物理(必修1)力的合成与分解计算题
高一物理力的合成与分解经典例题
高一物理力的合成与分解经典例题1. 引言在高一物理学习中,力的合成与分解是一个关键的概念。
对于力的合成与分解的理解,可以帮助我们解决各种物理问题,特别是在力的平衡和力的分析中。
本文将介绍一些关于力的合成与分解的经典例题,帮助学生深入理解这个概念。
2. 力的合成力的合成是指将多个力按照一定的规则合并成一个力的过程。
下面是一个典型的例题:例题1:有两个力 F1 和 F2,方向如图所示,F1 = 10 N,F2 = 5 N,求合力 F 的大小和方向。
F1↑---------| || |F2| || || |---------解答过程:首先,我们将 F1 画在坐标系中的 x 轴上,F2 画在坐标系中的 y 轴上。
根据三角函数的定义,我们可以得到 F1 在 x 轴上的分量为F1x = F1 * cosθ1,F1 在 y 轴上的分量为 F1y = F1 * sinθ1;F2 在 x 轴上的分量为F2x = F2 * cosθ2,F2 在 y 轴上的分量为F2y = F2 * sinθ2。
可以看出,合力 F 在 x 轴上的分量为 Fx = F1x + F2x,合力F 在 y 轴上的分量为 Fy = F1y + F2y。
根据勾股定理,合力 F 的大小可以用下面的公式计算:F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)合力 F 的方向可以用下面的公式计算:θ = arctan(Fy / Fx)将已知数据代入上述公式,可以得到结果:Fx = 10 * cosθ1 + 5 * cosθ2Fy = 10 * sinθ1 + 5 * sinθ2F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)θ = arctan(Fy / Fx)通过计算,可以得到合力 F 的大小和方向。
3. 力的分解力的分解是指将一个力按照一定的规则拆分成多个力的过程。
下面是一个典型的例题:例题2:一个力 F = 10 N,方向如图所示,分解为 F1 和 F2,求 F1 和 F2 的大小。
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。
高一物理力的合成与分解加讲解
A. 15N、5N、6NB. 3N、6N、4N
C. 2N、7N、10ND. 11N、7N、14N
4.在一个平面内的6个共点力,相邻力的夹角均为 ,大小如图3—5示,则这6个力的合力为()
A. 0B. 3N与6N的力同向
C. 3N与5N的力同向D. 6N与5N的力同向
图3—5
5.要将力F沿虚线分解为两个分力,哪些是无法分解的()
A B C D
图—6
6.在图3—7中,球置于斜面与竖直挡板之间,把球的重力G分解为两个分力,下述正确的是()
A.平行于斜面,垂直于斜面B.垂直于斜面,垂直于挡板
C.垂直于档板,平行于斜面D.平行于斜面,平行于挡板
图3—7
7.在图3—8中,两段绳的连接点悬一重物。保持AB绳水平方向不变,BC沿逆时针缓慢转动,则AB、BC绳的拉力大小变化是()
∴分力方向如图示。∴ ( )
[例5]斜面倾角为 ,物体沿斜面匀速下滑。证明:物体与斜面间摩擦因数 。
证明:物体沿斜面下滑受三个力,重力G,滑动摩擦力f,斜面支持力FN。重力使物体沿斜面下滑,压紧斜面。
∴重力的分力为 ,如图3—3示
沿斜面匀速滑动,
又
∴ ∴
图3—3
【模拟试题】
1.两个大小相等同时作用于一个物体上的两个力,当它们之间夹角为 时,其合力大小为F,当两力夹角为 时,合力大小为()
∴轻杆与竖直方向成 时,能支撑住绳和重物,支撑力大小为G。
9. F1方向一定,与F2合力方向与前进方向一致,F2与前进方向垂直时最小
大小为 N(此时合力不是最大也不是最小)
10.重物拉力分解为FA,FC
∴
[例2]试证,分力大小为F1F2,合力大小为F,
高一物理力的合成与分解试题
高一物理力的合成与分解试题1.(8分)如图所示,一小孩坐雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀加速运动,小孩和雪橇的总质量为40kg,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)地面对雪橇的支持力大小;(2)雪橇的加速度大小.【答案】(1)(2)【解析】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象,整体竖直方向上整体没有位移,则有解得,支持力(2)根据牛顿第二定律得,又得,代入解得,【考点】考查了力的合成与分解,牛顿第二定律2.如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上,现用竖直向上的作用力F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,下面说法正确的是A.木块a与铁块b间一定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D.竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和【答案】AD【解析】匀速上升,受到的合力为零,对b受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对a、b 整体受力分析,受到重力和推力,二力平衡;整体不受墙壁的弹力和摩擦力,在竖直方向,根据平衡可得,竖直向上的作用力F大小一定等于铁块与木块的重力之和;选项AD正确。
【考点】整体法和隔离法;力的平衡。
3.如图所示,质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用,向右做匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是( )A .Fsin θB .mg -Fsin θC .竖直向上D .向上偏右【答案】AC【解析】物体受四个力:拉力F ,右斜上方;支持力N ,竖直向上;重力G ,竖直向下;摩擦力f ,水平向左.物体做匀速直线运动,所以,四力平衡.由共点力平衡条件知:拉力与摩擦力的合力与重力与支持力的合力平衡,得:Fsinθ+N =G ,则重力与支持力的合力为:G -N =Fsinθ,方向:竖直向上。
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。
高一物理必修一力的合成、分解(动图)
方向在同一直线上的两个力的合成运算
使用直接加减的方法
同向相加 反向相减
F1 3N F2 4N等效于
F F1 F2 7N
F1 3N
F2 4N 等效于
F F2 F1 1N
F 7N
F 1N
问题
若两个已知力的方向不 在同一直线上呢?
