误，D正确．故选：D．5.关于合力和分力，下列说法不正确的是（）A．1N和2N的两个共点力的合力可能等于2NB．两个共点力的合力一定大于任一个分力C．两个共点力的合力可能大于任一个分力，也可能小于任何一个分力D．合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】解答此题时，要从合力与分力的关系：等效替代，进行分析．根据平行四边形定则分析合力与分力的大小关系：如果二力在同一条直线上，同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差．如果二力不在同一条直线上，合力大小介于二力之和与二力之差之间．【解答】解：A、1N和2N的两个共点力的最大合力为3N，最小合力为1N，故A正确；BC、力的合成遵守平行四边形定则，两个力的合力可以比分力大，也可以比分力小，也可以等于分力，故B不正确，C正确；D、合力是分力等效替代的结果，因此受力分析时不能重复分析，故D正确；本题选择不正确的，故选：B．6.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示．则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是（）A．向外， B．向外， C．向里， D．向里，【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；洛仑兹力．【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则，可知导体棒电流向里，对其受力分析，正交分解可得电流大小．【解答】解：对导体棒受力分析如图；BIL=mgtan60°，解得，由左手定则知电流方向向里，故选：D7.（多选题）均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示受力分析示意图中，正确的是（）A． B． C． D．【答案解析】ACD【考点】力的合成与分解的运用．【分析】均匀长木棒处于静止状态，抓住合力为零确定受力图的正误．【解答】解：A、因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上，若拉力F在竖直方向上，则地面对木棒就没有摩擦力作用（木棒对地面无相对运动趋势），故A正确；B、若拉力F的方向与竖直方向有夹角，则必然在水平方向上有分力，使得木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面的静摩擦力Ff，且方向与F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力为零，故B错误，C、D正确．故选ACD．8.（多选题）如图所示，倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ=45°，则（）A．物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=C．物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D．物体与斜面间的动摩擦因数μ=【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】本题具有一定的空间思维逻辑，画出受力分析图，然后进行受力分析，最后简化到斜面平面内的受力分析．【解答】解：A、C、对物块进行受力分析，如图所示：物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，因为G，N，F三力的合力方向向下，故摩擦力f方向沿斜面虚线向上，所以物块向下运动，故A正确，C错误；B、D、现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力G1、垂直与斜面的力G2，如图所示：其中G2恰好把N平衡掉了，这样可视为物体在推力F、下滑力G1、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，根据三力平衡特点，F与G1的合力必沿斜面向下，同时摩擦力f 只能沿斜面向上，故选项A 对BC错；根据几何关系，F与G1的合力：F合==G1，即f=G1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ===，故B错误，D正确．故选：AD9.如图所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10N、6N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为（）A．5N B．6N C．10N D．11N【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】分析A的受力，求出A对弹簧的拉力，该拉力即为弹簧受到的拉力大小，也就是弹簧秤的示数．【解答】解：分析A的受力，弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力，故F=Gsin30°=5N，故弹簧测力计的读数为5N．故A正确，BCD错误．故选：A．10.（多选题）如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则（）A．小物块受到的支持力逐渐变大B．小物块受到的支持力先变小后变大C．拉力F逐渐变小D．拉力F先变大后变小【答案解析】AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值，在进行分析讨论．【解答】解：解：对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有：N=mgsinθF=mgcosθ其中θ为支持力N与水平方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变大，F变小．故A、C正确，B、D错误．故选AC．。
最新高中人教版物理必修1【同步练习】《力的合成》(含答案解析)
《力的合成》同步练习1. 作用于同一质点上的二个力, 大小分别为20 N 、15 N, 它们的方向可以变化, 则该质点所受的二个力的合力为( )A. 最大值是35 NB. 可能是0 NC. 最小值是5 ND. 可能是20 N 2. 已知两个相互垂直的力的合力为50 N, 其中一个力为40 N, 则另一个力为( )A. 10 NB.20 NC.30 ND.40 N3. 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. 这两个力的作用效果与其合力的作用效果必定相同B. 合力大小随两力夹角增大而增大C. 合力大小一定等于其分力的代数和D. 合力的大小不能小于两个力中的最小者4. 关于合力与分力, 下列说法正确的是( )A. 合力的大小一定大于每个分力的大小B. 合力的大小至少大于其中的一个分力C. 合力的大小可以比两个分力都大, 也可以两个分力都小D. 合力的大小不可能与其中的一个分力相等5. 两个人一起往车厢装一袋大米时, 一个人站在车上用420 N 的力往上拉, 另一个人站在地上用200 N 的力往上推, 这两个力在同一直线上, 那么这两个力的合力大小是( )A. 400 NB. 420 NC. 620 ND. 220 N6. 下列各组的几个力合力可以为零的是( )A. 8 N 9 N 9 NB. 3 N 4 N 10 NC. 3 N 5 N 5 ND. 5 N 8 N 7 N 10 N7. 两个共点力的大小分别是5 N 和8 N, 则这两个力的合力大小不可能为( )A. 5 NB.8 NC.12 ND.14 N8. 同一直线上有三个力即5牛、7牛、12牛, 则三个力合力最大为 9. 起重机用大小为5050 N 竖直向上的力吊起质量为500 kg 的一个钢件, 这个钢件受到的10. 如图所示, 一个质量为m=4 kg的均匀球体, 放在倾角θ=37°的光滑斜面上, 并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住, 处于静止状态。
高中物理 必修一【力的合成与分解】典型题(带解析)
高中物理必修一【力的合成与分解】典型题1．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为()A．15 N、5 N、6 N B．3 N、6 N、4 NC．1 N、2 N、10 N D．1 N、6 N、7 N解析：选B．物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B正确．2. (多选)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解析：选CD．小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A错误；拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确．3．如图所示是轿车常用的千斤顶，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°.下列判断正确的是()A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小解析：选D．汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N，B项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N，A项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，C项错误，D项正确．4．(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图．一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大颈椎所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动解析：选BC．