力的合成与分解同步练习(含答案)
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.选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分。
每小题给出的四个选项中, 只有一个选项是正确的)1.用手握瓶子,瓶子静止在手中,下列说法正确的是()A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子所受的重力B.手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大D.手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力2.—物体受绳的拉力作用由静止开始运动,先做加速运动,后做匀速运动,再做减速运动,则下列说法中正确的是()A.加速运动时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速运动时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速运动时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等3.如图1,一把正常使用的自动雨伞,关于其中弹簧的状态,正确的说法是()(A)无论雨伞收起或打开,弹簧都受到压力。
(B)无论雨伞收起或打开,弹簧都受到拉力。
弹(C)雨伞打开时,弹簧受到压力;雨伞收起时,弹簧受到拉力。
(D)雨伞打开时,弹簧受到拉力;雨伞收起时,弹簧受到压力。
4•在机场和海港,常用输送带运送旅客和行李、货物。
如图2所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带。
当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是()A.a、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用B.a、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用C.情形a中的行李箱受到两个力作用,情形b中的行李箱受到三个力作用D•情形a中的行李箱受到三个力作用,情形b中的行李箱受到四个力作用5.如图3所示,物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N,在向右运动的过程中,还受到一个方向向左的大小为15N的拉力作用,则物体受到的合力为()A.5N,向右B.5N,向左C.35N,向右D.35N,向左图36.如图4所示,在竖直光滑墙上用细线悬挂一重为G的小球,悬线与竖直方向0角,将重力G沿细线方向和垂直于墙的方向分解为Fi和F2,则它们的大小应为:()A.F=Gcos0,F=Gtan012B.F=Gcos0,F=Gsin012C.F=G/cos0,F=Gsin012D.F=G/cos0,F=Gtan012图图57.用如图8.如图6所示,小明要在客厅里挂一幅质量为1.0kg的画(含画框),画框背面有两个相距1.0m、位置固定的挂钩,他将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上,把画对称地挂在竖直墙壁的光滑钉子上,挂好后整条细绳呈绷紧状态。
力的合成答案:BCD答案:AC(点拨:只有同一物体所受的力才可合成,合力是对原来各个力的等效替换,不同性质的力也可合成)答案:D(点拨:两共点力F 1、F 2的合力的可能值F 满足|F 1-F 2|≤F≤F 1+F 2)答案:C答案:B答案:ABD答案:A答案:D(点拨:AO 和BO 两绳张力的合力与所悬挂的物体的重力相平衡,而物体的重力是不变的)答案:BD答案:2;与F1的方向相反答案:)N (2.423≈;135°(点拨:设想撤去F 1,再在与原F 1垂直的方向上加上F 1)答案:6F;与大小为5F 的那个力方向相同(点拨:先将方向相反的两个力合成,然后再合成)答案:作图略(点拨:两绳子的张力的合力与物体的重力平衡,两张力的合力大小为10N,方向竖直向上)T AC 约为8.7N;T BC 约为5.0N答案:解:橡皮绳上端分别在A 、B 处时,每根绳中张力了25G 21T ===,移至A′、B′后,由于橡皮绳的形变量与原来相同,每根绳中张力大小仍为25N,但这时两力夹角为120°,其合力大小为25N,所以后来所挂物体的重量应是G′=25N答案:解:当F′垂直于OO′时F′最小,见右图.F′=F·sinθ=10×sin37°N=10×0.6N=6NF 合=F·cosθ=10×cos37°N=10×0.8N=8N力的分解答案:A答案:ABC答案:BD答案:CD(点拨:用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F 2应仍是斜面上的物体所受,F 2是使得物体压紧斜面的力)答案:A答案:B答案:C(点拨:F 2与重力方向相反,但大小一定小于物体的重力,因为物体受摩擦力作用,一定存在正压力)答案:D答案:拉;压答案:θcos G ;Gtanθ答案:222g m 4F sF -⨯答案:mg+Fsinθ;μ(mg+Fsinθ)(点拨:木箱受的摩擦力不等于F·cosθ,因为木箱不一定是匀速运动)答案:将m 对O 点的拉力(大小为mg)分解为使O 拉紧AO 绳的力T A 和拉紧OB 绳的力T B ,T A 与AO 绳对O 的拉力相平衡,T B 与BO 绳对O 的拉力相平衡,由力的分解图看出T A 最大,说明当悬挂物重量增加时AO 绳首先达到最大能承受的张力100N.所以重物的最大重量G=mg=T A ×cos60θ=100×0.5N=50N答案:将小球所受的重力mg 分解为G 1和G 2,G 1与F 相平衡,G 2与绳对球的拉力相平衡.由于G 2的方向一定,所以当G 1与G 2垂直时G 1有最小值:G 1=mgsinθ,由此可得F 的最小值F=G 1=mgsinθ,方向垂直于绳子向上单元训练卷(2)答案:C答案:A答案:C(点拨:N 与F 的合力必与物体的重力G 大小相等,方向相反)答案:C(点拨:将F 1、F 2、F 4、F 5分解到F 3方向上,分解到与F 3垂直方向的各分量相互抵消)答案:C答案:A答案:B答案:B答案:C(点拨:平衡时∠ACB=∠BCD)答案:135°;6.524≈答案:6;8(点拨:两力夹角为180°时,F 1-F 2=2;夹角为90°或270°时,22212F F 10+=)答案:120;120答案:将A 物体所受的重力分解为沿斜面向下的分力G A1和垂直斜面向下的G A2,则G A1=Mgsin30°=2×10×0.5N=10N,它与绳子对A 物的拉力T 平衡,所以T=G A1=10N,对于物体B:绳子拉力T 与重力G B =mg 平衡,因此G B =T=10N,m=1kg.答案:设小虫所能爬到的最高点为P,小虫在P 点受三个力:重力、碗对它的弹力和最大静摩擦力(如图所示),将重力G 分解为G 1=G×cosα,G 2=G×sinα,则有:G×cosα=N,G×sinα=f m ,而,f m =μN,解得tanα=μ=0.25小虫离碗底的高度()03R .0171741R cos 1R h ≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=α。
