高中物理必修1力的合成与分解 练习与解析
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--《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．。
高一物理力的合成与分解试题答案及解析
高一物理力的合成与分解试题答案及解析1. 两个力F 1 和F 2间的夹角为θ，两个力的合力为F ，以下说法正确的是（ ） A ．若F 1和F 2的大小不变，θ越小，合力F 就越大 B ．若F 1和F 2的大小不变，θ越大，合力F 就越大 C ．合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个力都大 D ．合力F 可能比分力F 1和F 2中的任何一个力都小【答案】AD【解析】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；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．AD 正确； 【考点】考查了力的合成与分解2. 如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m 1、m 2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。
当它们处于静止状态时，连结m 2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点。
两小球的质量之比m 1∶m 2等于（ ）A ．1∶1B ．2∶3C ．3∶2D ．3∶4【答案】B 【解析】【考点】共点力平衡的条件及其应用．分别对物体受力分析，由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比．两物体均处于平衡状态，受力分析如图所示；绳子对AB 的拉力大小相等，对m 1有：m 1g=Tsin60°； 对m 2有：，所以m 2g=2Tsin30° 则有：m 1∶m 2=2∶3点评：本题中要注意绳子各点处的拉力大小相等．3. 如图所示，今将力F=16N 进行分解，其中一个分力F 1的方向与F 的夹角为30°，则另一个分力F 2的大小至少为_________N ，若分力F 2大小为10N ，则F 1的大小为________N 或________N【答案】8; ;【解析】另一个分力F2的大小至少为；若分力F2大小为10N，则根据几何关系，即，解得F1=或。
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．。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：力的合成和分解(课后习题)【含答案及解析】
力的合成和分解课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021陕西宝鸡高一期末)在力的合成中,关于两个分力与它们合力的关系,下列说法中正确的是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力的方向一定与分力的方向相同C.合力大小一定比任何一个分力都大D.两个分力不变且两个分力的夹角在0~180°之间变化时,夹角越大合力越小,合力大小不一定是等于两个分力大小之和,A错误;由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;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,C错误;当夹角在0~180°之间变化时,由公式F=√F12+F22+2F1F2cosθ,知夹角越大合力越小,D正确。
2.如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止。
已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为()A.FB.√2FC.√3FD.2FOP对O点拉力的大小等于绳OA和OB的拉力的合力,根据几何知识可知,应为F。
3.(2021山西长治高一月考)三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示,它们围成封闭的三角形。
则这三个力的合力最大的是()中F1和F2的合力为-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力为F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力为F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力为F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故选D。
4.如图甲为射箭比赛时的场景。
已知弓的顶部跨度为l,且拉弓过程中l保持不变;弦均匀且弹性良好,其自由长度也为l,劲度系数为k;射箭时弦和箭可等效为图乙情景:箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。
发射箭时弦的最大长度为2l,设弦的弹力满足胡克定律,则箭被发射瞬间所受的弹力为()kl B.kl C.√3kl D.2klA.√32,两侧弦和虚线构成一个正三角形,则弦伸长的长度为x=2l-l=l,由胡克定律知,弦上的拉力为F=kx=kl,两侧弦之间的夹角为60°,则箭受到的弹力,即两侧弦的拉力的合力为F'=2F cos 30°=√3kl。
高中物理必修一力的合成和分解练习及解析
高中物理必修一：力的合成和分解课时练习一、单选题1．两个力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，夹角θ由零增大到180°过程中，合力先减小后增大B．合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大C．F1和F2大小相等时，它们的合力大小F可能等于分力大小D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2．如下图所示，三个大小相等的力F，作用于同一点O，则合力最大的是（）A．B．C．D．3．甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，则乙的拉力最小值为（）A．B．500N C．1000N D．400N4．如图所示，一个物体由绕过定滑轮的细绳拉着，分别被图中所示的三种情况拉住静止不动，在这三种情况下，若绳的拉力分别为T1、T2、T3，轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3，若不计滑轮的质量及摩擦，则（）A．T1＝T2＝T3N1＝N2＝N3B．T1＞T2＞T3N1＝N2＝N3C．T1＝T2＝T3N1＞N2＞N3D．T1＜T2＜T3N1＜N2＜N35．如图所示，将光滑斜面上物体的重力mg分解为G1、G2两个力，下列说法正确的是（）A．物体受到重力mg、支持力F N以及G1、G2四个力的作用B．物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用C．G1是斜面给物体的下滑力，G2是物体给斜面的压力D．斜面对物体支持力F N的大小等于mg sinθ6．有两个共点力，一个力的大小是10N，另一个力的大小是4N，它们合力的大小可能是（）A．40N B．25N C．15N D．8N7．下图中按力的作用效果分解错误的是（）A．B．C．D．8．如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时，需要用颈部牵拉器牵拉颈部，以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子，牵拉绳分别为水平、竖直方向，牵拉物P的重力为G，不计小滑轮重力，则牵拉器作用在患者头部的合力大小是A．