高三第一轮复习力的合成力的分解课后练习有答案

开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(六) 力的合成与分解A组基础巩固1．[2018·甘肃省民勤四中]物体在三个共点力作用下保持静止状态，已知其中两个力的大小分别是F1＝4 N, F2＝7 N，则第3个力F3的大小不可能是( )A．3 N B．7 NC．11 N D．15 N解析：当三个共点力平衡时，任意两个力的合力大小与第三个力大小相等，方向相反，两个力的合力范围为3 N≤F≤11 N，A、B、C都在这个范围内，只有D中的15 N超出了这个范围，故D是不可能的．答案：D2．[2018·上海市松江二中测试] 如图6－1所示，水平横梁的一端A插在竖直墙内，与墙相垂直，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一重物m.则下述说法中正确的是( )图6－1A．轻绳对横梁作用力的方向沿横梁指向竖直墙B．绳对横梁的作用力一定大于重物对绳的拉力C．所挂重物m的质量越大，绳对横梁的作用力也越大D．若使绳的C端位置升高，则绳BC段的作用力会减小解析：滑轮两边细绳的拉力均为mg，轻绳对横梁作用力是竖直向下的mg与沿BC斜向上的mg的合力，所以其方向不沿横梁指向竖直墙；其大小也不一定大于重物对绳的拉力mg；所挂重物m的质量越大，则竖直向下的mg与沿BC斜向上的mg的合力越大，绳对横梁的作用力也越大；若使绳的C端位置升高，则绳BC段的作用力仍等于mg.选项C正确．答案：C图6－23．[2018·四川资阳诊断]如图6－2所示，两轻弹簧a 、b 悬挂一小铁球处于平衡状态，a 弹簧与竖直方向成30°角，b 弹簧水平，a 、b 的劲度系数分别为k 1、k 2.则两弹簧的伸长量x 1与x 2之比为( )A.k 1k 2 B.k 2k 1 C.2k 2k 1D.k 22k 1解析：作出小球受力图，由平行四边形定则可知a 弹簧中弹力是b 中2倍，即k 1x 1＝2k 2x 2，解得x 1x 2＝2k 2k 1，选项C 正确．答案：C图6－34．[2018·上海徐汇测试]如图6－3所示，F 1、F 2为有一定夹角的两个力，L 为过O 点的一条直线，当L 取什么方向时，F 1、F 2在L 上分力之和最大( )A ．F 1、F 2合力的方向B ．F 1、F 2中较大力的方向C ．F 1、F 2中较小力的方向D ．以上说法都不正确解析：当L 取F 1、F 2合力的方向，F 1、F 2在L 上分力之和最大，选项A 正确． 答案：A 5.图6－4[2018·湖北省重点中学联考]图6－4是一种晾衣架的结构示意图，其结构是在质量均匀的圆环上对称的安装挂钩，三根等长的细线固定在圆环的三等分点上，细线上端连在一起固定在水平横梁上．已知每根细线长均为20 cm ，圆环半径为12 cm ，晾衣架的总重力为G ，(不计细线重力)，则每根细线所受拉力大小是( )A.512G B.13G C.239G D.233G 解析：设每根细绳与竖直方向的夹角为θ，由几何知识可知cos θ＝45，根据平衡条件得3Fcos θ＝G ，解得F ＝512G ，故选择A 项．答案：A图6－56．[2018·皖南八校高三联考一]一轻绳一端系在竖直墙M 上，另一端系一质量为m 的物体A ，用一轻质光滑圆环O 穿过轻绳，并用力F 拉住轻环上一点，如图6－5所示，现使物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，则在这一过程中，力F 、绳中张力F T 和力F 与水平方向夹角θ的变化情况是( )A ．F 保持不变，F T 逐渐增大，夹角θ逐渐减小B ．F 逐渐增大，F T 保持不变，夹角θ逐渐增大C ．F 逐渐减小，F T 保持不变，夹角θ逐渐减小D ．F 保持不变，F T 逐渐减小，夹角θ逐渐增大解析：物体A 处于平衡状态，受力分析知，绳的张力F T 总和物重相等，F 的作用线一定平分两绳的夹角；两绳夹角越大，合力越小，C项正确．答案：C图6－67．[2018·长江市月考]如图6－6所示，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小关系为( ) A．F1<F2B．F1>F2C．F1＝F2D．因k1、k2大小关系未知，故无法确定图6－7解析：作出B物体的受力情况如图6－7所示，根据力三角形BFF′与几何三角形ABO相似知，拉力F总等于F′，即总等于重力G，故F1＝F2，C项正确．答案：CB组能力提升8．(多选题)如图6－8所示，用与竖直方向成θ角(θ＜45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则( )图6－8A．F1＝F3＞F2B．F1＜F2＜F3C．F1＝F3＜F2D．绳a的拉力减小图6－9解析：画出小球的受力分析如图6－9所示，b绳逆时针转动过程中各力的变化可由图中平行四边形或三角形边长的变化看出，绳a的拉力逐渐减少，绳b的拉力先减小后增大，且F1＝F3＞F2.答案：AD9．半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O，图6－10但挡板与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图6－10是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是( )A．MN对Q的弹力逐渐增大B．MN对Q的弹力先增大后减小C．P、Q间的弹力先减小后增大D ．Q 所受的合力逐渐增大解析：由三角形定则可判断A 正确． 答案：A图6－1110．如图6－11所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA 、OB 搁在滑块上，且可绕铰链O 自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？解析：根据力F 作用在O 点产生的效果，可把力F 分解为沿OA 、OB 的力F 1、F 2，如图6－12甲所示，图6－12由对称性可知F 1＝F 2＝F 2cosθ2.对A 物体受力分析如图乙所示，由平衡条件得：F T ＝F 1·sin θ2＝F 2tan θ2.答案：F 2tan θ2图6－1311．如图6－13所示，某同学在地面上拉着一个质量为m ＝30 kg 的箱子匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，拉力F1与水平面的夹角为θ＝45°，g＝10 m/s2.求：(1)绳子的拉力F1为多少？(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值；若不能，请说明理由．解析：(1)箱子匀速前进，属于平衡状态，合外力为零．以箱子为研究对象，进行受力分析，其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉力，以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系，利用正交分解法可得F1cos45°＝μ(mg－F1sin45°)，F1＝μmgc os45°＋μsin45°＝100 2 N.(2)设拉力与水平方向的夹角为θ，利用正交分解法，将水平、竖直两个方向的平衡方程整理有Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)，F＝μmgcosθ＋μsinθ.当θ＝arctanμ时，F有最小值，其值为F min＝μmg1＋μ2＝60 5 N.所以该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进，最小拉力为60 5 N.答案：(1)100 2 N (2)能，60 5 NC组难点突破12．[2018·浙江省金华一中月考]如图6－14所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用L1、L2表示，若L1 ∶L2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于( )图6－14A．2∶3 B．1∶1C．4∶9 D．3∶2解析：对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的．则由几何关系可知，两绳与竖直方向的夹角相等，两绳的拉力相等，故F1∶F2＝1∶1.答案：B。