结论:
求两个力的合力时,可分别用表示这两个力的线 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,这叫做力的平行四边形定则。
练习
14.关于两个力与它们合力的说法正确的是( )
BD
A.这两个力与它们的合力同时作用在物体上 B.这两个力同时作用于物体时产生的效果与合力单 独作用于物体时产生的效果相同 C.合力总是大于这两力 D.两个力夹角在0°到180°之间时,夹角越大,合 力越小
15.作用在物体上的两个力,F1=10N,F2=2N。若它 们之间的夹角可任意,那么它们的合力可能是
F1
F
O·
F2
求解合力
13:已知F1=45N方向水平向右,F2=60N,方向竖 直向上,求F合=?
用作图法(即力的图示)求合力
F2
15N
F合 大小:F合=15X5N=75N
方向:与F1成53°斜向
530
F1 右上方
F1 3N
F
F2 4N
F1 3N
F
F2 4N
F1 3N
F
Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 4N
( AB )
A.8N B.11N C.0N D.1N
七、力的分解
对物体的斜向上的拉力F 会产生怎样的 作用效果?如何分解?
已知放在水平面上的物体,受到与水平方向成θ角的拉力 F 的作用
高一物理力的合成与分解练习题
力的合成与分解练习题班级姓名。
一、选择题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2.有三个共点力,其大小分别为20牛顿、6牛顿、15牛顿,其合力的最大值,最小值分别为 ( ) A. 41N 、 0 B.41N 、 11N C 29N 、 4N D.41N 、 lN 3.如图所示,物体受到的水平方向成30o角的拉力F作用向左作匀速直线运动,则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是( )A.向上偏左 B.向上偏右 C.竖直向上 D.竖直向下4.其物体在三个共点力的作用下处于静止状态,若把其中的一个力P1的方向沿顺时针转过90o而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )2F C.2F l D.无法确定A.F 1 B.25.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F1和弹簧秤所受的合力F2分别为()A.F1=2F,F2=2FB.F1=0,F2=0C.F1=2F,F2=0D.F1=F,F2=06.如图所示,质量分别为m1和m2的两物体用轻绳ABC连接,跨过光滑的定滑轮而处于平衡状态,下述说法中正确的是 ( )A.若使m1—增大一点,在新的位置仍能干衡B.若位m1增大一点,不会出现新的平衡位置C.若使m2增大一点,在某一新位置仍能干衡D.若使m2增大一点,不会出现新的平衡位置二、填空题7.均匀矩形木板ABCD用绳悬挂,如图所示,若θ角越大,那么OO’绳的张力( )。
(填越大、越小、不变)8.如图所示,轻直角劈ABC,斜边长 AC=8cm,AB边长2cm,当用力F=200牛顿的水平拉力推劈时,它对上斜墙的压力是( )牛顿,对水平地面的压力为( )牛顿。
9.AO,BO两根细绳上端分别固定在天花板上,下端结于O点,在O点施一个力F使两绳在竖直平面内绷紧,两绳与天花板的夹角如图所示,力F方向与绳OB夹角为α,当α=( )时,绳AO拉力大小等于F。
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。
高一物理力的合成与分解试题
高一物理力的合成与分解试题1. (6分) 如图所示,一个重为100 N 的小球被夹在竖直的墙壁和A 点之间,已知球心O 与A 点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F 1和对A 点压力F 2.【答案】,方向垂直墙壁向右;200N ,方向沿O →A 方向【解析】球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A 点,作出重力及它的两个分力F 1′和F 2′构成的平行四边形如图所示.球对墙面的压力,方向垂直墙壁向右. 球对A 点的压力,方向沿O →A 方向. 【考点】考查了力的合成与分解,共点力平衡条件的应用2. 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°。
假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为( )A .B .C .D .【答案】C【解析】设每块石块的重力为G ,第1、3块石块间的作用力为T 31,第1、2块石块间的作用力为T 21,以第1块石块为研究对象,受力分析如图所示。
由平衡条件可得T 31cos37°=T 21,解得T 21∶T 31=cos37°=。
本题答案为C 。
3. 我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥,桥面高46 m ,主桥全长845 m ,引桥全长7500 m ,引桥建得这样长的目的是 ( ) A .增大汽车上桥时的牵引力 B .减小汽车上桥时的牵引力C .增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力D .减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力【答案】D【解析】引桥越高,斜面倾角θ越小,重力沿斜面方向的分力F =mgsinθ越小,故D 对.4.如图所示,今将力F=16N进行分解,其中一个分力F1的方向与F的夹角为30°,则另一个分力F2的大小至少为_________N,若分力F2大小为10N,则F1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。