G B．2G C D．3G9．如图所示，一个力F=30N，现已知F的一个分力F1的方向与F成37°，大小未知．已知sin37º＝0.6，cos37°＝0.8．关于另一个分力F2的说法中正确的是A．F2的最小值等于零B．无法确定F 2的最小值C．F 2的最小值等于12N D．F 2的最小值等于18N10．三个共点力大小满足F1≤F2≤F 3,则它们的合力F的大小,下列说法中正确的是A．F大小一定满足F≥F 3 B．F大小一定满足F≥F 1C．F大小的取值范围一定是0≤F≤F 1+ F 2+ F 3D ．若F 1: F 2: F 3=3:4:5,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零11．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 =2G B ．不管θ为何值，F =2G C ．θ 越大，F 越大 D ．θ 越大，两个拉力F 的合力越小12．如图所示，物体静止在倾角为 的斜面上，物体所受重力G 沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F 1和F 2，以下说法正确的是( )A ．F 1就是物体对斜面的压力B ．F 1与斜面对物体的支持力大小相等，方向相反C ．F 2就是斜面作用在物体上的静摩擦力D ．F 2与斜面作用在物体上的静摩擦力是一对相互作用力二、填空题13．如图所示，甲、乙两同学同时推一辆小车，甲用40N 的力水平向右推，乙用50N 的力水平向左拉，两力沿同一直线，则小车受到推力的合力大小为 N ，方向14．已知两个共点力的大小分别为3 N 、5 N ，则它们合力的最大值为 N,最小值为 N.15．两个共点力的合力最大为15N ，最小为5N ，则这两个力的大小分别为____N 和___N ．若这两个力的夹角是90°，则合力的大小为 ____N ．16．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC 的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC 和弹簧秤a 、b 做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm 不变的条件下：(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．三、解答题17．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板A B、挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。
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，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（）A．弹簧可能处于压缩状态B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C．小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D．大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力【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】对小球受力分析，根据共点力平衡，分析弹簧的弹力方向，作出正确的受力分析图，根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系．【解答】解：A、若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示，故A错误．B、由A选项分析可知，大圆环对小球的弹力方向背离圆心O，故B错误．C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心O，故C正确．D、如图，△G′NB∽△PQO，因为，可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故D错误．故选：C．2.如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B．已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O 的距离以下判断正确的是（）A． B． C． D．【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．【分析】将球置于水平地面上，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA连线上的某个点；将球置于倾角为30°的粗糙斜面上，以B位置为支点，根据力矩平衡条件．合力的力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点【解答】解：将球置于水平地面上，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA 连线上将球放在斜面上，以B为支点，根据力矩平衡条件，合力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点，如图所示：故选：D3.有一个直角支架AOB，A0水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表面光滑．A0上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环用一质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是（）A．FN不变，FT变大 B．FN不变，FT变小C．FN变大，FT变大 D．FN变大，FT变小【答案解析】B【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】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究AO 杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况．【解答】解：以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得，N=2mg保持不变．再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示．设细绳与OB杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力T=，P环向左移一小段距离时，α减小，cosα变大，T变小，即FN不变，FT变小．故选：B4.已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（）A．10N，20N B．18N，18N C．8N，7N D．20N，28N【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】当两力互成角度时，利用平行四边形法则或三角形法则求出合力．本题中两个分力同向时合力最大，反向时合力最小．【解答】解：两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N，带入数据A、30N≥F≥10N，故A正确．B、36N≥F≥0N，故B正确．C、15N≥F≥1N，故C错误．D、48N≥F≥8N，故D正确．本题选不可能的，故选C．5.如图所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因物块与斜面的摩擦力不同，四个物块运动情况不同．A物块放上后匀加速下滑，B物块获一初速度后匀速下滑，C物块获一初速度后匀减速下滑，D物块放上后静止在斜面上．