力的合成与分解练习一、选择题1.如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力．图中F N为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是( )A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力B．物体受到mg、F N、F1、F2共四个力的作用C．F2是物体对斜面的压力D．力F N、F1、F2这三个力的作用效果与mg、F N这两个力的作用效果相同2．如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有( )A．F4最大B．F3＝F2C．F2最大D．F1比其他各读数都小3.如图所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中OA和OB等长且夹角为60°，竖直杆与平面AOB所成的角为30°，若轻绳OA、OB的拉力均为20 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力大小为( ) A．10 N B．20 NC．20 3 N D．10 3 N4.(多选)两个共点力F1、F2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 NC ．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 5.如图所示，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 ，在两根橡皮条的末端用一块软羊皮(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( )A ．kLB ．2kL C.32kL D ．152kL6.(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N ，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N 、2 N 、3 N ．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )A ．物体所受静摩擦力可能为2 NB ．物体所受静摩擦力可能为4 NC ．物体可能仍保持静止D ．物体一定被拉动7.如图所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A ． 5B ．2C ．52D ． 28.已知两个共点力的合力为50 N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角，分力F 2的大小为30 N ．则( )A ．F 1的大小是唯一的B ．F 2的方向是唯一的C ．F 2有两个可能的方向D ．F 2可取任意方向9.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＝32mgB ．F 1＝32mg ，F 2＝33mgC ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg10.如图甲、乙所示，质量为m 的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F 1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F 2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比F 1F 2为( )A ．cos θ＋μsin θB ．cos θ－μsin θC ．1＋μtan θD ．1－μtan θ11.(多选)如图所示(俯视图)，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m ，不考虑转动情况，下列说法正确的是( )A ．下面每个球对地面的压力均为43mgB ．下面的球不受地面给的摩擦力C ．下面每个球受地面给的摩擦力均为33mgD ．上面球对下面每个球的压力均为66mg12．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 ．F4 B ．F2 C ．F ＋mg4D ．F ＋mg213.(多选)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有( )A ．三条绳中的张力都相等B ．杆对地面的压力大于自身重力C ．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D ．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 14.(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则( )A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 大D ．若θ一定，F 小时F N 大15.(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )A ．绳的右端上移到b ′，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 16.如图所示，质量为m 的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F 推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高．当线拉力最小时，推力F 等于( )A ．mg sin αB ．12mg sin α C ．mg sin 2α D ．12mg sin 2α 二、非选择题17.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)．设拖把头的质量为m ，拖杆质量可忽略．拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小； (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tan θ0.18.如图甲所示 , 细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1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与水平方向也成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，重力加速度为g，求：(1)细绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F 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. D 2． C 3. D 4. AD 5. D 6. ABC 7. C 8. C 9. D 10. B 11. AD 12． B 13. BC 14. BC 15. AB 16. D17. (1)μsin θ－μcos θmg (2)λ18. (1)M1 2M2(2)M1g，与水平方向成30°角指向右上方(3) 3M2g，方向水平向右。

学习资料力的合成与分解1。

(力的合成）如图所示,舰载机保持牵引力F 大小不变，在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ=120°，空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )A .2FB 。