对力进行合成，可知颈椎所受的拉力F＝2mg cos θ，增加mg或减小θ，都可以增大F，选项B、C正确．5.如图所示，一个“U”形弹弓顶部跨度为L，在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条，橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去．若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律，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)，则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A．152kL B．32kLC．2kL D．kL解析：选A．当橡皮条伸长L时，弹力最大，为kL，弹丸受合力最大，由几何关系可得4L 2－14L 22L ＝12FkL ，得F ＝152kL ，故A 正确． 6．(多选)已知力F 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 ．3F3B ．3F2C ．23F 3D ．3F解析：选AC ．如图所示，因F 2＝33F ＞F sin 30°，故F 1的大小有两种可能情况，由ΔF ＝F 22－(F sin 30°)2＝36F ，即F 1的大小分别为F cos 30°－ΔF 和F cos 30°＋ΔF ，即F 1的大小分别为33F 和233F ，A 、C 正确．7．(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A 端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A 端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到( )A ．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的B ．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向A C ．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD ．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大解析：选ACD ．重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2，如图所示，由三角函数得F 1＝Gcos θ，F 2＝G tan θ，故选项A 、C 、D 正确．8．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 ．F4B ．F 2C ．F ＋mg 4D ．F ＋mg2解析：选B ．设每根网绳的拉力大小为F ′，对结点O 有： 4F ′cos 60°－F ＝0，解得F ′＝F2，选项B 正确．9．如图所示，小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都套在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A 、B 球的质量之比为( )A ．2cos θ∶1B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ解析：选B ．对A 、B 两球受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，T ′sin θ＝m A g ，T sin 2θ＝m B g ，T ′＝T ，解得m A ∶m B ＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，B 正确．10．(多选)如图所示，重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，重物B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜拉短线系于天花板上的O 点；O ′是三根线的结点，bO ′水平拉着B 物体，cO ′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g ＝10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ，则下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力为10 NB．重物A的质量为2 kgC．桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND．OP与竖直方向的夹角为60°解析：选ABC．O′点是三根线的结点，属于“死结”，而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略，故P处为“活结”．由m A g＝F O′a，F OP＝2F O′a cos 30°可解得：F O′a＝20 N，m A＝2 kg，选项B正确；OP的方向沿绳子张角的角平分线方向，故OP与竖直方向间的夹角为30°，选项D错误；对O′受力分析，由平衡条件可得：F弹＝F O′a sin 30°，F O′b＝F O′a cos 30°，对物体B有：f B＝F O′b，联立解得：F弹＝10 N，f B＝103N，选项A、C均正确．11.如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于()A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°解析：选C．小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2T cos 30°＝m1g，对乙环有2T cos 60°＝m2g，得m1∶m2＝tan 60°，故选C．12．(2019·全国卷Ⅲ)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＝32mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg 解析：选D ．如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力F 1′与F 2′相互垂直．由牛顿第三定律知F 1＝F 1′，F 2＝F 2′，则F 1＝mg sin 60°＝32mg ，F 2＝mg sin 30°＝12mg ，选项D 正确．13．如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，半球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O 点为球心，A 、B 是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A 静止在左侧面上，物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上，A 、B 处在同一高度，AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ，则A 、B 分别对半球面的压力大小之比为( )A ．sin θ∶1B ．sin 2θ∶1C ．cos θ∶1D ．cos 2θ∶1解析：选D ．分别对A 、B 进行受力分析，如图所示，由物体的平衡条件知N A ＝mg cos θ，同理可知N B cos θ＝mg ，则N AN B ＝cos 2θ，再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1，故D 选项正确．14．(多选)如图所示，叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上，A 、B 之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A 物体上，另一端固定于N 点，水平恒力F 始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则()A．细线的拉力将减小B．A物体所受的支持力将增大C．A物体所受摩擦力将增大D．水平地面所受压力将减小解析：选A B．以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图甲所示．水平方向：F T cos α＝F，竖直方向：F N＋F T sin α＝(m A＋m B)g，因为细线与水平地面的夹角α减小，cos α增大，sin α减小，F T将减小，F N将增大，所以细线所受拉力减小，地面受到的压力增大，A正确，D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图乙所示，竖直方向：F N A ＋F T sin α＝m A g，F T减小，sin α减小，所以F N A增大，B正确；以B为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得F f＝F，B物体所受摩擦力不变，故A物体所受摩擦力不变，C错误．。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.有两个共点力，F1＝2 N，F2＝4 N，它们合力F的大小可能是()A．1 N B．5 N C．7 N D．9 N 【答案】B【解析】由|F1－F1|≤F≤|F1＋F2|知，B选项正确．2.如图所示，一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡.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，此时作用在物体上的合力大小为（）A．B．C．D．【答案】A【解析】由题意可知，四力的合力为零，则可知1N、3N、4N三个力的合力与2N的力大小相等方向相反；则2N的力绕O点旋转60°，其他三力的合力不变，那么现在变为2N的两个力，其夹角成120°，因此这两个力的合力大小为2N，故A正确，BCD错误。