高一上学期物理专题知识及习题-力的合成和分解
力的合成和分解1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、共点力如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义: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,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F 为合力.2、共点力合成的方法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)。
②计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).(3)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
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。
力的合成与分解练习题高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
高中物理必修一第三章第四节力的合成与分解练习题一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.关于力的分解,下列叙述正确的是()A. 分力一定小于合力B. 任何一个力都只有一种分解情况C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力2.如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成30°角,直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10N的力,圆环处于静止状态.已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g取10m/s2.下列说法正确的是()A. 圆环受到直杆的弹力,方向垂直于直杆向上B. 圆环受到直杆的弹力,大小等于2.5NC. 圆环受到直杆的摩擦力,大小等于2.5ND. 圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上3.如图甲为射箭场景。
拉弓时手对弦的作用力为F,弦的拉力分别为F TA和F TB,如图乙所示,则关于箭被发射前的受力情况,下列分析正确的是()A. F一定大于F TAB. F TA和F TB的大小之和等于FC. 箭受的合力为零D. 人将弦拉得越紧,箭受的合力越大4.如图所示,两条完全相同的橡皮筋一端固定在水平地面上,另一端拴住一质量M=0.05kg的小球.一小童用竖直向上的拉力F缓慢拉动小球,当两条橡皮筋与地面之间的夹角均为30°时,拉力F=0.7N,则两条橡皮筋上的拉力(g=10m/s2)A. 大小相等,且大小为0.7NB. 大小相等,且大小为0.5NC. 大小相等,且大小为0.2ND. 大小不相等5.如图所示,小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。
已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶总重量为G,则下列说法中错误..的是()A. 当θ=0°时,F=GB. 当θ=120°时,F=GC. 当θ=90°时,F=√2G2D. θ越大,F越大6.如图,一凹形槽内有一轻质弹簧和一物块,槽内两端装有压力传感器。
力的合成与分解练习题(有详解答案)
力的合成与分解练习题(有详解答案)题目一两个力 $\vec{F}_1$ 和 $\vec{F}_2$ 作用在同一物体上,$\vec{F}_1$ 的大小为 $5N$,$\vec{F}_2$ 的大小为 $3N$,$\vec{F}_1$ 和 $\vec{F}_2$ 的夹角为 $60$°,求合力的大小和方向。
解答根据力的合成定理,两个力的合力可以通过将它们相加得到。
首先,根据三角函数的性质,我们可以将 $\vec{F}_1$ 和$\vec{F}_2$ 分解为它们在夹角方向上的分力。
假设$\vec{F}_{1x}$ 和 $\vec{F}_{1y}$ 是 $\vec{F}_1$ 在 $x$ 轴和$y$ 轴上的分力,$\vec{F}_{2x}$ 和 $\vec{F}_{2y}$ 是$\vec{F}_2$ 在 $x$ 轴和 $y$ 轴上的分力,则:$\vec{F}_{1x} = \vec{F}_1 \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{1y} = \vec{F}_1 \cdot \sin 60$°$\vec{F}_{2x} = \vec{F}_2 \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{2y} = \vec{F}_2 \cdot \sin 60$°将数值代入计算得:$\vec{F}_{1x} = 5N \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{1y} = 5N \cdot \sin 60$°$\vec{F}_{2x} = 3N \cdot \cos 60$°$\vec{F}_{2y} = 3N \cdot \sin 60$°接下来,我们可以计算合力的分力。