课时作业(十四)力的合成[基础训练]1.(·黑龙江鹤岗一中高一期末)在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中,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.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小D.合力的大小至少大于其中一个分力答案:C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A、B错误;当夹角θ<180°时,由合力公式F=F21+F22+2F1F2cos θ,可知合力F随着θ增大而减小,故C正确;合力的大小可能比任何一个分力都小,故D错误.2.物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F1=6 N,F2=10 N,则无论这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是()A.5 N B.10 N C.16 N D.18 N答案:D解析:二力合成时,合力的范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,即4 N≤F≤16 N,不在此范围的只有D选项,所以应选D.3.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).下列4个图中,这三个力的合力最大的是()答案:C解析:由矢量合成的法则可知,A中的合力的大小为2F1,B中的合力的大小为0,C中的合力的大小为2F2,D中的合力的大小为2F3,因为F2是直角三角形的斜边,所以F2最大,所以合力最大的是C选项.4.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一个小滑轮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m=10 kg的重物,CB与水平方向夹角为30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力大小为(取g=10 m/s2)()A.50 N B.50 3 N C.100 N D.100 3 N答案:C解析:以滑轮为研究对象,悬挂重物的绳的拉力F=mg=100 N,故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都是100 N.以CB、BD为邻边作平行四边形如图所示,由∠CBD=120°,∠CBE=∠DBE,得∠CBE=∠DBE=60°,即△CBE是等边三角形,故F合=100 N.5.光滑水平面上的一个物体,同时受到两个力的作用,其中F1=8 N,方向水平向左;F2=16 N,方向水平向右.当F2从16 N逐渐减小至0时,二力的合力大小变化是()A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案:C解析:F2减至8 N的过程中合力减小至0,当F2继续减小时,合力开始增大,但方向与原来的方向相反,故选项C正确.6.一物体同时受到同一平面内三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是()A.5 N、7 N、8 N B.5 N、2 N、3 NC.1 N、5 N、10 N D.10 N、10 N、10 N答案:C解析:三力合成,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,则将各选项中的力代入式子分析知,只有C项符合要求.7.如图所示,有五个力作用于同一点O,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线.已知F1=10N,则这五个力的合力大小为多少?答案:30 N解析:解法一:(利用平行四边形定则)如图1所示,由几何关系和平行四边形定则可得,F3与F4的合力为F1,F2与F5的合力为F1,这五个力的合力为3F1,已知F1=10 N,所以合力的大小为30 N.图1图2解法二:(利用三角形定则)将力F2、F3平移到F5与F1、F4与F1的尾端之间,如图2所示.F3、F4的合力等于F1,F5、F2的合力等于F1,这五个力的合力大小为3F1=30 N.解法三:(利用对称性)根据对称性,可知F2和F3的夹角为120°,它们的大小相等,合力在其夹角的平分线上,由几何关系可知,合力的大小等于其分力的大小,故力F2和F3的合力大小为F23=F12=5 N,如图3所示.同理,F4和F5的合力也在其角平分线上,由图中几何关系可知F45=15 N.故这五个力的合力大小为F=F1+F23+F45=30 N.图3[能力提升]8.(多选)有关合力F和两分力F1、F2(三力都不为零)间的关系,下列说法正确的是()A.若三力的大小关系满足F=F1=F2,则F1和F2间的夹角必为120°B.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大10 N,则F也增大10 NC.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大两倍,则F也增大两倍D.F的大小和方向不变,若F1增大,则F2一定减小答案:AC解析:若F=F1=F2,则三力构成的首尾相连的矢量三角形为正三角形,可得任意两个力之间的夹角都为120°,A正确;由合力的计算式F=F21+F22+2F1F2cos θ,可知B错误,C正确;由于F1的大小和方向都不确定,故F1增大时,F2可能增大,可能减小,也可能不变,D错误.9.(多选)某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置:如图所示,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物,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.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()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 .只将手指向上移动答案:BC解析:当 θ不变时,要增大合力,需增大分力,即增加重物的重量,B 正确;当重物的重量不变时,要增大合力,需减小θ角即将手指下移,C 正确.10.蹦床运动是运动员在一张弹性的网上借助于网的作用被弹起一定的高度,运动员在空中做出各种优美的动作.它在我国起步较晚,但发展迅速.如图所示为蹦床上弹性网示意图,网绳的结构为正方格形,O 、A 、B 、C 、D 、…等为网绳的结点.安全网水平张紧后,若质量为m 的运动员从高处落下,并恰好落在O 点上,该处下凹至最低点时,网绳DOE 、BOG 均成向上的120°张角,此时O 点受到的向下的冲击力大小为F ,则这时O 点周围每根网绳承受的力的大小为( )A .F B.F 2 C .F +mg D.F +mg 2答案:B解析:由题意知,4根绳子在竖直方向的合力大小为F,设每根绳子拉力为T,如图所示,则由几何关系有4T cos 60°=F,所以T ,B选项正确.=F211.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.G B.G sin θC.G cos θD.G tan θ答案:A解析:当研究对象受到多个作用力处于静止状态时,其中一个力与其余力的合力是等大、反向的,可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为G,选项A正确.12.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如图所示,则合力F大小的变化范围是多少?答案:1 N≤F≤7 N解析:由题图知,设F1≥F2,则F1-F2=1 N,F21+F22=(5 N)2,得F1=4 N,F2=3 N,合力范围为F1-F2≤F≤F1+F2,即1 N≤F≤7 N.13.如图所示,在水平地面放一质量m=1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数μ=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F1=3.0 N,F2=4.0 N.(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)则木块受到的摩擦力为多大?(2)若将F2顺时针旋转90°,此时木块在水平方向上受到的合力大小为多大?答案:(1)5.0 N(2)1 N解析:(1)由平行四边形定则作出平行四边形是矩形,由几何关系可得F1与F2的合力F=F21+F22=5.0 N.木块受到的滑动摩擦力大小为F f=μF N=μmg=0.6×1.0×10 N =6.0 N,由于F<F f,故木块处于静止状态,木块与地面的摩擦力为静摩擦力,大小与F1、F2的合力相等,摩擦力大小为5.0 N.(2)当F2顺时针旋转90°时,F1与F2方向相同,它们的合力为F1+F2=7.0 N>6.0 N,所以此时木块在水平方向受到的合力大小等于两拉力的合力与滑动摩擦力之差,即为F合=7 N-6 N=1 N.。