【考点】本题考查共点平衡条件、力的合成。
3.重50N的物体放在水平地面上，今用30N的竖直向上的力提物体，则物体所受的合力为（）A．20N，向下B．50N，向上C．30N，向下D．0【答案】D【解析】物体受到的拉力小于重力，所以物体还是静止不动，处于平衡状态，故合力为零，D正确【考点】考查了力的合成4.在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：(1)该女运动员受到拉力的大小．(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．【答案】(1) ；(2) 2π。
【解析】取女运动员为研究对象，她受重力和拉力的作用，其合力提供向心力，方向水平向右指向圆心，其受力分析如图所示．(1)由力的合成，解直角三角形可得女运动员受到拉力F的大小为F＝(2)女运动员做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得=Fn＝mr解之可得女运动员做圆锥摆运动的周期为T＝2π。
【考点】力的合成，牛顿第二定律，向心力与向心加速度。
高一物理力的合成与分解试题(含答案)
高一物理力的合成与分解试题(含答案)高一物理力的合成与分解试题1、当一个共点力增大时，另一个力不变，两个力之间的夹角也不变，根据三角形法则，它们的合力F可能增大，也可能减小，所以选C。
2、根据三角形法则，两个大小相等的共点力的合力大小等于它们的大小的正弦值之和乘以它们的大小，即F=2Fsinθ，所以sinθ=1/2，θ=30°，选A。
3、一个力可以分解为两个力，当且仅当这两个力的合力等于这个力。
所以只有C是正确的。
4、当斜面倾角增大时，物体仍保持静止，说明物体受到的合力不变，由于物体在斜面上静止，所以支持力和摩擦力的合力等于物体所受的重力，即支持力和摩擦力之和不变。
斜面的法向量变小，所以支持力减小，摩擦力也减小，选D。
5、当C端所挂物体的质量逐渐增加时，绳OC的张力最先达到最大值，因为绳OC的张力受到了重力和绳OA、OB 的张力的共同作用，而绳OA、OB的张力是固定的，所以绳OC的张力最大，选C。
6、当绳的长度增加时，球对绳的拉力增大，因为绳的张力等于球对绳的拉力，选A。
7、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力，因为木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡，所以选C、D。
8、当水平力F增大时，斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大，因为物体仍能保持静止，说明斜面对物体的合力不变，选A。
9、物体A受到的力包括重力和B对A的支持力，由于它们一起沿斜面匀速下滑，所以A的合力为0，即重力和支持力大小相等，方向相反，选B。
端固定在墙上，另一端悬挂物体，使橡皮条呈现一定的倾斜角度，然后测量橡皮条的两条边长以及夹角，最后计算出悬挂物体所受的合力大小和方向。
这个实验可以用来验证力的平行四边形定则，即两个力的合力大小等于这两个力构成的平行四边形的对角线的长度，方向与对角线的方向相同。
20．当物体受到重力、支持力和摩擦力时，如果物体处于静止状态，则摩擦力的大小等于静摩擦力的最大值，方向与支持力相反；如果物体处于运动状态，则摩擦力的大小等于动摩擦力的常数乘以物体所受的支持力的大小，方向与运动方向相反。
人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)
高一物理力的合成与分解基础练习题一、选择题：1．在力的合成中，合力与分力的关系是（）A．合力一定大于分力 B．合力至少大于一个分力C．合力可以比两分力都小 D．合力可以比两分力都大2．将一个力F分解为两个不为零的力，下列哪种或哪些分解方法是不可能的（）A．两个分力与F都在一直线上 B．分力之一垂直于 FC．一个分力的大小与F的大小相同 D．一个分力与F相同3、已知物体在F1、F2、F3三共点力作用下处于平衡，若F1=20N，F2=28N，那么F3的大小可能是（）A．100N B．70N C．40N D．6N4．两个共点力大小相等都等于F，同时作用在物体上时合力大小也等于F，此时两力之间的夹角应为（）A.00B. 600C. 1200D. 15005．将一个8N的力分解成两个分力，下列各组值不可能的有（）A.1N和10NB. 10N和10NC. 10N和15ND. 15N和15N6．物体受到两个方向相反的共点力F1和F2的作用，F1=4N，F2=5N，在F2由5N逐渐减小到零的过程中，物体受到的合力大小变化是（）A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小7．弹簧秤两端各拴一绳，用大小都等于F、方向相反的两个力分别拉住两绳，则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为（）A．F1=2F，F2=2F B．F1=0，F2=0 C．F1=2F，F2=0 D．F1=F，F2=08、如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内，为了使脚受的拉力增大，可采取的方法是（）A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量C．只将病人的脚向左移动D．只将两定滑轮的间距增大9、如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M＞m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（）A．地面对人的支持力减小B．地面对人的摩擦力减小C．人对地面的作用力不变D．人对地面的压力增大10、如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连接，连接物块B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，下列说法正确的是（）A． C对B一定有摩擦力的作用B． C对B可能没有摩擦力的作用C．水平面对C有向左的摩擦力D．水平面对C没有摩擦力作用二、解答题：1．作用在同一物体上的两个共点力的大小分别为F1=3N，F2=4N，F1与F2的夹角为θ，当θ=______________时，两个力的合力最大，最大值是______________，当θ=______________时，两个力的合力最小，最小值是______________，2．三个共点力，大小均为20N，方向互成1200，则这三个力的合力大小为____________3．一个重100N的物体放在倾角为300的斜面上，将重力分解成沿斜面的分力F1和垂直于斜面的分力F2，则F1=______________N，F2=______________N4、在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝悬挂一个金属球，无风时金属丝竖直下垂，当受到水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向的角度为θ，小球的质量为m，重力加速度为g，则风力的大小为，金属丝的拉力大小为。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1. 下列物理量中，运算符合平行四边形定则的是： A ．位移 B ．质量 C ．时间D ．路程【答案】A【解析】平行四边形是矢量合力与分解的法则，标量不能用平行四边形定则，而位移是矢量，质量，时间，和路程都是标量，因此只有A 正确，BCD 错误。
【考点】矢量的合力2. 两个共点力作用在一个物体上，其中F 1=4N 、F 2=5N ，则合力的大小不可能的是 A ．1N B ．4N C ．0 D ．9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N ，当两个力方向相反时合力最小为1N ，因此合力的范围是，因此C 不可能，ABD 有可能。
【考点】力的合成3. 如图(a)所示，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M 1的物体，∠ACB ＝30°；如图(b)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°，轻杆的G 点用细绳CF 拉住一个质量为M 2的物体，求：(1)细绳AC 段的张力T AC 与细绳EG 的张力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) M 1/2M 2(2) M 1g ，方向和水平方向成30°，指向斜右上方 (3) M 2g ，方向水平向右【解析】图(a)和图(b)中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C 点和G 点为研究对象，进行受力分析如图 (a)和如图 (b)所示，根据平衡规律可求解．(1)图 (a)中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力T AC ＝T CD ＝M 1g ；图 (b)中由于T EG sin30°＝M 2g 得T EG ＝2M 2g ，所以得T AC /T EG ＝M 1/2M 2； (2)图 (a)中，根据平衡规律，由拉密定理可得＝＝，N C ＝T AC ＝M 1g ，方向和水平方向成30°，指向斜右上方；(3)图 (b)中，根据平衡方程有 T EG sin30°＝M 2g 、T EG cos30°＝N G 所以N G ＝M 2gcot30°＝M 2g ，方向水平向右．4.有两个共点力，F1＝2 N，F2＝4 N，它们合力F的大小可能是()A．1 N B．5 N C．7 N D．9 N 【答案】B【解析】由|F1－F1|≤F≤|F1＋F2|知，B选项正确．5. F1、F2合力方向竖直向下，若保持F1的大小和方向都不变，保持F2的大小不变，而将F2的方向在竖直平面内转过60°角，合力的方向仍竖直向下，下列说法正确的是()A．F1一定大于F2B．F1可能小于F2C．F2的方向与水平面成30°角D．