合力的 $x$ 分力等于$\vec{F}_{1x} + \vec{F}_{2x}$,合力的 $y$ 分力等于$\vec{F}_{1y} + \vec{F}_{2y}$。
高一物理(力的合成与分解习题)
1.将一个力F =10N 分解为两个分力,已知一个分力的方向与F 成30°角,另一个分力的大小为6N ,则在分解中 ()A .有无数组解B .有两解C .有惟一解D .无解6.如图所示,用一根细绳和一根杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,对这两个作用力的方向判断完全正确的是图中的( )练习:1、在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F 与两力夹角θ的关系图线,则下列说法正确的是:A 、2N≤F≤14N ;B 、2N≤F≤10N ;C 、两分力大小分别为2N 和8N ;D 2A C 1231231231231.把一个力分解为两个力的时候:()A.一个分力变大时,另一个分力一定要变小B.两个分力不能同时变大C.D.无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的22、大小不同的在同一平面上的三个共点力,同时作用在一个物体上,以下各组中,能使物体平衡的一组是()A.3N ,4N ,8NB.2N ,6N ,7NC.4N ,7N ,12ND.4N ,5N ,10N1.如图所示.有五个力作用于一点P ,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F 3=10N ,则这五个力的合力大小为()A .10(2+2)NB .20NC .30ND .02.关于二个共点力的合成.下列说法正确的是()A .合力必大于每一个力B .合力必大于两个力的大小之和C .合力的大小随两个力的夹角的增大而减小D .合力可以和其中一个力相等,但小于另一个力3.如图所示质量为m 的小球被三根相同的轻质弹簧a 、b 、c 拉住,A B CDc 竖直向下a 、b 、c 三者夹角都是120°,小球平衡时,a 、b 、c 伸长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c 的拉力大小为()A .mgB .0.5mgC .1.5mgD .3mg4.如图所示.物体处于平衡状态,若保持a 不变,当力F 与水平方向夹角β多大时F 有最小值()A .β=0B .β=2C .β=αD .β=2α 【例5】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,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个? A .μmg B.μ(mg+Fsin θ)C.μ(mg+Fsin θ)D.F cos θ1 ()2 ()3 A .m 2可以大于m 1 B .m 2一定大于21mC .m 2可能等于21mD .θ1一定等于θ2 【例3】如图所示,物体静止于光滑水平面上,力F 作用于物体O 点,现要使物体沿着OO′方向做加速运动(F 和OO′都在水平面内)。
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。
力的合成分解——正交分解法高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
Ff G sin FN G cos
正交分解法总结
1、建立直角坐标系(使更多的力落在坐标轴上) 2、正交分解各力(将各力分解到两个坐标轴上)
3、分别求出x 轴和y 轴上各力的合力: Fx F1x F 2xF3x
Fy F1y F 2 yF3y
4、根据题目条件求解所需物理量
3、力的分解的一些情况汇总
(1)已知合力和两个分力的方向,只有一种分解方法。
F1
F
F2
(2)已知合力F和两个分力的大小F1、F2时
1、F1 F2 F或 F1 F2 F, 无解 2、有两个解(在同一平面内)
F1 F
F2
F2 F
F1
(3)已知合力和一个分力的大小和方向时,只有一种分解方法。
F1
F2
F
(4)已知合力F和一个分力的大小F1和另外一个分力F2的方向时, 有三种情况。
4、求出FX 和 Fy 的合力,即为多个力的合力
大
F Fx 2 Fy 2
小:
方
tan
Fy Fx
向:
例题1:如图所示F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ= 600,用正交分解法求这三个力的合力。
X轴:FX=F3+F2x-F1 Y轴:Fy=F2y
y
F2
F1
θ
F3
x
FX和Fy进行合成
F Fx 2 Fy 2
FY F2 F3y
多个力合力的大小:
F Fx 2 Fy 2
F Fx 2 Fy 2
用力的正交分解求多个力的合力
1、建立直角坐标系(使尽量多的力落在坐标轴上) 2、正交分解各力(将各力分解到两个坐标轴上)
3、分别求出x 轴和y 轴上各力的合力: Fx F1x F 2xF3x
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。
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力的合成与分解计算题
1.重为G的物体放在水平面上,与地面间动摩擦因数为μ,用与水平方向成α角的力F拉物体,如图1-37所
示,使它做匀速运动,则力F的大小为多少
2.如图1-35所示,重为G的光滑小球挂在竖直墙壁上,绳与墙的夹角为α,其延长线过球心,球质量分布均匀,
求小球对墙的压力和对绳的拉力。
3.(5分)重力为G的物体放在倾角为α的固定斜面上,现对物块施加一个与斜面垂直的压力F,如图所示,则物
体对斜面的压力的大小为 .