参考答案:1.(1)BD(2)C(3)7N【详解】(1)A .记录拉力方向时,在细线上离O 点适当远处找一点,该点与O 点的连线就是拉力的方向。
故A 错误;B .测量时,弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦,不影响测量。
故B 错误;C .测量时,橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上。
故C 错误;D .拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行,保证力的四边形在同一平面内,可以减小误差。
故D 正确。
故选BD 。
(2)AD .根据二力平衡条件,F '一定与橡皮筋在同一条直线上。
故AD 错误; BC .F 是根据平行四边形得到的合力,F 一定是平行四边形的对角线。
故C 正确;B 错误。
故选C 。
(3)根据图像得222125F F +=,121F F -=解得14N F =,23N F =合力的最大值为max 127N F F F =+=2. CD/DC 3.6 6.0 D【详解】[1] A .拉橡皮条的细绳要稍长一些,这样描出两点画出拉力方向时更准确,故A 错误;B .两个细绳间的夹角大小适当,在作图时有利于减小误差即可,并非越大或越小越好,故B 错误;C .两个弹簧秤的示数大小要适当大些,可以减小偶然误差,故C 正确;D .为了减小实验中摩擦对测量结果的影响,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板,同时读数时注意视线要正对弹簧刻度,故D 正确。
故选CD。
[2] 根据弹簧秤的读数方法可知,弹簧秤的示数为3.6N。
[3]由于重物M的重力竖直向下,测力计B的拉力水平向左,由力的合成可知,测力计A 示数约为A 6.0NF==[4] 对O点受力分析,OA、OB、OC分别表示三个力的大小,因为三共点力处于平衡,所以三个力的大小构成一个力的三角形。
满足任意两力之和大于第三个力,即任意两细绳中的钩码个数之和大于另外一个细绳上钩码的个数。
经计算可知,A、B、C三项中数据均满足条件,D项数据不满足条件。
力的合成与分解同步练习第I卷(选择题)评卷人得分一、选择题(本题共10道小题,每小题0分,共0分)1. (多选)(2014秋•柯城区校级期中)如图所示,一质量为m的物体与传送带一起向上匀速运动,传送带与水平方向成θ角,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ.下列关于此过程说法中正确的是()A.物体受到重力、摩擦力、支持力的作用B.由于惯性,物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动C.物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力D.物体受到摩擦力的大小为μmgcosθ答案及解析:1.AC解:A、B、对滑块受力分析,受重力、静摩擦力、支持力,故A正确,B错误;C、根据平衡条件,物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故C正确;D、物块受到的是静摩擦力,不是滑动摩擦力,故等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故D错误;故选:AC.2.(单选)吊双杠是学生体育课上常见项目,下列图示为几种挂杠方式,其中最容易导致手臂拉伤的是()A. B. C. D.答案及解析:2.解:将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而A图中人最费力,B图中人最省力,故最容易导致手臂拉伤的是A图;故选:A.3.(单选)如图所示,质量m=0.5kg的小块放在倾角θ=30°的斜面上,受平行于斜面二个拉力F1和F2作用处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去F1,则术块沿斜面方向受到的合力大小为()A. 10N B. 4.5N C. 5.5N D. 0答案及解析:3.:解:对滑块受力分析,受重力、支持力、两个拉力和静摩擦力,如图根据共点力平衡条件,得到mgsinθ+F2﹣F1﹣f1=0解得f1=﹣5.5N负号表示静摩擦力与假定的方向相反,同时最大静摩擦力大于5.5N;撤去拉力F1后,再次对滑块受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力(设为沿斜面向上),根据共点力平衡条件,有mgsinθ+F2﹣f2=0解得f2=4.5N>0假设成立,静摩擦力小于5.5N,故物体静止不动,合力为零;故选D.4.(单选)关于力的合成与分解,下列说法错误的是()A.分力一定要比合力小B.大小均等于F的两个力,其合力的大小也可能等于FC.一个10N的力可以分解为两个大小都为500N的分力D.两个力的合力的大小介于这两力大小之和与两力大小之差的绝对值之间答案及解析:4.考点:力的合成.专题:受力分析方法专题.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、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A错误;B、大小均等于F的两个力,当两力夹角为120°时,其合力的大小也等于F,故B正确;C、一个10N的力可以分解为两个大小都为500N的,因这两个力的合力最小为0,最大为1000N,故C正确;D、根据力的平行四边形定则,两个力的合力的大小介于这两力大小之和与两力大小之差的绝对值之间,故D正确;本题选择错误,故选:A.点评:解此题关键是要理解合力的大小范围:大于两力之差,小于两力之和;分析时考虑问题要全面,既要考虑到两个力同向,也要考虑反向的情况.5.(单选)如图所示,用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当A处挂上重物时,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的()A.B.C.D.答案及解析:5.考点:力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.版权所有分析:对重物分析,重物受重力及绳子的拉力,因细绳是连续的,故绳子上各点的拉力均等于物体的重力,由此可判断手指的受力方向;对结点进行受力分析,则可知杆对结点的弹力方向,即可判出杆对手掌的作用力的方向.解答:解:重物受绳子的拉力及物体本身的重力而处于平衡,故绳子的拉力等于物体的重力;而绷紧的绳子各处的拉力相等,故绳子对手指有大小为mg的拉力,方向沿绳的方向背离手指的方向;结点A处受绳子向下的拉力及沿绳向上的拉力,二力的合力应沿杆的方向向里压杆,故杆对手掌有向里的压力;故答案为D.点评:本题应明确:绷紧的绳子不论是否弯曲,绳子上各点的拉力大小相等,方向指向绳子收缩的方向.6.