F1方向与F2的方向成60°角【答案】AC【解析】由于合力始终向下，可知F2与F2′的水平分力相同．故F2与F2′关于水平方向对称．所以F2与水平方向成30°，设F1与竖直方向成α，如图所示．对各力进行分解可得：F1sinα＝F2cos30°.①F1cosα>F2sin30°.②由①2＋②2得：F>F.即F1>F2.6.如图为曲柄压榨机结构示意图，A处作用一水平力F，OB是竖直线．若杆和活塞重力不计，两杆AO与AB的长度相同；当OB的尺寸为200，A到OB的距离为10时，求货物M在此时所受压力为多少？【答案】5F【解析】力F的作用效果是对AB、AO两杆产生沿杆方向的压力F1、F2，如图 (a)．而F1的作用效果是对M产生水平的推力F′和竖直向下的压力FN(见图(b))，可得对货物M的压力．由图可得：tanα＝＝10F1＝F2＝而FN＝F1sinα则FN＝sinα＝tanα＝5F7.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4N，它们合力的大小可能是A．10N B．8N C．5N D．0【答案】C【解析】两个力合成时，合力满足关系式，所以当两个分力分别为3N和4N 时，合力,故C正确【考点】考查了力的合成8.三个共点力5N, 8N和10N作用在物体上，则他们的合力可能是下列数值中的( )A．0B．10 N C．15N D．25 N【答案】ABC【解析】由于10N在5N，8N的合力范围之内，三个力能平衡，合力可以为零，合力的最小值为零；三个力之和为合力的最大值．所以他们的合力，则25N不可能．故选ABC【考点】力的合成．点评：当三个力中第三个力在其余两个力合力范围内时，三个力可以平衡时，合力可以为零．9.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。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.下列物理量中，运算符合平行四边形定则的是：A．位移B．质量C．时间D．路程【答案】A【解析】平行四边形是矢量合力与分解的法则，标量不能用平行四边形定则，而位移是矢量，质量，时间，和路程都是标量，因此只有A正确，BCD错误。
【考点】矢量的合力2.两个共点力作用在一个物体上，其中F1=4N、F2=5N，则合力的大小不可能的是A．1N B．4N C．0D．9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N，当两个力方向相反时合力最小为1N，因此合力的范围是，因此C不可能，ABD有可能。
【考点】力的合成3.质量为ｍ的木块，被水平力Ｆ紧压在倾角的固定木板上，如图，木板对木块的弹力和摩擦力的合力大小为（）A．F B．C．D．【答案】D【解析】木块受重力、支持力、推力和静摩擦力而平衡，木板对木块的作用力是支持力和摩擦力的合力，该力等于重力和推力的合力，所以，D正确，A、B、C错误．故选D．【考点】本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用．4.两个共点力的夹角为90º时，它们的合力大小为，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，求这两个力的大小。
【答案】【解析】设这两个力F1、F2夹角为900时：成某一角度θ时解得：，【考点】考查了力的合成5.在力的合成中，下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系的说法中，正确的是（）A．合力一定大于每一个分力；B．合力一定小于每一个分力；C．合力的方向一定与分力的方向相同；D．两个分力的夹角在0°～180°变化时，夹角越大合力越小。
【解析】当两个力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于分力，由此可见：合力可能大于分力也有可能小于分力，故AB错误；同一直线二力的合力方向与两个分力的方向相同；当二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同，故C错误；当夹角θ＜180°时，由公式F=,可知随着θ增大而减小，故D正确；【考点】合力与分力的关系6.两个共点力F1与F2的合力大小为10N，则F1与F2的大小可能是A．F1＝4N，F2＝5N B．F1＝12N，F2＝18NC．＝1N，F2＝12N D．F1＝10N，F2＝10N【答案】BD【解析】当两力合成时，大小关系满足,A中合力，不包含10N，故A不可能；B中合力，包含10N，故B可能；C中合力，不包含10N，故C不可能；D中合力，包含10N，故D可能【考点】考查了二力合成，基础题7.（多选）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
高中物理 必修一【力的合成与分解】典型题(带解析)
高中物理必修一【力的合成与分解】典型题1．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为()A．15 N、5 N、6 N B．3 N、6 N、4 NC．1 N、2 N、10 N D．1 N、6 N、7 N解析：选B．物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B正确．2. (多选)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解析：选CD．小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A错误；拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确．3．如图所示是轿车常用的千斤顶，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°.下列判断正确的是()A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小解析：选D．汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N，B项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N，A项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，C项错误，D项正确．4．(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图．一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大颈椎所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动解析：选BC．对力进行合成，可知颈椎所受的拉力F＝2mg cos θ，增加mg或减小θ，都可以增大F，选项B、C正确．5.如图所示，一个“U”形弹弓顶部跨度为L，在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条，橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去．若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律，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)，则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A．152kL B．32kLC．2kL D．kL解析：选A．当橡皮条伸长L时，弹力最大，为kL，弹丸受合力最大，由几何关系可得4L 2－14L 22L ＝12FkL ，得F ＝152kL ，故A 正确． 6．(多选)已知力F 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 ．3F3B ．3F2C ．23F 3D ．3F解析：选AC ．如图所示，因F 2＝33F ＞F sin 30°，故F 1的大小有两种可能情况，由ΔF ＝F 22－(F sin 30°)2＝36F ，即F 1的大小分别为F cos 30°－ΔF 和F cos 30°＋ΔF ，即F 1的大小分别为33F 和233F ，A 、C 正确．7．(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A 端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A 端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到( )A ．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的B ．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向A C ．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD ．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大解析：选ACD ．重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2，如图所示，由三角函数得F 1＝Gcos θ，F 2＝G tan θ，故选项A 、C 、D 正确．8．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 ．F4B ．F 2C ．F ＋mg 4D ．F ＋mg2解析：选B ．设每根网绳的拉力大小为F ′，对结点O 有： 4F ′cos 60°－F ＝0，解得F ′＝F2，选项B 正确．9．如图所示，小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都套在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A 、B 球的质量之比为( )A ．2cos θ∶1B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ解析：选B ．