(全国通用)2018年高考物理考点一遍过专题06力的合成与分解(含解析)

6 力的合成与分解[方法点拨] (1)力的合成遵循平行四边形定则；(2)力分解常用的方法有实际效果分解法和正交分解法．1．(合力与分力的关系)(多选)两个共点力F 1、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则( ) A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 B ．F 1、F 2同时增加10 N ，F 也增加10 N C ．F 1增加10 N ，F 2减少10 N ，F 一定不变 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大2．(力的合成)如图1所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L ，两根相同的橡皮条自由长度均为L ，在两橡皮条的末端有一块软羊皮(长度不计)做成裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，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)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )图1A ．kLB ．2kL C.32kL D.152kL 3．(力的分解)如图2所示是一种常用的“千斤顶”示意图，摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平，而A 、B 间距离发生变化，重物就能被顶起或下降．若物重为G ，杆AB 与AC 之间的夹角为θ，不计“千斤顶”本身的重量，则“千斤顶”螺旋杆AB 的拉力大小为( )图2A ．G sin θB ．G cos θC ．G tan θD.Gtan θ4．(正交分解)如图3所示，物体A 和B 的质量分别为2 kg 和1 kg ，用跨过定滑轮的细线相连，静止地叠放在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，A 与B 间的动摩擦因数为35，现有一平行于斜面向下的力F 作用在物体B 上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动， 图3 则F 至少为(g ＝10 m/s 2)( ) A ．20 N B ．22 N C ．11 ND ．17 N5．如图4所示，老鹰沿虚线MN 斜向下减速俯冲的过程中，空气对老鹰的作用力可能是图中的( )图4A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 46．如图5所示，两根轻绳AO 和BO 共同悬吊一重物，两绳的另一端分别系在天花板和竖直墙上，两绳与水平方向的夹角分别为α和β，则以下说法不正确的是( ) A ．若α＝β，则两绳的张力大小相等 图5 B ．若α＞β，则AO 绳中的张力较大C ．若α、β同时增大，则两绳中的张力都会增大D ．若α不变而β可变，则当α＋β＝π2时，BO 绳中的张力最小7．如图6是一顶搭在水平地面上的简易帐篷的骨架，骨架由一根立杆OO ′和三条绳索AO 、BO 、CO 构成，三条绳索的长度都为L ，地面上的三个固定桩A 、B 、C 之间的距离也均等于L ，三条绳索绷紧后，立杆对结点O 的支持力为F ，已知三条绳索上的张力大小都相等，不计绳索的重力，则每条绳索上的张力大小为( )图6A.33FB.62FC.63F D.66F 8．如图7所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A 、B 两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O 点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A 、B 两点拉力F A 、F B 的变化情况，下列说法正确的是( )图7A ．F A 变小，FB 变小 B ．F A 变大，F B 变大C ．F A 变大，F B 变小D ．F A 变小，F B 变大9．如图8所示，一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球a 、b ，每个球的重力为G .在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F ，两球静止在空中，以下判断正确的是( ) A ．轻绳越长，F 越大B ．轻绳越长，轻绳对球的拉力越大 图8C ．轻绳对球的拉力可能小于GD ．轻绳越短，a 、b 之间的弹力越大10．迎泽公园有这样一根电杆，一条电缆线由北向南绕过电杆转向由东向西，电缆与电杆的接触点为P .固定电杆的钢索一端固定在P 点，另一端固定在地面上，钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内，如图9所示．设电缆线水平，南北、东西方向的电缆对电杆的拉力分别为F 1、F 2，且大小相等，钢索对电杆的拉力为F 3.已知植于土中的电杆竖直，下列说法正确的是( )图9 A．F1、F2和F3的合力竖直向下B．地面对电杆的作用力竖直向上C．F1、F2和F3在水平面内的合力可能为0D．F1、F2和F3在水平面内合力的方向偏向北方一侧答案精析1．AD [根据求合力的公式F ＝F 21＋F 22＋2F 1F 2cos θ(θ为F 1、F 2的夹角)，若F 1、F 2都变为原来的2倍，合力也一定变为原来的2倍，A 正确；对于B 、C 两种情况，力的变化不是按比例增加或减少的，不能判断合力的变化情况，B 、C 错误；若F 1与F 2共线反向，F 1>F 2，则F ＝F 1－F 2，F 1增大时，F 增大．F 2增大且小于F 1时，F 减小，所以D 正确．]2．D [根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F ＝k (2L －L )＝kL .设橡皮条最长时两根橡皮条的夹角为θ，根据几何关系知，sin θ2＝14.根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力F 合＝2F cos θ2＝152kL ，故D正确．]3．D [如图所示，将重力G 分解到沿BA 方向的拉AB 杆的力F 1和沿AC 方向的压AC 杆的力F 2，即得F 1＝G tan θ，由牛顿第三定律知螺旋杆AB 的拉力大小为Gtan θ.]4．D [物体刚好运动时，A 、B 间的摩擦力等于最大静摩擦力，对物体A 受力分析，由平衡条件得m A g sin 30°＋μm A g cos 30°＝F 拉，解得F 拉＝16 N ，对整体分析，由平衡条件得(m A ＋m B )g sin 30°＋F ＝2F 拉，解得F ＝17 N ．故选项D 正确，A 、B 、C 错误．]5．B [老鹰沿虚线由M 到N 做减速运动，合外力与初速度的方向相反，由受力分析可知，空气的阻力与重力的合力方向与初速度反向，因此空气对老鹰的作用力可能是题图中的F 2，B 正确．]6．C [两绳结点O 受三个拉力作用，处于平衡状态．由平衡条件可知，三力可平移构成一闭合三角形．若α＝β，则两绳张力大小相等，A 项正确；若α＞β，由几何关系可知，AO 绳中张力较大，B 项正确；若α、β同时增大，即两绳夹角减小，两绳中张力都会减小，C 项错；若α不变，则当两绳垂直时，即α＋β＝π2时，BO 绳中张力最小，D 项正确．]7．D [O －ABC 是一个棱长为L 的正四面体，O ′为△ABC 的中心，由几何关系知O ′A ＝33L ，由勾股定理得OO ′＝OA 2－AO ′2＝23L ，则F T sin∠OAO ′＝13F ，解得F T ＝66F ，D 正确．]8．A [柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等．将大圆环在竖直平面内绕O 点顺时针缓慢转过一个微小角度，A 、B 两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2F cos α＝mg 可知，轻绳中拉力F 减小，轻绳对A 、B 两点的拉力F A 和F B 都变小，选项A 正确．]9．D [利用整体法，拉力F 等于两球的总重力，A 项错误；设两根轻绳的夹角为θ，以a 球为研究对象，F T ＝mgcosθ2，所以，轻绳越长，夹角越小，轻绳对球的拉力F T 越小，但大于重力G ，B 、C 项错误；两球之间的弹力为mg tan θ2，细绳越短，夹角越大，弹力越大，D 项正确．]10．D [由于钢索、电杆与东西方向的电缆在同一竖直平面内，F 1、F 2和F 3的合力一定不是竖直向下，选项A 错误；地面对电杆的作用力方向一定不是竖直向上，选项B 错误；F 1、F 2和F 3在水平面内的合力不可能为0，在水平面内合力的方向偏向北方一侧，选项C 错误，D 正确．]。