若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系是（）A．F1=F2=F3=F4 B．F1＞F2＞F3＞F4 C．F1＜F2=F4＜F3 D．F1=F3＜F2＜F4【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】当物体系统中存在超重现象时，系统所受的支持力大于总重力，相反，存在失重现象时，系统所受的支持力小于总重力．若系统的合力为零时，系统所受的支持力等于总重力，【解答】解：设物体和斜面的总重力为G．第一个物体匀加速下滑，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，存在失重现象，则F1＜G；第二个物体匀速下滑，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F2=G．第三个物体匀减速下滑，加速度沿斜面向上，具有竖直向上的分加速度，存在超重现象，则F3＞G；第四个物体静止在斜面上，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F4=G．故有F1＜F2=F4＜F3．故C正确，ABD错误．故选：C6.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则（）A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】已知合力的大小为50，一个分力F1的方向已知，与F成30°夹角，另一个分力的最小值为Fsin30°=25N，根据三角形定则可知分解的组数．【解答】解：已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解．如图．故C正确，ABD错误故选C．7.（多选题）如图，三块质量相同的木块A、B、C叠放在水平桌面上，水平衡力F作用在木块B上，三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动，下列说法正确的是（）A．B作用于A的静摩擦力为零 B．B作用于A的静摩擦力为C．B作用于C的静摩擦力为 F D．B作用于C的静摩擦力为F【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用．【分析】三个木块以相同速度做匀速直线运动，受力都平衡，分别以A和AB整体为研究对象，分析B作用于A的静摩擦力和C作用于B的静摩擦力．【解答】解：A、B以A为研究对象，分析得知A相对于B没有运动趋势，则B作用于A 的静摩擦力为零，否则A所受合力不为零，不可能做匀速直线运动．故A正确，B错误．C、D以AB作为整体为研究对象，根据平衡条件可知，C对B的静摩擦力大小等于F，方向与F相反，则知B作用于C的静摩擦力为F．故C错误，D正确．故选：AD．8.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． B． C． D．【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】设两个力分别为F1和F2，根据已知条件并运用平行四边形定则列式分析即可．【解答】解：两力同向时，有F1+F2=A两力反向时，有F1﹣F2=B解得，；两个力垂直时，有解得F=故选B．9.物体在以下三个共点力作用下，可能做匀速直线运动的是A．1N、6N、8N B．3N、6N、2NC．7N、2N、6N D．5N、9N、15N【答案解析】C【解题思路】试题分析：做匀速直线运动，则物体必须受力平衡，合力为零，三力合成时，如果三力满足任意两力之和大于等于第三个力，任意两力之差小于等于第三个力，则这三个力合力为零，故只有C满足，选项C正确。
高中物理必修一 力学重点 力的合成与分解 (含练习解析)
力的合成与分解【学习目标】1. 知道合力与分力的概念2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法，学会作图，并能把握几种特殊情形3. 知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力4. 理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算5. 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力6. 能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的【要点梳理】要点一、力的合成要点诠释：1.合力与分力①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。
②合力与分力的关系。
a.合力与分力是一种等效替代的关系，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。
b.两个力的作用效果可以用一个力替代，进一步想，满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。
2.力的合成①定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。
②说明：力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果的方法。
3.平行四边形定则①内容：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。
说明：平行四边形定则是矢量运算的基本法则。
②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当；b.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线；c.求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。
要点二、共点力要点诠释：1.共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。
2.多个力合成的方法：如果有两个以上共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。
2024-2025高一物理第04讲 力的合成和分解(分层练习)解析版
第04讲 力的合成和分解1．下列四组共点力分别作用在同一个物体上，不可能使物体保持静止状态的是（ ） A ．1N 3N 5N 、、 B ．2N 4N 6N 、、 C ．3N 4N 5N 、、 D ．4N 4N 4N 、、 【答案】A【详解】A ．3N 、5N 的合力范围为2N 8N F ≤≤合，1N 的力不在这个合力范围之内，三力不可以平衡，不可能使物体保持静止状态，故A 符合题意；B ．4N 、6N 的合力范围为2N 10N F ≤≤合，2N 的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故B 不符合题意；C ．4N 、5N 的合力范围为1N 9N F ≤≤合，3N 的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故C 不符合题意；D ．4N 、4N 的合力范围为0N 8N F ≤≤合，4N 的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故D 不符合题意。
故选A 。
2．分力和合力大小关系为（ ） A ．合力总是大于每一个分力 B ．合力至少比一个分力大C ．两分力大小不变，夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定增大D ．两分力1F 和2F 的夹角不变，1F 大小不变，增大2F ，合力的大小可能不变 【答案】D【详解】AB ．随两分力夹角的不同，合力的大小也不同，合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，故AB 错误；C ．根据平行四边形定则，如果两分力大小不变，当夹角（在0°～180°范围内）增大时，合力一定减小，故C 错误；D ．当分力之间的夹角不变，如果夹角为180°，当分力增大时，合力的大小可能不变，但方向变化了，故D 正确。