对A 、B 两球受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，T ′sin θ＝m A g ，T sin 2θ＝m B g ，T ′＝T ，解得m A ∶m B ＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，B 正确．10．(多选)如图所示，重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，重物B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜拉短线系于天花板上的O 点；O ′是三根线的结点，bO ′水平拉着B 物体，cO ′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g ＝10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ，则下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力为10 NB．重物A的质量为2 kgC．桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND．OP与竖直方向的夹角为60°解析：选ABC．O′点是三根线的结点，属于“死结”，而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略，故P处为“活结”．由m A g＝F O′a，F OP＝2F O′a cos 30°可解得：F O′a＝20 N，m A＝2 kg，选项B正确；OP的方向沿绳子张角的角平分线方向，故OP与竖直方向间的夹角为30°，选项D错误；对O′受力分析，由平衡条件可得：F弹＝F O′a sin 30°，F O′b＝F O′a cos 30°，对物体B有：f B＝F O′b，联立解得：F弹＝10 N，f B＝103N，选项A、C均正确．11.如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于()A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°解析：选C．小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2T cos 30°＝m1g，对乙环有2T cos 60°＝m2g，得m1∶m2＝tan 60°，故选C．12．(2019·全国卷Ⅲ)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＝32mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg 解析：选D ．如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力F 1′与F 2′相互垂直．由牛顿第三定律知F 1＝F 1′，F 2＝F 2′，则F 1＝mg sin 60°＝32mg ，F 2＝mg sin 30°＝12mg ，选项D 正确．13．如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，半球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O 点为球心，A 、B 是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A 静止在左侧面上，物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上，A 、B 处在同一高度，AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ，则A 、B 分别对半球面的压力大小之比为( )A ．sin θ∶1B ．sin 2θ∶1C ．cos θ∶1D ．cos 2θ∶1解析：选D ．分别对A 、B 进行受力分析，如图所示，由物体的平衡条件知N A ＝mg cos θ，同理可知N B cos θ＝mg ，则N AN B ＝cos 2θ，再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1，故D 选项正确．14．(多选)如图所示，叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上，A 、B 之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A 物体上，另一端固定于N 点，水平恒力F 始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则()A．细线的拉力将减小B．A物体所受的支持力将增大C．A物体所受摩擦力将增大D．水平地面所受压力将减小解析：选A B．以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图甲所示．水平方向：F T cos α＝F，竖直方向：F N＋F T sin α＝(m A＋m B)g，因为细线与水平地面的夹角α减小，cos α增大，sin α减小，F T将减小，F N将增大，所以细线所受拉力减小，地面受到的压力增大，A正确，D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图乙所示，竖直方向：F N A ＋F T sin α＝m A g，F T减小，sin α减小，所以F N A增大，B正确；以B为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得F f＝F，B物体所受摩擦力不变，故A物体所受摩擦力不变，C错误．。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，θ=300，不计摩擦，则以下说法正确的是（）A．绳上拉力大小为mgB．物体A对地面的压力大小为C．物体A对地面的摩擦力大小为D．地面对物体A的摩擦力方向向右【答案】AC【解析】对B受力分析可知绳上拉力大小等于物体的重力mg，A正确；对A受力分析、正交分解如图所示，根据平衡条件可知：地面对物体A的摩擦力方向向左，D错误；地面对物体A的摩擦力大小等于F的水平分力，即为，地面对物体A的支持力大小等于重力减去F的竖直方向分力，即为，再根据牛顿第三定律可知．物体A对地面的摩擦力和压力大小分别是、，B错误，C正确。
【考点】本题考查了受力分析和平衡条件。
2.用重力可以忽略不计的细绳将镜框悬挂在一面竖直墙上，如图所示。
细绳AO、BO与镜框共面，且两段细绳与镜框上边沿的夹角均为600。
已知镜框重力为G，镜框上边沿水平，求细绳AO、BO所受拉力大小。
【答案】【解析】分析镜框的受力，两个绳的拉力相等，设为F，在竖直方向应用平衡条件得：解得拉力为：【考点】本题考查了物体受力分析和物体平衡条件3.两个共点力作用在一个物体上，其中F1=4N、F2=5N，则合力的大小不可能的是A．1N B．4N C．0D．9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N，当两个力方向相反时合力最小为1N，因此合力的范围是，因此C不可能，ABD有可能。
【考点】力的合成4.如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉物体，使细绳偏离竖直方向α角，且保持α角不变，当拉力F与水平方向夹角β为多大时，拉力F取得最小值()A．β＝0B．β＝C．β＝αD．β＝2α【答案】C【解析】根据力的合成知识作出拉力F和绳的拉力FT的合成图，其合力不变．根据图析易知β＝α，故选C.5.以F1、F2表示力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是A．F1＝10 N F2＝10 N B．F1＝20 N F2＝20 NC．F1＝2 N F2＝6 N D．F1＝20 N F2＝30 N【答案】C【解析】A中两个力的合力范围为0～20N，所以A中的两个力可能是F＝10 N的两个分力；同理B中两个力的合力范围为0～40N，所以B中的两个力可能是F＝10 N的两个分力；C中两个力的合力范围为4～8N，所以C中的两个力不可能是F＝10 N的两个分力；D中两个力的合力范围为10～50N，所以D中的两个力可能是F＝10 N的两个分力；选项C正确。
高一物理力的合成与分解试题含答案
高一物理力的合成与分解试题含答案1. 問題：一個物體受到兩個力的作用：一個向東方的力$F_1=80N$，一個向南方的力$F_2=100N$，則合成力的大小為多少？合成力的方向是向哪個方向？答案：合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(80N)^2+(100N)^2}=128N$，合成力的方向是東南方向。
2. 問題：一個物體受到一個向上的力$F_1=50N$和一個向下的力$F_2=30N$的作用，則合成力的大小為多少？合成力的方向是向哪個方向？答案：合成力的大小為$F=|F_1-F_2|=|50N-30N|=20N$，合成力的方向是向上方向。
3. 問題：一個物體受到一個向左的力$F_1=60N$和一個向右的力$F_2=40N$的作用，則合成力的大小為多少？合成力的方向是向哪個方向？答案：合成力的大小為$F=|F_1-F_2|=|60N-40N|=20N$，合成力的方向是向左方向。
4. 問題：一個物體受到一個向東的力$F_1=50N$和一個向北的力$F_2=30N$的作用，則合成力的大小為多少？合成力的方向是向哪個方向？答案：合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(50N)^2+(30N)^2}=58.31N$，合成力的方向是東北方向。
5. 問題：一個物體受到一個向西的力$F_1=60N$和一個向北的力$F_2=80N$的作用，則合成力的大小為多少？合成力的方向是向哪個方向？答案：合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(60N)^2+(80N)^2}=100N$，合成力的方向是西北方向。