在《验证力的平行四边形定则》的实验中,F1和F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力;F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则下列各图中符合实验事实的是()A.B.C.D.答案及解析:6.考点:验证力的平行四边形定则.版权所有专题:实验题;平行四边形法则图解法专题.分析:根据实验的原理和数据的处理方法可知各图是否符合实验事实.解答:解:该实验中F是由平行四边形法则得出的合力,而F′是通过实际实验得出的,故F′应与OA在同一直线上,而F与F1、F2组成平行四边形,故只有C符合题意;故选:C.7.(2014秋•柯城区校级期中)一质量为m的小球,用轻绳悬挂于O点,在水平拉力F作用下,从平衡位置A点缓慢运动到B点,则力F和绳子张力T的大小变化规律为()A.F变大,T变大 B. F变大,T变小C.F和T都先增大后减小 D.F和T都先减小后增大答案及解析:7.A解:对物体受力分析并合成如图:因为物体始终处于平衡状态,故G′始终等于G,大小和方向均不发生变化.在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大,画出平行四边形如图所示,可以看出:力F逐渐变大,绳子的拉力也逐渐变大.故选:A.8.在探究“力的合成”的实验中,橡皮条的一端同定在P点,另一端被A、B两个弹簧秤拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两个弹簧秤的读数,如图所示,使弹簧秤B从图示位置开始顺时针缓慢转动,在这个过程中保持O点和弹簧秤A的拉伸方向不变,则在整个过程中两弹簧秤的读数F1、F2的变化是()A.F1减小,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1减小,F2先增大后减小D.F1减小,F2先减小后增大答案及解析:8.验证力的平行四边形定则.版权所有考点:实验题;运动学与力学(二);平行四边形法则图解法专题.专题:分析:点0受到三个拉力,处于平衡状态,所以两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定PO 方向,根据三角形几何关系可以判断合力与F1的关系,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,OA弹簧拉力方向不变,OB弹簧拉力方向和大小都改变,根据平行四边形定则作图分析即可.解答:解:点0受到三个拉力,处于平衡状态,所以两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定PO 方向,根据三角形几何关系可知,合力作为直角三角形的直角边,而F1作为斜边,所以合力一定小于F1;对点0受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,OA弹簧拉力方向不变,OB弹簧拉力方向和大小都改变根据平行四边形定则可以看出的F2先变小后变大,F1的读数不断变小;故选:D.点评:本实验采用是等效替代的思维方法.实验中要保证一个合力与两个分力效果相同,结点O的位置必须相同.关于三力平衡问题中的动态分析问题,关键受力分析后,作出示意图,然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论.9.(单选)F1、F2的合力为F,已知F1=20N,F=28N,那么F2的取值可能是()A.40N B.70N C.100N D.6N答案及解析:9.考点:力的合成.专题:受力分析方法专题.分析:根据力的合成方法求出相应力的大小:(1)两个力在同一直线上,方向相同,合力大小等于这两个力的大小之和,合力方向与这两个力的方向相同;(2)两个力在同一直线上,方向相反,合力大小等于这两个力的大小之差,合力方向与较大的力的方向相同.解答:解:(1)两各力方向相同时,合力F=F1+F2,F2=F﹣F1=28N﹣20N=8N,方向与F1、F2的方向相同;(2)两各力方向相反时,合力F=F2﹣F1,F2=F+F1=28N+20N=48N,方向与F2的方向相同.综上所述,F2的大小可能是8N到48N,故A正确,BCD错误.故选:A点评:本题是一道基础题,考查了力的合成,熟练掌握力的合成方法是正确答题的关键,解题时要分两个力方向相同与相反两种情况进行讨论.10.某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.为完成该实验,他已经测量了橡皮筋的自然长度,则他还需要进行的操作中是()A.测量细绳的长度B.所悬挂重物的质量C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度D.记录悬挂重物后结点O的位置答案及解析:10.考点:验证力的平行四边形定则.专题:实验题;平行四边形法则图解法专题.分析:本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则,需要测量合力与分力的大小,根据这个原理来选择.解答:解:三条橡皮筯遵守胡克定律,要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长,得到橡皮筋的伸长量,研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示.为了使两次实验效果相同,必须记下O点的位置来作参照.不需要测量细绳的长度和所悬挂重物的质量.故CD正确,AB错误.故选:CD.点评:本实验在无法测量力的大小的情况下,可以采用比例法作图,只需要测量橡皮筋的伸长量就行.第II卷(非选择题)评卷人得分二、填空题(本题共2道小题,每小题0分,共0分)11.作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图所示。
1.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.2222215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为:3335512===F F tg θ θ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.320030cos 21== F F N=346 N合力与F 1、F 2的夹角均为30°.2.力的分解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/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无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3①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F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F sin α②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sinα③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