故选D 。
3．如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F 、2F 、3F 、4F 、5F 、6F ，相邻两力间的夹角均为60°，其合力大小为（ ）A ．FB ．2FC ．6FD ．0【答案】D【详解】竖直方向两力的合力为3F ，竖直向上；3F 与6F 两力的合力为3F ，沿6F 的方向；2F 与5F 两力的合力为3F ，沿5F 的方向。
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题
F1F2 FOF1F2FO力的合成与分解1．力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过试验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：假如n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是|F1－F2| ≤F合≤F1＋F2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
2．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多数组分力，但在详细问题中，应依据力实际产生的效果来分解。
（3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。
③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
（4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示，F2的最小值为：F2min=F sinα②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min=F1sinα③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为｜F－F1｜（5）正交分解法：把一个力分解成两个相互垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。
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，放在光滑水平桌面上的物体m2，通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连．释放m1后系统加速度大小为a1．如果取走m1，用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳，m2的加速度为a2，则（不计滑轮摩擦及绳的质量）（）A．a1＜a2 B．a1=a2 C．a1＞a2 D．a2=a1/2【答案解析】A【考点】牛顿运动定律的综合应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后进行比较．【解答】解：当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m）a1，则有：a1=当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：mg=Ma2，a2=则a1＜a2；故选：A2.同一平面内的三个力，大小分别为4N、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.17N、3NB.17N、0C.9N、0D.5N、3N【答案解析】B试题分析：当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F=4N+6N+7N=17N．4N、6N的最大值为10N，最小值为2N，因此7N在最大与最小之间，因此三个力合力能够为零，则合力最小值为0．故选：B．考点：力的合成。
3.一质量为10kg的物体，受到大小分别为2N、4N、5N的作用，其合力最小为多少牛：A．3 N B．11N C．0 N D．无法确定【答案解析】C试题分析：2N、4N的合力范围为2N到6N，而5N在此范围内，则最小值为0N；故C正确，ABD错误．故选C。
考点：力的合成【名师点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1-F|．4.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力，当它们间的夹角为90°时，其合力大小为F；当它们间的夹角为120°时，合力的大小为（）A．2F B． F C． D． F【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间夹角为90°时可以根据勾股定理计算出力的大小，在夹角为120°时，合力与分力的大小时相等，从而求出合力的大小．【解答】解：当两个力之间的夹角为90°时合力大小为F，根据勾股定理，知：F1=F2=．当两个力夹角为120°时，根据平行四边形定则知：F合=F1=．故B正确，A、C、D错误．故选：B．5.两个共点力互相垂直，大小分别为3N和4N．合力为（）A．1N B．3N C．5N D．7N【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】F1、F2为两个相互垂直的共点力，根据勾股定理课求得F的大小，从而即可求解．【解答】解：F1、F2为两个相互垂直的共点力，F1的大小等于3N，F2的大小等于4N，所以根据勾股定理可得，F=N=5N，故C正确，ABD错误；故选：C．6.下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中，正确的是( )A．合力一定大于其中任意的一个分力B．合力有可能小于其中任意一个分力C．两个分力的大小不变夹角在0～180°之间变化，夹角越大，其合力也越大D．两个力和的夹角不变，大小不变，只要增大，合力F就一定增大【答案解析】B试题分析：根据平行四边形定则，合力可以大于分力、或小于分力、或等于分力，A错误B 正确；根据力的平行四边形定则可知，在0～180°间，两个分力的夹角越大，合力的大小越小，故C错误；如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力F可以减小，也可以增加，故C错误；考点：考查了力的合成【名师点睛】对于力的合成中合力的大小不能盲目下结论，因根据平行四边形或一些实例进行分析判断．7.(多选)三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是（）A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B．F可能比F1、F2、F3中的某一个小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【答案解析】BC试题分析：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．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小．故B正确．若F1：F2：F3=3：6：8，设F1=3F，则F2=6F，F3=8F，F1、F2的合力范围为，8F在合力范围之内，三个力的合力能为零．故C 正确．若F1：F2：F3=3：6：2，设F1=3F，则F2=6F，F3=2F，F1、F2的合力范围为，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BC。
人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)