以上為高一物理力的合成與分解的試題及答案，希望能對你的學習有所幫助。
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′。
人教版物理必修1第三章4：力的合成有答案
人教版物理必修1第三章4：力的合成一、选择题1.两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为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可能比任何一个分力都小C.合力F总比任何一个分力都大D.如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大2. 如图所示，为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小分别为（）A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N3. 如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B．一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30∘，则滑轮受到绳子的作用力大小为（g取10N/kg）（）A.50NB.60NC. 120ND.100N4. 关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是（）A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.合力大小不可能等于F1，也不可能等于F2C.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力D.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大5. 如图所示，F1、F2为两个相互垂直的共点力，F是它们的合力．已知F1的大小等于3N，F的大小等于5N．若改变F1、F2的夹角，则它们的合力的大小还可能是（）A.0B.4NC.8ND.12N6. 如图所示，表示五个共点力的有向线段恰好分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线，已知F1=10N．则这五个共点力的合力大小为（）A.0B.30NC.60ND.90N二、解答题2018年1月1日通车的港珠澳大桥是一座跨海大桥，连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市，全长为49.968千米，主体工程“海中桥隧”长35.578千米，其中海底隧道长约6.75千米，桥梁长约29千米．桥梁采用斜拉索式，如图假设斜拉桥中对钢索与竖直方向的夹角都是30∘，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450N的拉力，另一个人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90∘，求它们的合力．（试用两种方法求合力）参考答案与试题解析人教版物理必修1第三章4：力的合成一、选择题1.【答案】B【考点】力的合成【解析】此题暂无解析【解答】解：A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A错误；BC．由力的合成方法可知，两个力合力的范围|F1−F2|≤F≤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B正确，C错误；D．如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力可能增大，可能减小，如图所示，故D错误．故选B．2.【答案】B【考点】合力的大小与分力间夹角的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：两个分力之和为最大值，两个分力之差为最小值，即F1+F2=5N，F1−F2=1N．解得F1=3N，F2=2N，B正确．故选B．3.【答案】C【考点】解直角三角形在三力平衡问题中的应用物体的弹性和弹力此题暂无解析【解答】解：轻绳跨过滑轮，BC段、BD段拉力F1=F2=mg=100N，夹角为120∘，根据平行四边形定则，二力合成如图所示．由于F1=F2，所以平行四边形为菱形，又因为∠DBG=60∘，所以△BGD为等边三角形，所以F1、F2的合力F=F1=F2=100N，即绳子对滑轮的作用力大小为100N，选项D正确．故选D．4.【答案】A【考点】力的合成【解析】此题暂无解析【解答】解：合力是对原来几个分力的等效替代，A正确．合力取值范围为|F2−F1|<F|F2+F1|，故存在合力大小等于F1或者F2的情况，B错误．只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成，C错误．合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误．故选A．5.【答案】B【考点】合力的大小与分力间夹角的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：F1、F2为两个相互垂直的共点力，合力的大小F等于5N，所以根据勾股定理可得，F2=√F2−F12=√52−32N=4N，两力合成时，合力范围为：|F1−F2|≤F≤F1+F2；故1N≤F≤7N；故B正确，ACD错误，故选B．6.【答案】C【考点】【解析】此题暂无解析【解答】解：如图所示，F1与F4的合力等于F3，F2与F5的合力等于F3，由于F3=2F1=20N，所以这五个力的合力为3F3=60N．故ABD错误，C正确．故选C．二、解答题【答案】那么它们对塔柱形成的合力有5.2×104N，方向竖直向下．【考点】力的合成【解析】此题暂无解析【解答】解：把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力．由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下．下面用作图法求这个合力的大小：自O点引两根有向线段OA和OB，它们跟竖直方向的夹角都为30∘．取单位长度为1×104N，则OA和OB的长度都是3个单位长度．量得对角线OC长为5.2个单位长度，所以合力的大小为F=5.2×1×104N=5.2×104N．【答案】它们的合力为750N，方向与较小拉力的夹角为53∘．【考点】合力的大小与分力间夹角的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：如图所示，用图示中的线段表示150N的力，用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形．用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F=150×5N=750N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ=53∘．。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：力的合成(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力4力的合成和分解课时1力的合成基础过关练题组一合力与分力力的合成1.(多选)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.两个分力的夹角在0°到180°之间变化时,夹角越小,合力越大2.(2018河南中原名校高一上期末)(多选)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就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要增大F2,合力F必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同作用的效果是相同的3.(多选)力是矢量,它的合成与分解遵循平行四边形定则,则下列关于大小分别为7 N和9N的两个力的合力的说法正确的是()A.合力可能为3NB.合力不可能为9NC.合力一定为16ND.合力可能为2N4.如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。
关于此过程绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是()A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.不能确定5.两根长度相同、材料相同的细绳悬挂一块小黑板,以下四种挂法中,最容易拉断细绳的是()6.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示。