第三章 4A组·基础达标1.(2020届山西名校联考)将一个大小为8 N 的力分解成两个分力,下列各组值不可能的是()A.1 N 和10 N B.10 N 和10 NC.10 N 和15 N D.15 N 和20 N【答案】A【解析】1 N与10 N的合力范围是9 N≤F≤11 N.不可能为8 N,故A符合题意;10 N 与10 N的合力范围是0 N≤F≤20 N,可能为8 N;10 N与15 N的合力范围是5 N≤F≤25 N,可能为8 N;15 N与20 N的合力范围是5 N≤F≤35 N,可能为8 N.故选A.2.在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点.为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是()A.橡皮条固定端的位置B.描下O点位置、两条细绳套的方向及两个弹簧测力计的读数C.橡皮条伸长后的总长D.两个弹簧测力计的读数【答案】B【解析】该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则,要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向作出平行四边形求出其合力大小,然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录的是两弹力的大小和方向,故A、C、D错误,B 正确.3.某物体在n个共点力的作用下合力为零,若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为() A.F1B.2F1C.2F1D.0【答案】B【解析】物体在n个力作用下合力为零,则除F1以外的其他力的合力大小也为F1,且与F1反向,故当F1转过90°,大小不变时,合力应为2F1,故B正确.4.(2020届宜昌名校月考)下列关于力的说法正确的是()A.力是物体对物体的作用,所以发生力的作用必须相互接触B.物体受到的几个共点力的合力一定大于每一个分力C.一个物体静止在斜面上,物体所受重力沿垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力D.一个2 N的力可以分解为7 N和6 N的两个力【答案】D【解析】力是物体对物体的作用,发生力的作用不一定必须相互接触,例如磁体之间的作用,A错误;物体受到的几个共点力的合力不一定大于每一个分力,可能等于也可能小于每一个分力,B错误;一个物体静止在斜面上,物体所受重力沿垂直斜面方向上的分力大小等于物体对斜面的压力大小,C错误;7 N和6 N的力的合力范围是1~13 N,则一个2 N 的力可以分解为7 N和6 N的两个力,D正确.5.(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F,以下说法中正确的是() A.若F1和F2的大小不变,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.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D.如果夹角θ满足一定条件,合力F和分力F1、F2的大小可能相等【答案】AD【解析】若F1和F2的大小不变,θ角越小,根据平行四边形定则知,合力F就越大,故A正确.合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力相等,故B错误.如果夹角θ不变,若夹角为180°,F1大小不变,增大F2,则合力可能减小,故C错误.如果夹角为120°,F1、F2大小相等,则合力与分力大小相等,故D正确.6.关于分力和合力,以下说法不正确的是()A.合力的大小,小于任何一个分力是可能的B.如果一个力的作用效果与其他几个力的效果相同,则这个力就是其他几个力的合力C.合力的大小一定大于任何一个分力D.合力可能是几个力的代数和【答案】C【解析】如果一个力的作用效果与其他几个力同时作用的效果相同,这个力就是其他几个力的合力.设两分力为F1、F2,合力F的取值范围为| F1-F2|≤F≤F1+F2,因此合力的大小不一定大于任何一个分力,小于任何一个分力是可能的,A正确,C错误;如果一个力的作用效果与其他几个力的效果相同,则这个力就是其他几个力的合力,B正确;若分力是几个力,且它们在一条直线上时,合力就是这几个力的代数和,故D正确.该题是选不正确的,故选C.7.两个力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中任何一个力都大C.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D.若合力F不变,θ角越大,分力F1和F2就越大【答案】A【解析】选若F1和F2的大小不变,θ角越小,根据平行四边形定则知,合力变大,故A正确;合力可能比分力大,可能比分力小,可能与分力相等,故B错误;若夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,若F2与F1反向,F1>F2,则合力F减小,故C错误;根据力的合成法则,若合力F不变,θ角越大,分力F1和F2就可能越大,也可能一个不变,另一个变大,也可能一个变小,另一个变大,故D错误.8.(2021届衡水名校检测)如图所示,人屈膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ.设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力约为()A.F 2sin θ2B.F2cosθ2C.F 2tan θ2D.F2tanθ2【答案】D【解析】根据题意先将肌肉群对膝关节的作用力F沿大腿骨和小腿骨方向分解,然后再分解小腿骨方向的分力,设脚掌所受小腿骨沿竖直方向的力为F N,沿小腿方向的力为F1,可得F1cosθ2=12F,即F1=F2cosθ2,所以F N=F1sin θ2=F2tanθ2,故D正确.9.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计了如图所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2.(1)主要实验步骤如下:①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,记下弹簧测力计的示数F;②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,记下绳套1弹簧测力计的示数F1;③根据力的平行四边形定则,计算此时绳套1的拉力F1=________F;④比较F1和F,即可初步验证力的平行四边形定则;⑤只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤.(2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是________.A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大【答案】(1)33(2)D【解析】(1)③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1=F tan 30°=33F.(2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,说明两个细绳拉力的合力不变,作图如下.故绳套1的拉力先减小后增大,故A、B、C错误,D正确.B组·能力提升10.(多选)将一个F=10 N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角,如图所示,则关于另一个分力F2,下列说法正确的是()A.F2的方向可能与F平行B.F2的大小可能小于5 NC.F2的大小可能大于5 ND.F2的方向与F1垂直时F2最小【答案】CD【解析】如果F2的方向与F平行,则F1的方向也与F平行,这显然不符合题意,所以可知F2的方向不可能与F平行,故A错误;当F2的方向与F1的方向垂直时,F2具有最小值F2min=F sin 30°=5 N,所以F2的大小不可能小于5 N,故B错误,C、D正确.11.(多选)一个力分解为两个分力,下列情况中,不能使力的分解结果一定唯一的有()A.已知两个分力的方向B.已知两个分力的大小C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向D.