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题1.在力的合成中，合力与分力的关系是什么？A。
合力可以比两分力都小。
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？B。
分力之一垂直于F。
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的大小可能是多少？C。
40N。
4.两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多少？A。
0度。
5.将一个8N的力分解成两个分力，下列各组值不可能的有哪些？B。
10N和10N。
6.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什么？C。
先减小后增大。
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分别为多少？A。
F1=2F，F2=0.8.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，可采取的方法是什么？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什么？C。
人对地面的作用力不变。
1.题目解答：1.当θ=0时，两个力的合力最大，最大值是7N；当θ=180°时，两个力的合力最小，最小值是1N。
2.这三个力的合力大小为20N。
3.F1=50N，F2=86.6N。
4.风力的大小为F = mg tanθ，金属丝的拉力大小为T =mg/cosθ。
5.(8) 在纸面上任选一点B，测出OA和OB的长度，作出OA和OB的方向，作出F的平行四边形，求出F的大小和方向。
高一物理力的合成与分解试题答案及解析
高一物理力的合成与分解试题答案及解析1.一根长为L、粗细均匀的轻绳，两端分别固定在天花板上的A、B两点．若在细绳的C处悬一重物，如图所示，则下列说法中正确的是A．若AC>CB，则增加重物的重力，AC段先断B．若AC>CB，则增加重物的重力，BC段先断C．若AC=CB，则将A端向左移时绳子容易断D．若AC=CB，则将A端向右移时绳子容易断【答案】BC【解析】设，由图可知，对C点进行受力分析，可知，，由于，增加重物的重力，BC先到达最大拉力，BC段先断，A错误B正确；若，则将A端向左移时，两根绳子夹角变大，合力不变，分力增大，绳子容易断；C正确D错误【考点】力的合成与分解2.（12分）如图所示，水平面上有一个质量为m、倾角为θ＝30°的斜劈。
一个光滑小球，质量也为m，用轻绳悬挂起来，轻绳与斜面的夹角为a＝30°，整个系统处于静止状态。
（结果均可保留根号）（1）求小球对轻绳的拉力大小；（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，则k值必须满足什么条件？【答案】（1）（2）和绳子的拉力T三个力作用，由平衡条【解析】（1）对小球：受到重力mg、斜面的支持力N1件得mgsinθ=Tcosα解得：（3）对整体：受到总重力2mg、地面的支持力N和摩擦力f，绳子的拉力T，则由平衡条件Tcos（α+θ）=fTsin（α+θ）+N=2mg=kN依题意，有：f≤fm解得：【考点】本题考查物体的平衡、力的合成。
3.有两个互成角度的共点力夹角为θ，它们的合力F随θ变化的关系如图所示，那么这两个力的大小分别是A．1 N和6 N B．2 N和5 NC ．3 N 和4 ND ．3.5 N 和3.5 N【答案】C【解析】设两分力分别为F 1、F 2，由图知F 1＋F 2=7 N ，|F 1－F 2|=1 N ．解得F 1=4 N ，F 2=3 N ，故C 正确.4. 如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37°。
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′。
高一物理力的合成与分解试题答案及解析
高一物理力的合成与分解试题答案及解析1.如图，质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上，则A．若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsinθcosθsB．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s，斜面对物块不做功D．若斜面向上以加速度a匀加速移动距离s，斜面对物块做功m（g＋a）s【答案】BD【解析】若斜面向右匀速移动，物体受力平衡，斜面对物体的作用力等于重力，故斜面对物体做功为零，故A错误；斜面向上匀速运动，物体受力平衡斜面对物体的作用力，则作用力做功，故B正确；若斜面向左加速度a运动时，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力，水平方向上，则斜面对物体做功，故C错误；若斜面向上以加速度a加速移动时，由牛顿第二定律可知，，作用力，则斜面对物体做功，故D正确；【考点】考查了功的计算；力的合成与分解的运用．2.已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（）A．10N，20N B．18N，18N C．8N，7N D．20N，28N【答案】C【解析】根据矢量合成法则可得合力与分力的大小关系满足，A选项合力范围在10N到30N，所以有可能等于18N，故A错误；B选项合力范围在0到36N，所以B错误；C 选项合力在1N到15N之间，所以C正确；D选项合力在8N到48N之间，所以D错误。
【考点】本题考查合力与分力的关系3.将一个力F分解为不为零的力，下列分解方法中不可能的是（）A．分力之一垂直于FB．两个分力与F都在同一直线上C．一个分力的大小与F的大小相同D．一个分力与F相同【答案】D【解析】合力与分力的大小关系遵循平行四边形定则，其中一个分力可以垂直于F．是可能的，故A正确．两个分力与F都在同一直线上是可能的．故B正确．根据平行四边形定则，一个分力的大小与F的大小相等，故C可能，D不可能，故C正确，D错误；本题选择错误，故选D．【考点】力的合成和分解。
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。
高一物理必修1力的合成与分解练习有答案
高一物理必修1--力的合成与分解1．某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动．则下列说法正确的是( )A．拉力的水平分力等于桌子所受的合力B．拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小C．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小D．拉力与重力的合力方向一定沿水平方向解析：本题考查共点力平衡．由于桌子做匀速直线运动，故受力平衡，所受合力为零，拉力在水平方向的分量不为零，选项A错误；由于拉力在水平方向的分量与摩擦力平衡，所以地面对桌子的支持力不为零，选项B正确；拉力与摩擦力的合力应等于重力与支持力的合力大小，选项C错误；由于拉力大小和方向均未明确，拉力与重力的合力方向不确定，选项D错误．答案： B2．用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图2所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°角的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°角的同样大的恒力，最后达到平衡时，如下图中正确的是( )解析：将两个小球看成一个整体，并以此为研究对象．由于同时施加在两个小球上的两个恒力大小相等、方向相反、则对这个整体而言，这两个力互相平衡，其合力应为0.这样该系统只受两个外力，即绳对a的拉力和地球对两球竖直向下的重力．根据力的平衡条件可知，这两个力应平衡，并且绳对a的拉力只能竖直向上．