已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当θ为120°时,F=GB.不管θ为何值,F=G2C.当θ=0°时,F=G2D.θ越大时,F越小题组二合力的计算7.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小可能为()A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N8.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为F1=30N,F2=40N,F3=50N,且F1的方向与F2的方向垂直,F3的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为()A.120N,0B.120N,20NC.100N,0D.100N,20N9.设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力等于()A.3FB.4FC.5FD.6F10.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为()A.√a2+b2B.√a2+b22C.√a+bD.√a2+b22能力提升练题组一力的合成1.(2020湖北宜昌高一检测,)三个共点力F1=5N、F2=8N、F3=10N作用在同一个质点上,其合力大小范围正确的是()A.0≤F≤23NB.3N≤F≤23NC.7N≤F≤23ND.13N≤F≤23N2.(2019吉林实验中学高一上期中,)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是()A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于03.(2019四川绵阳南山中学高一上期中,)如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P 点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.停在水平地面上的小车内，用绳子AB、BC栓住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2．若小车由静止开始加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力的变化情况是（）A．T1变大，T2变小 B．T1变大，T2变大C．T1不变，T2变小 D．T1变大，T2不变【答案解析】C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】本题以小球为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2与加速度的关系，即分析两绳拉力的变化情况．【解答】解：以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2，如图．设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律得T1sinθ=mg①T1cosθ﹣T2=ma ②由①得 T1=，由②得 T2=mgcotθ﹣ma可见，绳AB的拉力T1与加速度a无关，则T1保持不变．绳BC的拉力T2随着加速度的增大而减小，则T2变小．故C正确．故选C2.（多选题）作用于同一点的两个力，大小分别为F1 = 5N，F2 = 4N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为（）A．30°B．45°C．75°D．90°【答案解析】AB【解题思路】试题分析：根据力的三角定则作出两个力F1和F2合力F，如图根据几何知识可知，当F2与合力F垂直时，θ最大且为θm，则有：,可得：，所以只要比530小的角度都有可能，即θ可能为30°和45°，选项A、B均正确，C、D均错误，选项A、B均正确，C、D均错误。
考点：力的合成与分解【名师点睛】本题主要考查了力的合成与分解。
该题的实质是极值问题，采用作图法分析极值的条件是常用的方法。
根据三角形定则，应用作图法，求出合力F与F1的夹角θ的最大值，再进行选择。
此题属于基础题。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B 施加向右的水平恒力 F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1变化规律如图所示．下列相关说法中正确的是（）A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为aA=5m/s，aB=2m/sB．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a=2m/s2D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同【答案解析】C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】对AB整体进行分析，当AB之间没有力的作用时求出B的加速度为临界速度；若A的加速度大于大于B的加速度，则AB以相同的加速度运动，若A的加速度小于B的加速度，则B做匀速运动，A做加速度越来越小的加速运动，分情况讨论即可求解．【解答】解：若AB之间没有力的作用，则aB===2m/s2，A、当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：a===4m/s2，故A错误；B、由A得分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；C、当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=4×2=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12 s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；D、AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误．故选：C2.两个力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就越大B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C．合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小D．如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，则合力F大小可能不变【答案解析】A【考点】力的合成．【分析】由力的合成方法可知，二力合成时，夹角越大，合力越小，两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2；一个合力与几个分力共同作用的效果相同，合力可以大于分力，可以小于分力，也可以等于分力．【解答】解：A、根据平行四边形定则的特点可知，若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A正确；B、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B错误；C、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C错误；D、如果夹角不变，F1大小不变，只增大F2，合力F可以减小，也可以增加，故D错误；故选：A3.如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（）A．1和4 B．3和4 C．2和4 D．3和2【答案解析】B【考点】力的分解．【分析】将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果．【解答】解：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B正确，ACD错误．故选：B．4.如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F 的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小不可能为（）A．0.5mg B．mg C．2mg D．5mg【答案解析】A【考点】力的合成．【分析】对AB两球整体受力分析，受重力G，OA绳子的拉力T以及拉力F，其中重力大小和方向都不变，绳子的拉力方向不变大小变，拉力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值．【解答】解：对AB两球整体受力分析，受重力G=2mg，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，如图：当拉力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为Fmin=（2m）gsin30°，即mg；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，故A 错误，BCD正确．本题选择错误的，故选：A．5.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对于B物体：当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图，根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向．【解答】解：A、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时，B受摩擦力．则B受到C的摩擦力一定不为零．故A错误．BC、以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图．根据平衡条件得：水平面对C的摩擦力f=Fcosθ．方向水平向左．故B错误，C正确．D、由图得到水平面对C的支持力大小 N=GC+GB﹣Fsinθ＜GC+GB．故D错误．故选：C6.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（）图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（）A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车所受到阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间【答案解析】D试题分析：对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：其中，，联立得：，结合图线，有：时，，，解得：，，由于质量已知，故A错误，B也错误；当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，最大速度为，故C错误；汽车的初速度未知，故加速时间未知，故D正确。