FC .32FD 。

F 2 2.（轻杆、轻绳模型）如图所示的四个图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接，两杆都在B 处由铰链连接，且系统均处于静止状态。

现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是( ）A 。

图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C 。

图中的BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D 。

图中的BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁3。

（多选)（合力与分力的关系)在一条直线上的两个共点力F1、F2的合力大小为F,保持F1、F2的方向不变,F1、F2、F均不为0，下列说法正确的是()A。

若F1、F2同时增大一倍,则F也一定增大一倍B。

若F1、F2同时增加10 N,则F一定增加20 NC。

若F1增加10 N，F2减少10 N,则F可能增加20 ND。

若F1、F2中一个不变，另一个增大，则F一定增大4.(力的合成)A、B是天花板上两点,一根长为l的轻绳穿过带有光滑孔的球,两端分别系在A、B点，如图甲所示；现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点，如图乙所示。

球和铁链的质量相等,均处于平衡状态，A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2，球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2,则()A.F1〈F2，h1<h2B。

F1〉F2，h1〈h2C。

F1>F2,h1〉h2D。

F1=F2,h1>h25。

(“死结”和“活结”模型）如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上，A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。

若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是(）A.只将绳的左端移向A’点，拉力变小B。

课时规范练5力的合成和分解基础对点练1.(胡克定律、力的合成)如图所示,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,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(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1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.√2kLB.2√23kLC.kLD.2kL2.(求合力的大小)(2022陕西西安一中期末)如图所示,一个物体受到1 N、2 N、3 N、4 N四个力作用而处于平衡。

现保持1 N、2 N、4 N三个力的方向和大小不变,而将3 N 的力绕O点顺时针旋转120°,此时作用在物体上的合力大小为()A.13 NB.3√2 NC.3√3 ND.5√3 N3.(力的分解)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。

现保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方,恰好也能让物块做匀速直线运动。

则物块与桌面间的动摩擦因数为()A.√33B.√36C.2-√3D.2-√324.(力的分解、合力与分力的关系)小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,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5.(力的分解)(2023天津高三月考)超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示,在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出),工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部,同时,小铁珠陷于钉柱上的凹槽里,锁死防盗扣。

当用强磁场吸引防盗扣的顶部时,铁环和小铁珠向上移动,防盗扣松开。

【题型一】共点力的合成1．破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。

在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间，船头受到冰层的支持力和摩擦力作用，题图所示的a、b、c、d四个方向中，这两个力的合力方向可能是（）A．a B．b C．c D．d【答案】C【详解】由题意可知船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上，摩擦力力沿着冰面向下，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是c。

故选C。

A．12G B．32G【答案】C【详解】对身体受力分析如图：两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知故选C。

3．弩是利用张开的弓弦急速回弹形成的动能，高速将箭射出。

如图所示，某次发射弩箭的瞬间，两端弓弦的夹角为90°，弓弦上的张力大小为A．T2F B．【答案】B【详解】两端弓弦的夹角为故选B。

4．如图所示，三个大小相等的力．．．．【答案】B【详解】A 选项中两个F 垂直，则最终合力为()21F -；选项中三个F 夹角为120︒，选中两个F 夹角为60︒，合力为选项的合力最大。

-35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。

如图，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间位置，两段绳索夹角为120︒时阻拦索中张力为，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为（A ．FB ．3F 【答案】A 【详解】由力的合成的平行四边形法则，结合数学知识知，歼故选A 。

【题型二】两种分解方法6．如图所示，风对帆面的作用力F 大的横向阻力平衡，1F 沿着航向，提供动力。

若帆面与航向之间的夹角为A ．21tan F F θ=C ．船受到的横向阻力为【答案】D【详解】AB ．根据几何关系可得解得故AB 错误；C ．根据题意可知，船受到的横向阻力与D ．根据题意可知，船前进的动力为沿着航向的分力解得故D 正确。

故选D 。

7．港珠澳大桥旅游试运营于“飞虹”连天堑、织经纬，“珠联璧合游客可经大桥珠海公路口岸出发，参团游览大桥，感受大国重器的魅力。

风帆造型的九洲航道桥部分如图所示，这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有的自重，且假设每条钢索承受的拉力大小相同为A ．8cos FαB ．16cos FαC ．16cos F αD ．8cos F 【答案】C【详解】由题知，每一条钢索与塔柱成α角，将每一对钢索的力F 沿竖直方向和水平方向分解，则水平方向的力相互抵消，竖直方向的力对塔柱有拉力作用，故16条钢索对塔柱的拉力为16cos F F α=合C 正确。

高考物理复习第3课时力的合成与分解基本技能练1．下列各组物理量中全部是矢量的是() A．位移、速度、加速度、力B．位移、长度、速度、电流C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、电流解析可通过以下表格对各选项逐一分析选项诊断结论A 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，遵循平行四边形定则√B 长度只有大小没有方向是标量，电流运算不遵循平行四边形定则×C速率是速度的大小，没有方向×D 电流虽然有大小也有方向，但运算不遵循平行四边形定则×2．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为()A．2F B.62F C.32F D.22F解析当它们的夹角为90°时，合力F＝2F1，当它们的夹角为60°时，合力F′＝3F1，所以可求得F′＝62F，故B选项正确。