答案：A3.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如右图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则( )A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D．小孩所受的重力和弹力的合力大于小孩所受的摩擦力大小解析：小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则F N＝mg cos θ，F f＝mg sin θ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，故C正确．答案： C4．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是( )A ．三力的合力有最大值F 1＋F 2＋F 3，方向不确定B ．三力的合力有唯一值3F 3，方向与F 3同向C ．三力的合力有唯一值2F 3，方向与F 3同向D ．由题给条件无法求出合力大小解析： 由图可知，F 1和F 2在竖直方向的分力等大反向，其合力为零；在水平方向的合力分别为32F 3和12F 3，因而三力的合力有唯一值3F 3，方向与F 3同向，B 正确．答案： B 5.如右图所示，一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行．已知物资的总质量为m ，吊运物资的悬索与竖直方向成θ角．设物资所受的空气阻力为F 阻，悬索对物资的拉力为F ，重力加速度为g ，则( )A ．F 阻＝mg sin θB ．F 阻＝mg tan θC ．F ＝mg cos θD ．F ＝mgtan θ 解析： 救灾物资匀速飞行，受力平衡，它受到向下的重力mg ，向右的阻力F 阻和沿细绳斜向上的拉力，可得F 阻＝mg tan θ，B 项正确．答案： B6.如图2－3－17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，则下列说法正确的是( )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 θ解析：分析质点受力如图所示，因质点静止在半球体上，所以有F N ＝mg sin θ，F f ＝mg cos θ.故有D 正确，B 、C 错误；因质点受静摩擦力作用，其大小不能用F f ＝μF N ＝μmg sin θ来计算，故A 错误．答案：D7.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 ．斜向下偏右解析：物体M 受四个力作用，支持力和重力都在竖直方向上，故推力F 与摩擦力的合力一定在竖直方向上，由于推力F 的方向斜向下，由此可断定力F 与摩擦力的合力一定竖直向下．答案：A8．一个质量为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/s 2)( )A．仅甲图B．仅乙图C．仅丙图D．甲、乙、丙图解析：本题考查共点力的平衡条件．物体受三个力的作用，重力、支持力、拉力．重力沿斜面向下的分力大小为15 N，故只有乙图中能保持平衡．选项B正确．本题较易．答案：B9.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，如图2－3－24所示．则物体所受摩擦力()A．等于零B．大小为12mg，方向沿斜面向下C．大小为32mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上解析：以m为研究对象，受力情况如右图所示，则k L＝mg以2m为研究对象，受力情况如右图所示F＝k L＝mg2mg sin 30°＝mg即F＝2mg sin 30°，故正确选项为A.答案：A10.如右图所示，质量分别为m A和m B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上．已知m A＝2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是( )A．细绳对A的拉力将增大B．A对斜面的压力将减小C．A受到的静摩擦力不变D．A受到的合力将增大解析：对A 受力分析如图所示，由物体的平衡条件得：F N －G cos θ＝0，G sin θ－F f －F ＝0，F ＝G 2若θ从45°增大为50°，则有F N 减小，F f 增大．物体A 受到的合力仍为0.答案： B11．如图4所示，重20N 的物体放在粗糙水平面上，用F ＝8N 的力斜向下推物体．F 与水平面成30°角，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，则( )A ．物体对地面的压力为24NB ．物体所受的摩擦力为12NC ．物体所受的合力为5ND ．物体所受的合力为零解析：将F 沿水平和竖直方向分解，由物体的平衡条件可以求出压力为24N ，摩擦力为43N ，合力为0.答案：AD12.如图所示，光滑水平地面上放有截面为14圆周的柱状物体A ，A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B ，对A 施加一水平向左的力F ，整个装置保持静止．若将A 的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( )A ．水平外力F 增大B ．墙对B 的作用力减小C ．地面对A 的支持力减小D ．B 对A 的作用力减小解析：受力分析如图所示，A 的位置左移，θ角减小，F N 1＝G tan θ，F N 1减小，B 项正确；F N ＝G /cos θ，F N 减小，D 项正确；以AB 为一个整体受力分析，F N 1＝F ，所以水平外力减小，A 项错误；地面对A 的作用力等于两个物体的重力，所以该力不变，C 项错误．本题难度中等．答案：BD13．如图所示，质量为m 的物体A 以一定的初速度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、沿斜面向下的摩擦力B．重力、斜面的支持力、下滑力C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力图7解析：分析物体受力情况是解力学问题的基础，而正确理解力的概念是分析受力情况的关键．许多同学在解答此题时，往往对题中给出的“向上的冲力”和“下滑力”把握不清楚，由于日常生活“经验”的影响，他们总认为，物体能沿斜面向上运动，必受到向上的“冲力”，这显然是对“力不能脱离物体而存在”没有理解，因为找不到对物体施加这一“冲力”的另一物体．物体沿斜面向上运动是因为惯性．“下滑力”是重力的一个分力．物体A受到的作用力有：由于地球的吸引而产生的重力mg，方向竖直向下；物体A压斜面而使斜面发生微小形变，发生了形变的斜面对物体产生支持力F N，方向垂直斜面向上；物体A与斜面接触且相对斜面向上运动，故受到沿斜面向下的滑动摩擦力F f，如图7所示．答案：D 14.如图4所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行．若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力F f与时间t的关系图象是图5中的()图5解析：由于斜面光滑，尽管物块在斜面上做简谐运动，但由于物块对斜面的摩擦力为零，对斜面的正压力始终等于重力沿垂直斜面方向的分力，因此地面对斜面体的摩擦力始终是一个恒力，C正确．答案：C15．如图7所示，重量为G的物体A在大小为F的水平向左的恒力作用下静止在倾角为α的固定光滑斜面上．下列关于物体对斜面压力F N大小的表达式，正确的是()A．F N＝G2＋F2 B．F N＝G cosαC．F N＝G sinα＋F cosαD．F N＝Fsinα解析：分析物体A的受力如图所示，由平衡条件可得，F与G的合力F N与F N′等大反向，故有：F N＝F N′＝G2＋F2＝Gcosα＝Fsinα＝F sinα＋G cosα，A、D正确，B、C错误．答案：AD16．如下图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度v匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为Δx；现令传送带向右加速到2v，这时的弹簧的伸长量为Δx′.则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是()A．弹簧伸长量将减小，即Δx′<ΔxB．弹簧伸长量将增加，即Δx′>ΔxC．弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终Δx′＝ΔxD．弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终Δx′＝Δx【解析】弹簧弹力与传送带的滑动摩擦力是一对平衡力，而滑动摩擦力的大小始终与相对速度大小无关．【答案】 D17.放在水平传送带的物体P，随传送带一起沿水平方向运动，并且P与传送带保持相对静止，如图所示，此时传送带对物体P的摩擦力方向（）A.可能向左B.一定向左C.可能向右D.一定为零。