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力的合成如图5所示，六个力的合力为 N，若去掉1N的那个分力，别其余五个力的合力为，合力的方向是。
图5解析：因为这六个力中，各有两个力方向相反，故先将任意两个方向相反的力合成，然后再求合力。
由图看出，任意两个相反的力合力都为3N，并且互成120°，所以这六个力的合力为零。
因为这六个力的合力为零，所以，任意五个力的合力一定与第六个力大小相等，方向相反。
由此得，去掉1N的那个分力后，其余五个力的合力为1N，方向与1N的分力的方向相反。
答案：零；1N；与1N的分力的方向相反【典型例题】[例1] 力F l=4N，方向向东，力F2=3N，方向向北。
求这两个力合力的大小和方向。
解析：本题可用作图法和计算法两种方法求解。
（1）作图法①用lcm长的线段代表1N，作出F l的线段长4cm，F2的线段长3cm，并标明方向，如图1所示。
图1②以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线。
③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm，所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。
④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。
即合力方向为北偏东53°。
（2）计算法分别作出F l、F2的示意图，如图2所示，并作出平行四边形及对角线。
在直角三角形中F==N=5N，合力F与F2的夹角为α，则tan==查表得α=53°。
图2点评：①应用作图法时，各力必须选定同一标度，并且合力、分力比例适当，虚线、实线分清。
②作图法简单、直观，但不够精确。
③作图法是物理学中的常用方法之一。
④请注意图1与图2的区别。
[例2] 两个共点力F1与F2，其合力为F，则（）A. 合力一定大于任一分力B. 合力有可能小于某一分力C. 分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大D. 当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小解析：本题可采用特殊值法分析：若F1=2N，F2=3N，则其合力的大小范围是1N≤F≤5N，故选项A错误，B正确；当F1与F2反向时，F=F2－F1=1N，若增大F1至F'l=3N，则F=F2－F'1=0，合力反而减小，故选项C错误：当F1至F2间夹角为0°时，合力最大，为5N；当F1、F2间的夹角增大为180°时，合力最小为1N，说明随着F1与F2间的夹角的增大，其合力减小，故D正确。
答案：B、D[例3] 有两个大小不变的共点力F1和F2，它们合力的大小F合随两力夹角变化情况如图3所示，则F1、F2的大小分别为多少?图3解析：对图的理解是解题的关键。
其中两个力的夹角为0，弧度（0°）与弧度（180°）时含义要搞清。
当两力夹角为0°时，F合=F l+F2，得到F l+F2=12N ①当两力夹角为180°时；得到F1－F2=4N或F2－F1=4N ②由①②两式得F l=8N，F2=4N，或F l=4N，F2=8N。
故答案为8N、4N 或4N、8N。
点评：因F1与F2的大小关系不清楚，故有两组解。
[例4] 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. B. C. D.解析：由题意知F1+F2=A，F l—F2=B，故F l=，F2=。
当两力互相垂直时，合力F===答案：B[例5] 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10N／kg）（）A. 50NB. 50NC. 100ND. 100N图4解析：以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是F=mg=100N，故小滑轮受到绳的作用力 BC、BD方向，大小都是100N，从图5中看出，∠CBD=120°，∠CBE=∠DBE，得∠CBE=∠DBE=60°，即△CBE是等边三角形，故F合=100N。
图5答案：C点评：要注意BC段绳和BD段绳的张力大小相等。
如果绳中有结点，则两段绳中拉力就不等。
【模拟试题】1. 关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是（）A. F大小随F1、F2间夹角的增大而增大B. F大小一定大于F l、F2中最大者C. F大小随F1、F2间的夹角的增大而减小D. F大小不能小于F1、F2中最小者2. 已知三个共点力的合力为零，则这三个力的大小可能（）A. 15N，5N，6NB. 3N，6N，4NC. 1N，2N，10ND. 1N，6N，3N3. 三个共点力构成如图1所示的示意图，则这三个力的合力大小为。
图1!4. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G，现把一重力为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过（）A. 45°B. 60°C. 120°D. 135°!5. 一个重为20N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时，如图2所示，物体受到的合力为（）A. 15NB. 25NC. 20ND. 0N图26. 图3所示，AO、BO、CO是完全相同的三条绳子，将一根均匀的钢梁吊起，当钢梁足够重时，结果AO先断，则（）A. α>120°B. α=120°C. α<120°D. 不能确定图3!7. 图4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的大小可能为（）A. F1=F·sinαB. F1=F·tanαC. F1=FD. F1<F sinα图48. 物体受到互相垂直的两个力F1、F2作用，若两力大小分别为3N、3N，求这两个力的合力。
!9. 物体受到三个力的作用，其中两个力的大小分别为5N和7N，这三个力的合力的最大值为21N，则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?!10. 图5所示，在水平地面放一质量为1.0kg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F l=3.0N，F2=4.0N，g 取10N／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?图5!11. 如图6所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0°，在O点处打结吊一重G1为50N的物体后，结点O刚好位于圆心。
令将A、B分别沿圆周向两边移至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?图6【试题答案】1. C2. B解析：两个分力的合力范围为∣F1—F2∣≤F≤F l+F2。
先将以上四组中最大的力拿出来，由于三个力的合力为零，则剩余两个力的合力必与最大的力大小相等，分析知，B项符合要求。
3. 2F3解析：可以利用三角形法解，先求F1与F2的合力：根据三角形法作图如图所示，其合力大小为F l2=F3，且与F3同向，所以三个力的合力F=2F3。
4. C解析：取重物研究，共受三个力作用，其中两绳的拉力的合力必竖直向上，且大小等于重力G，故知细绳拉力最大时，三个力等大，则其夹角必为120°。
5. D解析：由于物体的重力大于拉力，则地面对重物有弹力。
对重物，所受三个力的合力必为零。
6. C7. A、B、C解析：利用图解法分析较为方便。
如题中下图所示，当F1与OO’方向垂直时，F1有最小值F1=F sinα；当F1与F垂直时，F1=F tanα。
事实上，F1>F sinα都是可能的。
8. 6N9. 9N，0解析：本题最容易出现的错误是：由F1=5N、F2=7N、F max=21N，得F3=F max－F1－F2=9N，则三个力的合力的最小值为F min=F1+F2－F3=3N。
正确解法：求两个以上共点力的合力，可以采用逐步合成的方法，由题意知，当三个力的合力为最大值时，这三个力一定是在同一直线上，且方向相同，即F合=F1+F2+F3，所以F3=F l —F l—F2=9N。
有些同学可能会用下面的解法，即F合=F1+F2—F3=3N，这些同学在考虑矢量叠加时，仍受标量代数求和的干扰，不能全面地认识和理解力的关系，正确的方法是：F1、F2、F3方向不定，它们可以互成任意角度，如果只求F1、F2的合力，F12，其取值范围为2N≤F12≤12N，可见F1、F2取一定角度θ时，可使F12等于9N，并令F3与F12在同一直线上并且方向与F12相反，所以最小值为零。
10.解析：F1与F2的合力为F==5.0N。
木块受到的滑动摩擦力大小为F f=μF N=0.6×1.0×10N=6.0N。
由于F<F f，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F1、F2的合力相等，即5.0N。
当F2顺时针旋转90°时，F1与F2的方向相同，它们的合力为F1+F2=7.0N>6.0N，此时木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，木块受的合力大小为l.0N。
11. 解析：设OA、OB并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为F，则它们产生的合力为2F，与G1平衡，所以F=。
当A'O，B'O夹角为120°时，橡皮条伸长不变，故F仍为25N。
它们互成120°角，合力的大小为F合=25N，即应挂25N的重物。
1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数值为A.15 N、5 N、6 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.1 N、6 N、8 N解析：物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可能为零，故选B.。