答案 B3．如图1所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向的夹角为θ＝45°，系统保持平衡。

若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是()图1A．只有θ变小，弹力才变大B．只有θ变大，弹力才变大C．无论θ变大还是变小，弹力都变大D．无论θ变大还是变小，弹力都不变解析无论θ变大还是变小，水平绳和竖直绳中的拉力不变，这两个力的合力与杆的弹力平衡，故弹力都不变。

答案 D4．如图2所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物。

绳和圆柱体之间无摩擦，当重物一定时，绳越长()图2A．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越小B．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越大C．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越小D．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越大解析题中装置关于AB连线的中垂线对称，因此，三段绳中的张力相等。

第2讲力的合成与分解考点一力的合成1.如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=N的力沿逆时针方向转动90°,其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为（)A.0B。

2 N C.2N D。

N【解析】选B。

物体在四个共点力作用下处于平衡状态，合力为零，F4的方向沿逆时针方向转过90°角,此时与其他三个力的合力大小相等，方向垂直，则物体受到的合力为F合=F4=2 N,选项B正确，A、C、D错误。

2.(2019·邯郸模拟) 在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，其中F1=6 N,F2=8 N,F3=4 N，F4=2 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【解析】选A。

F1=6 N,方向沿x轴的正向;F3=4 N，沿x轴负向；故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向，为2 N；F2=8 N，沿y 轴正向；F4=2 N，沿y轴负向；故F2与F4的合力F24为6 N,沿着y轴正方向;最后再将F13与F24合成，故合力F1234为2N，指向第一象限，选项A正确,B、C、D错误。

3.如图，两个共点力F1、F2大小恒定，当两者的夹角θ从120°逐渐减小到60°的过程中，合力(）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】选A。

力是矢量，合成遵循平行四边形定则，两个共点力F1、F2大小恒定,根据平行四边形定则,两个分力的夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大，选项A正确，B、C、D错误。

4。

某物体同时受到2个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力），物体所受合外力最大的是()【解析】选C。

A图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=3 N，如图甲所示；B图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=N=5 N，如图乙所示；C图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=4N，如图丙所示；D图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=3 N,如图丁所示，故选项C符合题意。