α
图1-37
图1-35
4.(6分)如图1—20所示,一半径为r的球重为G,它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上.求:
(1)细绳拉力的大小;(2)墙壁受的压力的大小.
5.一个铁球所受重力为G,夹在光滑挡板和光滑斜面之间,图1-32中甲图挡板在竖直方向,乙图挡板垂直于斜面。
由于球的重力作用,挡板和斜面都发生形变。
求各图中挡板和斜面对铁球
的支持力。
已知斜面倾角为θ
6.(9分)在一实际问题中进行力的分解时,应先弄清该力产生了怎样的效果,然后再分解这个力,如图1—21所示的三种情况中,均匀球都处于静止状态,各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力,应该怎样对重力进行分解若球的质量为m,将重力分解后,它的两个分力分别为多大(已知斜面倾角为α)
G 图1-32
7.如图所示,能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为
5 N的细线OB水平,细线OC能承受足够的拉力,为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂
物体的最大重力是多少
8.重量G=100N的物体置于水平面上,给物体施加一个与水平方向成θ=30°的拉力F,F=20N,物体仍处于静止状态,求地面对物体的静摩擦力;地面对物体的支持力。
F
9.一个氢气球重为10N,所受的空气浮力的大小为16N,用一根轻绳拴住.由于受水平风力的作用,气球稳定时,轻绳与地面成60°角,如图所示.求:
(1)绳的拉力为多大
(2)汽球所受水平风力为多大
10.如图1—9—12所示,一个不计重力的小滑轮,用一段轻绳OA悬挂在天花板上的O 点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一端连结一个重为20 N的物体,在轻绳的另一端施加一水平拉力F,使物体处于静止状态时,求:
(1)轻绳OA对滑轮的拉力为多大
(2)轻绳OA与竖直方向的夹角α为多大
11. 用能承受最大拉力相同的两根线,OA、OB悬挂起一个空的铁球.OA、OB的长度不同,一端系在天花板上,另一端系在铁球上,如图1-5-17所示.当向空铁球内注入铁砂时,哪一根线将先断如果每根线最大承受的拉力为100N,则为了使线不断,铁球和铁砂的总重量最大可达到多少
12.如图5所示,绳子的上端固定于A ,下端挂一个重120N 的物体,B 是光滑木栓. 60=θ,当物体静止时,则F 1= ,F 2= N ,木栓所受到的绳子的压力为 。
1、α
μαμsin cos +G 2、 Gtg θ,
θcos G 3、F +mg cos α
4、(1)332G (2) 33G
5、Gtg θ,θ
cos G ;Gsin θ,Gcos θ 6、甲:F 1=mg sin α F 2=mg cos α
乙:F 1=mg tan α F 2=mg /cos α
丙:F 1=mg F 2=0
7、解析:当OC 下端所悬物重不断增大时,细线OA 、OB 所受的拉力同时增大.为了判断哪根细线先被拉断,可选O 点为研究对象,其受力情况如图8所示,利用假设,分别假设OA 、OB 达最大值时,看另一细线是否达到最大值,从而得到结果.取O 点为研究对象,受力分析如图8所示,假设OB 不会被拉断,且OA 上的拉力先达到最大值,即F 1=10 N ,根据平衡条件有F 2=F 1max cos45°=10×22
N = N ,由于F 2大于OB 能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB 先被拉断.
再假设OB 线上的拉力刚好达到最大值(即F 2max =5 N)处于将被拉断的临界状态,根据
平衡条件有F 1·cos45°=F 2max ,F 1sin45°=F 3.
再选重物为研究对象,根据平衡条件有F 3=G max .
以上三式联立解得悬挂最大重物为
G max =F 2max =5 N.
答案:5 N
8、N 310;90N
9、(1)气球处于静止时,绳的拉力大小为43N (2)气球所受水平风力大小为23N
10、答案:(1)28.3N (2)45°
11、OB先断,
N
3 3
200
12、120N 120N 120N。