已知一个分力的大小和方向【答案】BC【解析】根据平行四边形定则可知,如果力的分解唯一的,则以合力F为邻边的平行四边形只有一个,或只能画出一个三角形,根据以上分析可知,已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向,力F的分解是唯一的,故A、D错误.已知合力与两个分力的大小,根据三角形定则,方向有可能不同,就会有不同解,如图甲所示.故B正确.已知一个分力的大小和另一个分力的方向,根据平行四边形定则,如图乙所示,可能有两组解,故C 正确.12.(2020届嘉兴联考)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是()A.高大的桥要建很长的引桥,是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力B.帆船逆风行驶时,风力不能分解出沿船前进方向的分力C.幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩玩滑梯时受到的重力,使小孩下滑得更快D.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故【答案】A【解析】高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,根据力的合成和分解可知,汽车重力沿桥面向下的分力减小,达到行车方便和安全的目的,故A正确.帆船能逆风行驶,根据力的合成和分解,可知风力一定能分解出沿船前进方向的分力,故B错误.幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩滑滑梯时重力沿斜面向下的分力,使小孩下滑得更快,故C错误.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是因为张开时手臂产生的合力不变时,分力的夹角越大,则分力越大,故D 错误.13.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,两秤的拉力在图中作出,图中方格每边长度表示1 N,O是橡皮条的一个端点,用两个直角三角板作出合力F的图示,最后得到的合力的大小为________ N.(2)在验证“二力合成的平行四边形定则”的实验中,下列说法中正确的是()A.两次拉橡皮条伸长的长度相等就能实现“等效”B.同一组实验,两次拉橡皮条时不一定使结点到达同一位置C.实验中,测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对测力计刻度D.实验中,把橡皮条与绳套的结点拉到O点时,为了便于算出合力的大小,两个测力计之间的夹角一定得取90°【答案】(1)7 N(2)C【解析】(1)以F1、F2为邻边,作出平行四边形,如图所示,由图可知,合力为F=1.0×7 N=7.0 N.(2)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,采用了“等效法”,即要求两次拉橡皮筋到同一点O,从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同,故A、B错误;本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,读数时视线要正对测力计刻度,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,故C正确;合力是我们根据平行四边形画出来的,不是计算出来的,量测力计之间的夹角不一定为90°,便于作图和减小误差即可,故D错误.14.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;b.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O 点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小.用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向;c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向.(1)实验中确定分力方向时,图甲中的b点标记得不妥,其原因是____________________.(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是____________________.(3)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中________是F1和F2合力的实际测量值.(4)实验中的一次测量如图丙所示,两个测力计M、N的拉力方向互相垂直,即α+β=90°.若保持测力计M的读数不变,当角α由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是________.A.增大N的读数,减小β角B.减小N的读数,减小β角C.减小N的读数,增大β角D.增大N的读数,增大β角【答案】(1)O、b两点太近,误差大(2)使合力F与F1、F2共同作用的效果相同(3)F (4)B【解析】(1)为了减小测量的误差,记录方向时,记录点与O点的距离适当大一些,图甲中的b点标记得不妥,其原因是O、b两点太近,误差大.(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同.(3)F1和F2合力的实际测量值是用一根弹簧测力计拉的,不是根据平行四边形定则作出的,故F是F1和F2合力的实际测量值.(4)由题意可知,保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计M的读数不变,因此根据力的平行四边形定则,画出受力分析图如图.所以由图可知α角逐渐变小时,N的示数减小,同时β角减小,故B正确.。
高考物理《力的合成与分解》真题练习含答案1.[2024·青海省海北州期末考试]在某平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为坐标原点O,四个力的方向如图所示,大小分别为F1=6 N,F2=2 N,F3=4 N,F4=8 N.这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.第四象限答案:D解析:F1、F3合力沿x轴正方向,F2、F4合力沿y轴负方向,所以这四个力的合力的方向在第四象限,D正确.2.[2024·河北张家口市阶段测试]如图所示,杂技演员进行钢索表演,演员和轮子的总质量为m=80 kg,当演员缓慢运动到钢索中点时,钢索与水平面成θ=15°角,若sin 15°=0.259,重力加速度为g=10 m/s2,则此时钢索最低点所受的拉力大小为()A.772 N B.1 544 NC.3 088 N D.6 176 N答案:B解析:以演员及轮子为研究对象,分析受力情况,作出受力图如图所示,两钢索的合力与重力等大反向,则有2F sin θ=mg,解得F=mg2sin θ=8002×0.259N=1 544 N,B正确.3.[2024·广东省高州市期末考试]某质点在同一平面内同时受三个共点力作用的四种情况分别如图甲、乙、丙、丁所示,已知图中每个正方形方格的边长表示大小为1 N的力,则关于该质点所受合外力大小的说法正确的是()A.图甲中质点所受的合外力大小等于4 NB.图乙中质点所受的合外力大小等于5 NC.图丙中质点所受的合外力等于0D.