力的合成与分解基础知识题组：1、关于几个力及其合力，下列说法错误的是 ( )A ．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B ．合力与原来那几个力同时作用在物体上C ．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D ．求几个力的合力遵守平行四边形定则解析：合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同，合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，A 、C 正确，B 错误；力是矢量，所以求合力时遵守平行四边形定则，D 正确．答案：B ．2、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大小不变，θ角越小，合力F 就越小B ．合力F 总比分力中的任何一个力都大C ．如果夹角θ不变，F 1大小不变，只要F 2增大，合力F 就必然增大D ．合力F 可能比分力中的任何一个力都小解析：F 1、F 2大小不变，合力随它们夹角的增大而减小，随夹角的减小而增大，A 错；合力F 可能比F 1、F 2都大，也可能比F 1、F 2都小，还可能等于其中的一个力的大小，B 错，D 对；F 1大小不变，F 1与F 2的夹角不变，F 2增大时，合力F 先减小后增大，C 错．答案：D ．3、如下左1图，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力F T (两个拉力大小相等)及它们的合力F 的大小变化情况为 ( )A ．F T 减小，F 不变B ．F T 增大，F 不变C ．F T 增大，F 减小D ．F T 增大，F 增大解析：在甲中2F T =mg ，在乙中，2F T cos α=mg(α为绳与竖直方向的夹角)，所以F T 变大，但二个F T 的合力为mg不变，选项B 正确．答案：B ．4、帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进．如上左2图是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的a 、b 、c 、d 四个位置，可能正确的是 ( )A ．aB ．bC ．cD ．d解析：对c 而言，帆面与风向平行，风力不起作用；对a 而言，风力垂直于帆面，无法分解出沿航行方向的力；对d 而言，风力沿航行方向的分力对船来说是阻力；只有b 情况下，风力沿航行方向的分力提供船航行的动力．B 正确．答案：B ．5、如上左3图，用一根长为l 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A 处于静止状态，对小球A 施加的最小的力是 ( )A ．3mgB ．32mgC ．12mgD ．33mg解析：球受重力mg 、绳的拉力F T 、外力F 三个力作用，合力为零．则mg 与F 的合力一定与F T 等大反向，画出力的三角形可知，当F 与F T 垂直时F 最小，F min =mgsin 30°=12mg ，选项C 正确．答案：C ．考点梳理整合：1、合力与分力(1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系．2、共点力：作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力．3、力的合成的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F 1、F 2的合力，可以用表示F 1、F 2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向，如下左1图甲．(2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F 1、F 2的合力，可以把表示F 1、F 2的线段首尾顺次相接地画出，把F 1、F 2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如下左2图乙．4、矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的量．相加时遵循平行四边形定则．(2)标量：只有大小没有方向的量．求和时按算术法则相加．5、力的分解(1)概念：求一个力的分力的过程．(2)遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则．(3)分解的方法①按力产生的实际效果进行分解．②正交分解法．课堂探究·考点突破考点一、共点力的合成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，是解题的常用方法．2、重要结论(1)二个分力一定时，夹角θ越大，合力越小．(2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大．(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．例1、一物体受到三个共面共点力F 1、F 2、F 3的作用，三力的矢量关系如上左3图(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 ．三力的合力有惟一值3F 3，方向与F 3同向C ．三力的合力有惟一值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：根据三力的图示，知F 1、F 2在竖直方向分力的大小均为3个单位，方向相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与F 3方向相同．根据正交分解法求合力的思想知，3个力的合力为12个单位，与F 3的方向相同，大小是F 3的3倍，即F 合=3F 3.选项B 正确．答案：B ．突破训练1、如上左4图，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A 、B 两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦．保持A 固定不动，让B 缓慢向右移动，则下列说法正确的是 ( )A ．随着B 向右缓慢移动，绳子的张力减小 B ．随着B 向右缓慢移动，绳子的张力不变C ．随着B 向右缓慢移动，滑轮受绳AB 的合力变大D ．随着B 向右缓慢移动，滑轮受绳AB 的合力不变 解析：动滑轮在不计摩擦的情况下，两侧绳子拉力大小相等，平衡后，两侧绳子的拉力关于竖直方向对称．保持A 固定不动，让B 缓慢向右移动，则两侧绳子的夹角增大，绳上的张力增大，由于物体的重力不变，故绳AB 的合力不变．本题应选D ．答案：D ．考点二、几种特殊情况下的力的合成问题1、两分力F 1、F 2互相垂直时(如下左1图)：F 合=F 12+F 22，tan θ=F 2F 1．2、两分力大小相等，即F 1=F 2=F 时(如上左2图)：F 合=2Fcos θ2．3、两分力大小相等，夹角为120°时，可得F 合=F ．例2、如上左3图是剪式千斤顶，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°，则下列判断正确的是 ( )A ．此时两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2.0×105 NC ．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D ．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：把压力分解，得到此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N ，由牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 N ，若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力减小．答案：D ．突破训练2、小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如上左4图，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，F 越小解析：由力的合成可知，两分力与合力大小相等时，θ=120°，F 合=F 分=G ；θ=0°，F 分=12F 合=G 2，故A 、C 对，B 错．θ越大，在合力一定时，分力越大，故D 错．答案：AC ．