高一物理力的合成与分解试题答案及解析
高一物理力的合成与分解试题答案及解析1.两个可视为质点的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线分别悬挂在天花板上的同一点O.现用相同长度的另一根细线连接A,B两个小球,然后用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根细线均处于伸直状态,且OB细线恰好处于竖直方向,如图所示.如果两小球均处于静止状态,则力F的大小为A．mgB．mgC．mgD．0【答案】 A【解析】以B为研究对象,B受重力和OB绳的拉力,AB绳的拉力为零;再以A为研究对象,进行受力分析,如图所示.根据力的矢量运算法则,可得F=mg,选A.2.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上。
一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。
现拉绳，使小球沿圆环缓慢上移。
在移动过程中手对绳的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是（）A．FN 变大B．F不变C．FN不变D．F变小【答案】CD【解析】小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，FN，三个力．满足受力平衡．作出受力分析图如下：由图可知△OAB∽△GFA，即，当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，故A错误，B错误，C正确，D正确；【考点】本题考查物体的平衡、力的合成与分解。
3.(10分) 表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间，在尖劈背上加一压力F，求（1）尖劈对A侧的压力（2）尖劈对B侧的压力。
【答案】【解析】将F按照作用效果分解为图示两个方向，根据平行四边形定则如图所示，根绝三角函数关系得：；【考点】力的分解。
4.如图所示，把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间，AC与AB之间夹角为30°，现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°，则A．球对AB板的压力先减小后增大B．球对AB板的压力逐渐减小C．球对AC板的压力逐渐增大D．球对AC板的压力先减小后增大【答案】A【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出小球三个不同位置的受力图如图，可见，使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中，AB板对球的支持力N1先减小后增大，AC板对球的支持力N2一直减小，由牛顿第三定律得知，球对AB板的压力先减小后增大，球对AC板的压力一直减小．故A正确，BCD均错误．【考点】物体平衡条件的应用 平行四边形定则5. 如图甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂一个质量为10 kg 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 与水平方向成30°，轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量为10 kg 的物体．g 取10 m/s 2，求(1)细绳AC 段的张力F AC 与细绳EG 的张力F 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）1:2（2）100 N ，方向和水平方向成30°向斜右上方（3）173 N ，方向水平向右 【解析】题图甲和乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力．分别取C 点和G 点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示．(1)图甲中轻绳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 F AC ＝F CD ＝M 1g图乙中由F EG sin30°＝M 2g 得F EG ＝2M 2g 所以得(2)图甲中，根据几何关系得：F C ＝F AC ＝M 1g ＝100 N ，方向和水平方向成30°向斜右上方 (3)图乙中，根据平衡方程有 F EG sin30°＝M 2g ；F EG cos30°＝F G 所以F G ＝M 2g cot30°＝M 2g≈173 N ，方向水平向右 【考点】力的合成和分解；共点力的平衡。
高中物理必修一力的合成和分解(有答案)
高中物理①相互垂直的两个力合成，合力大小为F＝F21＋F22.、大小相等的两个力合成，其平行四边形为菱形，对角线相互垂直，合力大小为用量角器量得∠COE＝∠DOE所以合力方向竖直向下．(2)解析法：先画出力的平行四边形，如图乙所示，由于OE，两对角线垂直且平分，OD在力的平行四边形中，各线段的长度表示力的大小，则有F＝2F1cos 30°＝2×300×32N合力方向竖直向下．[针对训练1]两个大小分别为()A．F2≤F≤F1C．F1－F2≤F≤F1＋F2答案 C[针对训练2]如图5所示，用一根长上，已知绳能承受的最大张力为)()的两个作用效果，并求它的两个分力．如图所示)OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间，OB绳与竖直方向的夹角为之间的关系为()解析本题中选解法一力的作用效果分解法绳子OC的拉力如图甲所示．可得F A＝G tan θ，F B解法二正交分解法结点O受到三个力在水平方向和竖直方向分解F B cos θ＝F C＝G可解得F A＝G tan解法三力的合成法B．F1＝D．F2＝cos．定义：把各个力沿相互垂直的两个方向进行分解的方法用途：求多个共点力的合力时，往往用正交分解法．建立直角坐标系；通常选择共点力的作用点为坐标原点，让尽可能多把不在坐标轴上的各力沿坐标轴方向进行正交分解．的关系式为：F＝F2x＋两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力的大小范围．(g取10解析作出物体F sin θ＋F1sin θ－F cos θ－F2－F1cos由①式得F＝mg sin由②③式得F＝要使两绳都伸直，则有所以由③式得F由④式得F min＝综合得F的取值范围为[针对训练4]如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为轻质支架等长，与竖直方向均成23mg3mg和对斜面的压力F2可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力是重力的一个分力，不是(物体)对斜面的压力和F2是G的两个分力，错．