图丁中质点所受的合外力等于3 N答案:B解析:对甲,先将F1与F3合成,合力为向左的3 N,然后再用勾股定理,求得F1、F2、F3的合力等于5 N,A错误;对乙,先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,水平分量等大反向,竖直分量分别为1 N和2 N,再与F2合成,求得合力等于5 N,B正确;对丙,F2和F3的合力与F1等大同向,则三力的合力为2F1,即合力等于6 N,C错误;根据三角形法则,丁图中合力等于0,D错误.4.[2024·江苏省南通市质量调研]如图所示,一物体受到恒力F1作用,同时受到从0开始增大的F2作用,两力之间的夹角θ不变,则随着F2从0开始增大,物体受到的合力() A.逐渐增大B.先减小后增大C.始终大于F1D.始终小于F1答案:B解析:根据平行四边形定则,作出F1与F2的合力,如图所示由图可知,随着F2从0开始增大,物体受到的合力先减小后增大,一开始合力小于F1,之后合力大于F1,B正确.5.[2024·辽宁省名校联盟联考]弩是一种装有臂的弓,主要由弩臂、弩弓、弩箭和弩机等部分组成.当弩发射时先张开弦,将其持于弩机的“牙”上,将箭矢装于“臂”上的箭槽内,通过“望山”进行瞄准后,扳动“悬刀”使“牙”下缩,弦脱钩,利用张开的弓弦急速回弹形成的动力,高速将箭射出.如图所示,某次发射弩箭的瞬间(“牙”已经下缩),两端弓弦的夹角为120°,弓弦上的张力大小为F T,则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为()A.2F T B.3F T C.F T D.33F T答案:C解析:根据力合成的平行四边形定则,弩箭所受弓弦的作用力如图所示,由图可得F =2F T cos 60°=F T,A、B、D错误,C正确.6.[2024·北京海淀101中学开学考试]生活中经常用刀来劈开物体.图中是刀刃的横截面,F 是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为θ,θ越小,刀刃越锋利,对外界产生的推力F N 就越大,已知刀的重力为G .则关于F N 的表达式正确的是( )A .F N =G +F sin θB .F N =G +F2sinθ2C .F N =G +F tan θD .F N =G +Ftan θ2答案:B解析:受力分析如图所示,根据几何关系可得F +G 2F N =sin θ2 ,解得F N =F +G 2sinθ2 ,B 正确.7.[2024·湖南省郴州市质量监测]某同学周末在家大扫除,移动衣橱时,无论怎么推也推不动,于是他组装了一个装置,如图所示,两块相同的轻质木板可绕A 处的环转动,两木板的另一端点B 、C 分别用薄木板顶住衣橱和墙角,该同学站在该装置的A 处.若调整装置A 点距地面的高h =8 cm 时,B 、C 两点的间距L =96 cm ,B 处衣橱恰好移动.已知该同学的质量为m =50 kg ,重力加速度大小取g =9.8 m/s 2,忽略A 处的摩擦,则此时衣橱受到该装置的水平推力为( )A .1 680 NB .1 470 NC .875 ND .840 N 答案:B解析:该同学站在A 点时,重力产生两个作用效果力F 1、F 2,如图所示设F 1、F 2,与竖直方向夹角为θ,则有F 1=F 2=mg2cos θ,在B 点F 1分解,如图所示则水平推力为F =F 1sin θ=12 mg tan θ,由几何关系得tan θ=L2h ,联立并代入数据可得F =mgL4h =1 470 N ,B 正确.。
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。
力的合成和分解同步练习一、单选题1.关于力的分解,下列说法正确的是()A. 力的分解就是求合力值与分力值之差B. 力的分解就是将一个力等效成两个力C. 力的分解只能在两个互相垂直的方向进行分解D. 两个分力可能在合力的同一侧2.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,则柱顶所受压力大小为()A. 200NB. 100√3NC. 100ND. 50√3N3.小明想推动家里的衣橱,但使出了最大力气也推不动,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,衣橱被推动了.下列说法正确的是()A. 这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B. 这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C. 这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D. 这有可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力4.已知F是F1和F2的合力,则下列力的合成图正确的是()A. B. C. D.5.两个夹角为120°的拉力大小都为2000N,用作图法求两个力的合力时,下列说法正确的是()A. 分力与合力间的夹角是90°B. 作图时必须统一规定一个标度C. 根据对称性可知合力必在两分力中间D. 根据夹角为120°菱形对角线长度等于边长的特点,可得合力为2000N6.作用于O点的五个恒力F1、F2、F3、F4、F5的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图所示,已知这五个恒力中的最大力F3=10N,这五个力的合力大小是()A. 0B. 10NC. 20ND. 30N7.如图所示,物体放在倾角为θ的粗糙斜面上静止不动,把物体所受的重力G分解为F1、F2,下列说法正确的是()A. F2是物体受到的下滑力,F1是斜面受到的压力B. F2是使物体有下滑趋势的力,F1是使物体压紧斜面的力C. 物体受到的摩擦力等于Gcosθ,与F2等大反向D. 若只减小斜面的倾角θ,两个分力F1、F2均减小8.如图所示,放在斜面上的小盒子中装有一些沙子,恰沿斜面匀速下滑,若在小盒子中再缓缓加入一些沙子,那么()A. 小盒所受的合外力增大B. 斜面对小盒的摩擦力不变C. 小盒仍将匀速下滑D. 小盒将加速下滑9.将一个4N的力分解成两个分力,下列各组值不可能为()A. 4N和4NB. 6N和10NC. 10N和5ND. 3N和1N10.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示,则合力F大小的范围是()A. 0~1NB. 1~3NC. 1~5ND. 1~7N11.如图所示,由F1、F2、F3为边长组成四个三角形,且F1<F2<F3.根据力的合成,下列四个图中三个力F1、F2、F3的合力最大的是()A. B. C. D.12.张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。
力的合成与分解同步练习
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共10道小题,每小题0分,共0分)
)如图所示,一质量为m的物体与传送带一起向上匀速运动,传送带与水平方向成θ角,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ.下列关于此过程说法中正确的是()
A.物体受到重力、摩擦力、支持力的作用
B.由于惯性,物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动
C.物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
D.物体受到摩擦力的大小为μmgcosθ
答案及解析:
1.AC
解:A、B、对滑块受力分析,受重力、静摩擦力、支持力,故A正确,B错误;
C、根据平衡条件,物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故C正确;
D、物块受到的是静摩擦力,不是滑动摩擦力,故等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故D错误;
故选:AC.