考点三、力分解的两种常用方法1、按力的效果进行分解：(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形；(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小．2、正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)．例3、重为G 1=8 N 的砝码悬挂在轻绳PA 和PB 的结点上．PA 偏离竖直方向37°角，PB 在水平方向，且连在重力为G 2=100 N 的木块上，木块静止于倾角为θ=37°的斜面上，如上左5图．试求：木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小．解析：对P 点进行受力分析，建立如下左1图甲的坐标系．由水平方向和竖直方向列方程得：F=F 1sin 37°，G 1=F 1cos 37°，联立解得F=G 1tan 37°=8×34 N=6 N ．对G 2进行受力分析建立如下左2图乙的坐标系．平行斜面方向上，Fcos θ+G 2sin θ=F f ，解得摩擦力F f =6×0.8 N+100×0.6 N=64.8 N ．垂直斜面方向上，Fsin θ+F N =G 2cos θ，解得弹力F N =100×0.8 N –6×0.6 N=76.4 N ．答案：64.8 N ；76.4 N ．规律总结：力的合成法与分解方法的选择力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法，一般情况下，物体只受三个力的情形下，力的效果分解法、合成法解题较为简单，在三角形中找几何关系，利用几何关系或三角形相似求解；而物体受三个以上力的情况多用正交分解法，但也要视题目具体情况而定．实际问题模型化后的合成与分解把力按实际效果分解的一般思路：例4、如下左1图，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆OA 、OB 搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角为θ，当竖直向下的力F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？解析：把竖直向下的力F 沿两杆OA 、OB 方向分解，如下左1图甲，可求出作用于滑块上斜向下的力为：F 1=F 2=F 2cos θ2斜向下的压力F 1产生两个效果：竖直向下压滑块的力F 1″和沿水平方向推滑块的力F 1’，因此，将F 1沿竖直方向和水平方向分解，如下左2图乙示，考虑到滑块不受摩擦力，细线上的张力等于F 1在水平方向上的分力F 1’，即：F 1’=F 1cos π–θ2=F 1sin θ2，解得：F 1’=F 2tan θ2．答案：F 2tan θ2．试题模拟·提能1、如上左2图，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 ．GB ．Gsin θC ．Gcos θD ．Gtan θ解析：椅子各部分对人的作用力的合力与重力G 是平衡力．因此选项A 正确．答案：A ．2、如上左3图，两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动，在O 点悬挂一重物M ，将两相同木块m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N 表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O 1、O 2始终等高，则 ( )A ．F f 变小B ．F f 不变C ．F N 变小D ．F N 变大解析：选重物M 及两个木块m 组成的系统为研究对象，系统受力情况如下左1图，根据平衡条件有2F f =(M+2m)g ，即F f =(M+2m)g 2，与两挡板间距离无关，故挡板间距离稍许增大后，F f 不变，所以选项A 错误，选项B 正确；如下左2图，将绳的张力F T 沿OO 1、OO 2两个方向分解为F 1、F 2，则F 1=F 2=F T 2cos θ，当挡板间距离稍许增大后，F T不变，θ变大，cos θ变小，故F 1变大；选左边木块m 为研究对象，其受力情况如下左3图，根据平衡条件得F N =F 1sin θ，当两挡板间距离稍许增大后，F 1变大，θ变大，sin θ变大，因此F N 变大，故选项C 错误，选项D 正确．答案：BD ．3、已知两个共点力的合力为50 N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角，分力F 2的大小为30 N ．则 ( )A ．F 1的大小是唯一的B ．F 2的方向是唯一的C ．F 2有两个可能的方向D ．F 2可取任意方向解析：由F 1、F 2和F 的矢量三角形图可以看出：当F 2=F 20=25 N 时，F 1的大小才是唯一的，F 2的方向才是唯一的．因F 2=30 N>F 20=25 N ，所以F 1的大小有两个，即F 1’和F 1″，F 2的方向有两个，即F 2’的方向和F 2″的方向，故选项A 、B 、D 错误，选项C 正确．答案：C ．4、如下左1、2图，将两根劲度系数均为k ，原长均为L 的轻弹簧，一端固定于水平天花板上相距为2L 的两点，另一端共同连接一质量为m 的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°．若将物体的质量变为M ，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6，cos37°=0.8)，则M m 等于 ( )A ．932B ．916C ．38D ．34解析：在题图甲中，设弹簧长为x 1，则由题意知x 1sin 37°=L ，所以x 1=53L ，同理在题图乙中，有x 2cos 37°=L ，所以x 2=54L.在题图甲中，弹簧弹力F 1=k(x 1–L)=23kL ，在图题乙中，F 2=k(x 2–L)=14kL.在题图甲中，由力的合成知：2F 1cos37°=mg ，在题图乙中，2F 2sin 37°=Mg ，所以Mg mg =2F 2sin 37°2F 1cos 37°=932，即M m =932，选项A 正确．答案：A ． 5、如上左3图，重力为G 的小球用轻绳悬于O 点，用力F 拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变，当F 与竖直方向的夹角为θ时F 最小，则θ、F 的值分别为( )A ．0°，GB ．30°，32GC ．60°，GD ．90°，12G解析：分解小球重力．沿绳OA 的分力方向确定，另一方向不确定，但由三角形定则可看出，另一分力F ’的大小与θ角的大小有关．由数学知识可知，当F ’的方向与绳OA 垂直时F ’最小，力F 最小．所以θ=30°，F min =Gcos 30°=32G ，故B 正确．答案：B ．练出高分：(限时：30分钟)题组1、对合力与分力的关系的理解1、三个共点力大小分别是F 1、F2、F 3，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≤F 1+F 2+F 3B ．F 至少比F 1、F 2、F 3中的某一个大C ．若F 1:F 2:F 3=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F 1:F 2:F 3=3:6:2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零解析：三个大小分别是F 1、F 2、F 3的共点力合成后的最大值一定等于F 1+F 2+F 3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时，这三个力的合力才可能为零，A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C ．2、下列关于合力的叙述中正确的是 ( )A ．合力是原来几个力的等效替代，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B ．两个力夹角为θ(0≤θ≤π)，它们的合力随θ增大而增大C ．合力的大小总不会比分力的代数和大D ．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 解析：力的合成的基本出发点是力的等效替代．合力是所有分力的一种等效力，它们之间是等效替代关系．合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是与一个分力等效．