物体放在光滑斜面上只受到重力B．F D．F解析物体受力如右图，F cos θ＝F f，即．如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力和平行斜面向下的力F2，那么()．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大B．mg sinθD．mg cosθF2cos θ2F9.在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力①式应改为：F由③得F＝mg1将④代入②，解得F N＝mg cos α－10.如图所示，轻绳A端固定，将B答案15 4l解析如右图所示，以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止．而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的，它们的合力F T是重力G的平衡力，方向竖直向上．因此以F1、F2为分力作力的合成的平行四边形一定是菱形．利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似三角形知识可得d2∶l2＝F12－G22∶F1，因为绳能承受的最大拉力是2G，所以d最大时F1＝F2＝2G，此时d2∶l2＝15∶4，所以d最大为154l.§课后作业§1．小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，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！下列说法中正确的是()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解析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．答案 C2．F1、F2是力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 NB．F1＝20 N，F2＝20 NC．F1＝2 N，F2＝6 ND．F1＝20 N，F2＝30 N解析本题考查合力和分力之间的关系，合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，则应选C.答案 C3．某同学在单杠上做引体向上，在下列选项中双臂用力最小的是()．C．0.5 D 受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1整体受力分析如图乙所示，由题意得2 C.3∶3块石块为研究对象，受力分析如图，石块静止，则．物块静止在固定的斜面上，分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力四个图中的物块均处于平衡状态，都受到四个作用力：重力G、外力建立沿斜面方向和垂直于斜面方向的直角坐标系，如图所示．分别列出物块的平衡方程可得到：A图中F f A＝G sin θ；B图中F f B＝＋F)sin θ.B．物体可能受三个力作用D．物体一定受四个力作用角变大角变小B．mgD．F根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，根F T A方向不变，两绳拉力的合力重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为。
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力的合成与分解练习与解析
1．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的大小
C．合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小
D．合力不可能与其中的一个分力相等
答案：C
解析：根据合力和分力的关系，合力的大小可能比最大的分力大，也可能比最小的分力小．
2．如图3－23所示，两个共点力F
1、F
2
的大小一定，夹角θ＝
角ο0从逐渐增大到ο
180的过程中，合力F的大小变化情况为（）A．从最小逐渐增加到最大
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
答案：C
解析：根据合力与两分力夹角的变化关系，正确的答案是C．
3．两个大小相等的共点力F
1、F
2
，当它们间的夹角为ο
90时合力大小为20N；则
当它们间的夹角为ο
120时，合力的大小为（）
A．40N B．102N
C．202N D．103N
答案：B
解析：根据平行四边形定则，两个分力的大小为102N，当两分力的夹角为ο
120
时，分力和表示合力的对角线构成一个等边三角形，故此时合力为102N．
4．两个共点力的大小分别为F
1＝15N，F
2
＝9N，它们的合力不可能等于（）
A．9N B．25N C．6N D．21N
答案：B
解析：两力进行合成时，合力最大为两分力之和，最小为两分力之差，故选B．5．弹簧秤两端各拴一端，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F
1和弹簧秤所受的合力F
2
分别为（）
A．F
1＝2F，F
2
＝2F B．F
1
＝0，F
2
＝0
C．F
1＝2F，F
2
＝0 D．F
1
＝F，F
2
＝0
答案：D
解析：弹簧的读数显示的是拉力的大小，而弹簧本身受到两根绳的拉力的作用，这一对力是平衡力，所以弹簧的合力为0，故正确答案是D．
6．如图3－24所示，力F分解为F
1、F
2
两个分力，则下列
说法正确的是（）
A．F
1、F
2
的合力就是F
B．由F求F
1或F
2
叫做力的分解
C．由F
1、F
2
求F叫做力的合成
D．力的合成和分解都遵守平行四边形定则
答案：ABCD
7．如图3－25所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G重力的过程中（绳OC不会断）（）
A．ON绳先被拉断
B．OM绳先被拉断
C．ON绳和OM绳同时被拉断
D．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断
答案：A
解析：如右图将重力G沿OM和ON方向分解，由于MO＞NO，
所以绳ON承担的力较大，在不断增加重物G的重力的过程中绳
ON先断．所以选A．
8．如图3－26所示，一个半径为r，重为G的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上，绳子和墙壁的夹角是ο
30，则绳子的拉力F和
球对墙壁压力N的大小分别是（）
A．G，G/2 B．2G，G
C．3G，3G/2 D．23G/3，3G/3
答案：D
解析：如右图，根据平行四边形定则，将重力沿绳子方向和
墙壁对球的弹力方向分解得到G
1和G
2
，显然N＝G
1
＝Gtanο
30＝
3G/3
F＝G
2＝G/cosο
30＝23/3．
9．已知力F的大小和方向，在以下三种条件下（如图3－27），通过作图求两
个分力F
1和F
2
．
图3—27
（1）图甲，已知两分力的方向，求两分力的大小．
（2）图乙，已知一个分力F
1的大小和方向，求另一个分力F
2
的大小和方向．
（3）图丙，已知F
1和F
1
的大小，求F
1
和F
2
的方向．
答案：略
解析：根据力的平行四边形定则，答案如下图：
10．两个力的合力的大小随这两个力夹角θ变化的情况如图3－28所示，由图中提供的数据求出这两个力的大小． 答案：F 1＝4N ，F 2＝3N 或F 1＝3N ，F 2＝4N 解析：从图可知两力合力夹角为2
π
时为5N ，夹角为π时，最小值为1N ，即
2
221F F ＋＝5；|F l —F 2|＝1，
解这个方程组得到F 1＝4N ，F 2＝3N 或F 1＝3N1，F 2＝4N ． 此题考查学生用数学知识解决物理问题的能力．。