2.(单选)吊双杠是学生体育课上常见项目,下列图示为几种挂杠方式,其中最容易导致手臂拉伤的是()
A. B. C. D.
答案及解析:
2.解:将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而A图中人最费力,B图中人最省力,故最容易导致手臂拉伤的是A图;
故选:A.
3.(单选)如图所示,质量m=0.5kg的小块放在倾角θ=30°的斜面上,受平行于斜面二个拉力F1和F2作用处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去F1,则术块沿斜面方向受到的合力大小为()
A. 10N B. 4.5N C. 5.5N D. 0
答案及解析:
3.
:解:对滑块受力分析,受重力、支持力、两个拉力和静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,得到
mgsinθ+F2﹣F1﹣f1=0
解得
f1=﹣5.5N
负号表示静摩擦力与假定的方向相反,同时最大静摩擦力大于5.5N;
撤去拉力F1后,再次对滑块受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力(设为沿斜面向上),根据共点力平衡条件,有
mgsinθ+F2﹣f2=0
解得
f2=4.5N>0
假设成立,静摩擦力小于5.5N,故物体静止不动,合力为零;
故选D.
4.(单选)关于力的合成与分解,下列说法错误的是()
答案及解析:
4.
5.(单选)如图所示,用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当A处挂上重物时,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的()
..
答案及解析:
5.
6.在《验证力的平行四边形定则》的实验中,F1和F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力;F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则下列各图中符合实验事实的是()
.C
答案及解析:
6.
7.
(2014秋•柯城区校级期中)一质量为m的小球,用轻绳悬挂于O点,在水平拉力F作用下,从平衡位置A点缓慢运动到B点,则力F和绳子张力T的大小变化规律为()
A.F变大,T变大 B.F变大,T变小
C.F和T都先增大后减小 D.F和T都先减小后增大
答案及解析:
7.A
解:对物体受力分析并合成如图:
因为物体始终处于平衡状态,故G′始终等于G,大小和方向均不发生变化.
在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大,画出平行四边形如图所示,可以看出:力F逐渐变大,绳子的拉力也逐渐变大.
故选:A.
8.在探究“力的合成”的实验中,橡皮条的一端同定在P点,另一端被A、B两个弹簧秤拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两个弹簧秤的读数,如图所示,使弹簧秤B从图示位置开始顺时针缓慢转动,在这个过程中保持O点和弹簧秤A的拉伸方向不变,则在整个过程中两弹簧秤的读数F1、F2的变化是()
答案及解析:
8.
为直角三角形的直角边
9.(单选)F1、F2的合力为F,已知F1=20N,F=28N,那么F2的取值可能是()
答案及解析:
9.
10.某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定
律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、
钉子,设计了如下实验:
将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.为完成该实验,他已经测量了橡皮筋的自然长度,则他还需要进行的操作中是()
答案及解析:
10.
第II卷(非选择题)
评卷人得分
二、填空题(本题共2道小题,每小题0分,共0分)
O点恰好构成一个正六边形,如图所示。
这五个恒力的合力是最大恒力F3 的______倍。
答案及解析:
11.3
12.如图所示,三个共点力大小分别为:F1=15N,F2=10N,F3=30N,三个力的合力的大小F = N。
再用作图法求出表示合力的有向线段。
答案及解析:
12.25N (图略)
评卷人得分三、计算题(本题共2道小题,第1题0分,第2题0分,共0
分)
、F3、F4在同一平面内构成共点力,其中F1=20 N、F2=20 N、F3=20 N、F4=20 N,各力之间的夹角在图中已标出,求这四个共点力的合力大小和方向.
答案及解析:
13.建立直角坐标系 Fx =F1x+ F2x+ F3x+ F4x= 20 N----------2分
Fy =F1y+ F2y+ F3y+ F4y= -20 N-----------2分
-
----------4分
14.两个力合力的大小随这两个力夹角θ变化的情况如图所示,由图中提供的数据求出这两个力的大小.
答案及解析:
14.
----------2分。