只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算．就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较，则合力的大小可以大于、等于或小于该分力的大小，这是因为力是矢量．力的合成遵循平行四边形定则，合力的大小不仅跟分力的大小有关，而且跟分力的方向有关．根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个分力间夹角为θ(0≤θ≤π)，它们的合力随θ增大而减小．当θ=0°时，合力最大，为两分力的代数和；当θ=180°时，合力最小，等于两分力的代数差．所以合力的大小总不会比分力的代数和大．答案：AC ．3、一件行李重为G ，被绳OA 和OB 吊在空中，OA 绳和OB 绳的拉力分别为F 1、F 2，如下左1图，则 ( )A ．F 1、F 2的合力是GB ．F 1、F 2的合力是FC ．行李对绳OA 的拉力方向与F 1方向相反，大小相等D ．行李受到重力G 、OA 绳拉力F 1、OB 绳拉力F 2，还有F 共四个力解析：合力与分力具有等效替代的关系．所谓等效是指力F 的作用效果与其分力F 1、F 2共同作用产生的效果相同．F 1和F 2的合力的作用效果是把行李提起来，而G 的作用效果是使行李下落，另外产生的原因(即性质)也不相同，故A 错误；F 1和F 2的作用效果和F 的作用效果相同，故B 正确；行李对绳OA 的拉力与拉行李的力F 1是相互作用力，等大反向，不是一个力，故C 正确；合力F 是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D 错误．答案：BC ．4、有两个大小相等的共点力F 1和F 2，当它们的夹角为90°时，合力为F ，它们的夹角变为120°时，合力的大小为 ( )A ．2FB ．22FC ．2FD ．32F 解析：根据题意可得，F=2F 1．当两个力的夹角为120°时，合力F 合=F 1=22F ．答案：B ．题组2、力的合成法的应用5、如上左2–5图，F 1、F 2、F 3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 图的合力为2F 3，B 图的合力为0，C 图的合力为2F 2，D 图的合力为2F 3，因F 2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C 图．答案：C ．6、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=10 kg 的重物，∠CBA=30°，如上左6图，则滑轮受到绳子的作用力的大小为(g 取10 N/kg)( )A ．50 NB ．20 NC ．100 ND ．100 3 N解析：滑轮受到绳子的作用力应等效为两段绳中拉力F 1和F 2的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重力，即F 1=F 2=G=mg=100 N ．可考虑应用平行四边形定则或三角形定则合成．方法一：用平行四边形定则作图，如下左1图，可知合力F=100 N ，所以滑轮受绳的作用力为100 N ，方向与水平方向成30°角斜向下，正确选项为C ．答案：C ．方法二：用三角形定则作图，如下左2图．由几何关系解出F=F 1=F 2=100 N ．7、如下左1图，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A 相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A 的质量为m ，连接A 的轻绳与斜面平行，挂上物块B 后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A 、B 恰保持静止，则物块B 的质量为 ( )A ．22mB ．2mC ．mD ．2m解析：设绳上的张力为F ，对斜面上的物体A 受力分析可知F=mgsin 30°=12mg 对B 上面的滑轮受力分析m B g=F 合=2F=22mg ，所以m B =22m ，选项A 正确．答案：A ．8、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如上左2–5图的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N 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4 NB ．乙图中物体所受的合外力大小等于2 NC ．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0解析：对甲，先将F 1与F 3直接合成，再以3 N 和4 N 为边画平行四边形，并结合勾股定理易知合力为5 N ，A 项错误；对乙，先将F 1与F 3正交分解，再合成，求得合力等于5 N ，B 项错误；对丙，可将F 3正交分解，求得合力等于6 N ，C 项错误；根据三角形法则，丁图中合力等于0，D 项正确．答案：D ．9、如下左1图，A 、B 为竖直墙面上等高的两点，AO 、BO 为长度相等的两根轻绳，CO 为轻杆．光滑转轴C 在AB 中点D 的正下方，A 、O 、B 在同一水平面内．∠AOB=120°，∠COD=60°.若在O 点处悬挂一个质量为m 的物体，则平衡后绳AO 所受的拉力和杆CO 所受的压力分别为 ( )A ．33mg 233mgB ．mg 12mgC ．233mg 33mgD ．12mg mg解析：由题图可知杆CO 的弹力沿杆斜向上，两个分力分别与竖直绳的拉力mg 和AO 、BO 两绳合力F DO 平衡，将竖直绳中的拉力分解为对杆CO 的压力及对AO 、BO 两绳沿DO 方向的拉力，如下左1图．则F CO sin60°=mg ，F DO =F CO cos60°，解得F CO =233mg ，F DO =33mg ．又由于OA 、OB 夹角为120°，且两绳拉力相等，所以两绳拉力应与合力F DO 相等，如下左2图，所以F AO =33mg ．答案：A ．题组3、力的分解的应用10、如上左2图，A 、B 都是重物，A 被绕过小滑轮P 的细线悬挂着，B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜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．若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是203N ，g 取10 m/s 2，则下列说法中错误的是 ( )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103ND ．OP 与竖直方向的夹角为60°解析：O ’a 与aA 两线拉力的合力与OP 线的张力大小相等．由几何知识可知F O ’a =F aA =20N ，且OP 与竖直方向夹角为30°，D 不正确；重物A 的重力G A =F aA ，所以m A =2 kg ，B 正确；桌面对B 的摩擦力F f =F O ’b =F O ’a cos 30°=103N ，C 正确；弹簧的弹力F 弹=F O ’a sin 30°=10N ，故A 正确．答案：D ．11、据《城市快报》报道，北宁动物园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆小卡车缓慢拉动．小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是 ( )A ．李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力B ．李师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力，从而减少人与地面间的摩擦力C ．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力D ．若将绳系在车顶斜向下拉，拉动汽车将更容易解析：小卡车缓慢移动可认为F 合=0．(1)若斜向上拉如上左3图Fcos θ–F f =0；F N +Fsin θ–mg=0，F f =μF N ，解得F=μmg cosθ+μsinθ；(2)若斜向下拉，如上左4图F ’cos θ–F f =0；F N –F ’sin θ–mg=0，F f =μF N ，解得F ’=μmg cosθ–μsinθ．经比较可知F<F ’，即斜向上拉省力，故选项A 对，B 、D 错；车被拉动的过程中，绳对车的拉力与车对绳的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，C 错．答案：A ．。