1月1日力的合成与分解高考频度：★☆☆☆☆难易程度：★☆☆☆☆一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角；现用一端固定的轻绳系一质量为的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示，试求：（1）当劈静止时绳子的拉力大小。

（2）当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。

【参考答案】（1）（2）（3）【试题解析】（1）以小球为研究对象，受力分析如图所示，对T和mg进行正交分解。

由物体的平衡条件可知：得：（2）以劈和小球整体为研究对象，整体受力情况如图所示由物体平衡条件可得：（3）为使整个系统静止，要求而联立以上两式可得：。

【知识补给】力的合成与分解1、力的合成（1）共点力合成的方法①作图法②计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力。

（2）合力范围的确定①两个共点力的合力范围：|F1–F2|≤F≤F1+F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。

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。

②三个共点力的合成范围A．最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max=F1+F2+F3。

B．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，则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值，即F min=F1–|F2+F3|（F1为三个力中最大的力）。

（3）解答共点力的合成问题时的两点注意①合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系。

合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定势。

②三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差。

2、力的分解==三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力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至少比F1、F2、F3中的某一个大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，一定能使合力为零如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°。

2018年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．（6分）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（ ）A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功2．（6分）高空坠物极易对行人造成伤害。

若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A．10N B．102N C．103N D．104N3．（6分）2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms。

假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10﹣11N•m2/kg2．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A．5×104kg/m3B．5×1012kg/m3C．5×1015kg/m3D．5×1018kg/m3 4．（6分）用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10﹣19J，已知普朗克常量为6.63×10﹣34J•s，真空中的光速为3.00×108m•s﹣1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（ ）A．1×1014Hz B．8×1014Hz C．2×1015Hz D．8×1015Hz5．（6分）如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下，一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i 随时间变化的正确图线可能是（ ）A．B．C．D．6．（6分）甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度﹣时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示，已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（ ）A．两车在t1时刻也并排行驶B．在t1时刻甲车在后，乙车在前C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大7．（6分）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上，L1的正上方有a，b两点，它们相对于L2对称。

一、曲线运动1．曲线运动(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

（2）运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。

（3）曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。

2．物体做曲线运动的条件及轨迹分析（1）条件①因为速度时刻在变，所以一定存在加速度;②物体受到的合外力与初速度不共线.（2）合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向曲线的“凹”侧。

（3）速率变化情况判断①当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大；②当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；③当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。

3．做曲线运动的规律小结:（1）合外力或加速度指向轨迹的“凹”（内）侧.（2）曲线的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，且与速度方向相切.二、运动的合成与分解1．基本概念（1)运动的合成：已知分运动求合运动。

（2）运动的分解:已知合运动求分运动.2．分解原则：根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解.3．遵循的规律位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.4．合运动与分运动的关系（1)等时性合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。

（2）独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响。

（3）等效性各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。

5．运动的合成及性质（1）运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵循平行四边形定则。

（2）合运动的性质判断⎧⎧⎪⎨⎪⎩⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩变化：非匀变速运动加速度或合外力不变：匀变速运动共线：直线运动加速度或合外力与速度方向不共线：曲线运动 (3）两个直线运动的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动，具体分以下几种情况：6．合运动与分运动的关系(1）运动的独立性一个物体同时参与两个(或多个）运动，其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰，而保持其运动性质不变，这就是运动的独立性原理。