2024高考物理一轮复习专题练习及解析—力的合成与分解1．三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中的某一个力大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，一定能使合力为零2.用两根等长轻绳将木板挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持两绳等长且悬点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小3．(多选)为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机拦停(如图甲)，此过程可简化为如图乙所示模型，设航母甲板为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母甲板平行．舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速．阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是()A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对飞机的弹力在变大C．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的弹力大小为FD．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大4.(2023·江苏镇江市高三检测)如图所示一个“Y”形弹弓，两相同的橡皮条一端固定在弹弓上，另一端连接轻质裹片．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伸长量为L，橡皮条之间夹角为60°，则发射瞬间裹片对弹丸的作用力大小为()A.3kL B．23kLC．kL D．2kL5.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力大小为()A．50 N B．30 NC．20 N D．10 N6.(2023·山西吕梁市模拟)如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力F1、F2提起，使桶在空中处于静止状态，其中F1、F2与细绳之间的夹角均为θ，相邻两细绳之间的夹角均为α，不计绳的质量，下列说法正确的是()A．保持θ角不变，逐渐缓慢增大α角，则桶所受合力逐渐增大B．保持θ角不变，逐渐缓慢增大α角，则细绳上的拉力逐渐增大C．若仅使细绳变长，则细绳上的拉力变大D．若仅使细绳变长，则F1变大7．(2023·浙江嘉兴市模拟)如图所示，某物体同时受到共面的三个共点力作用，坐标纸小方格边长的长度对应1 N大小的力．甲、乙、丙、丁四种情况中，关于三共点力的合力大小，下列说法正确的是()A．甲图最小B．乙图为8 NC．丙图为5 N D．丁图为1 N8.有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ.一质量为m的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则()A．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越大B．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越小C．θ角越大，绳子的拉力越大D．θ角越大，人对梯子的压力越大9.(2023·福建省福州第一中学高三月考)如图为一小型起重机，A、B为光滑轻质滑轮，C为电动机．物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接，滑轮A 的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动．当物体P静止时()A．滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向B．滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力C．当只将滑轮A向右移动时，A的轴所受压力变大D．当只将滑轮B向上移动时，A的轴所受压力变大10.(多选)(2023·广东省模拟)如图，家用小型起重机拉起重物的绳子一端固定在起重机斜臂顶端，另一端跨过动滑轮A和定滑轮B之后与电动机相连．起重机正将重为G的重物匀速竖直上拉，忽略绳子与滑轮的摩擦以及绳子和动滑轮A的重力，∠ABC＝60°，则()A．绳子对定滑轮B的作用力方向竖直向下B．绳子对定滑轮B的作用力方向与BA成30°角斜向下C．绳子对定滑轮B的作用力大小等于GD．绳子对定滑轮B的作用力大小等于3 2G11.如图所示是扩张机的原理示意图，A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处作用一水平力F，B就以比F大得多的压力向上顶物体D，已知图中2l＝1.0 m，b＝0.05 m，F＝400 N，B与左侧竖直墙壁接触，接触面光滑，铰链和杆受到的重力不计，求：(1)扩张机AB杆的弹力大小(用含α的三角函数表示)；(2)D受到向上顶的力的大小．12.一重力为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相等，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则：(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证工件对V形槽两侧面的压力大小相等，发现工件能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)答案及解析1．C 2.A 3.BC 4.A 5.B 6.B7.D8．C[对人和梯子整体进行分析，有mg＝F N，根据牛顿第三定律可知，梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与θ角无关，故A、B错误；对一侧的梯子受力分析，受到人的沿梯子向下的作用力，地面的竖直向上的支持力(不变)，绳子的水平方向的拉力，如图，F T＝F N tan θ2，F人＝F Ncosθ2，可知θ角越大，绳子的拉力越大，故C正确；对人受力分析，梯子对人的支持力大小等于人的重力，梯子对人的支持力与人对梯子的压力是相互作用力，大小与θ角无关，故D错误．]9．C[滑轮A的轴所受压力为BA方向的拉力和物体P重力的合力，BA方向的拉力与物体P的重力大小相等，设两力方向的夹角为θ，其变化范围为90°<θ<180°，根据力的合成法则可知，滑轮A的轴所受压力不可能沿水平方向，θ的大小不确定，滑轮A的轴所受压力可能大于物体P的重力，也可能小于或等于物体P的重力，故A、B错误；当只将滑轮A向右移动时，θ变小，两绳的合力变大，A的轴所受压力变大，故C正确；当只将滑轮B向上移动时，θ变大，两绳的合力变小，A的轴所受压力变小，故D错误．]10．BD[绳子对定滑轮B的作用力为BA和BC两段绳子弹力的合力，方向不可能竖直向下，故A错误；重物匀速运动，则任意段绳子的弹力等于重力的一半，即G2.由平行四边形定则可知，合力方向沿∠ABC的角平分线，与BA夹角为30°斜向下，大小为3G2，故B、D正确，C错误．]11．(1)200cos αN(2)2 000 N解析(1)将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，如图甲所示，且F1＝F2，则有2F1cos α＝F，则扩张机AB杆的弹力大小为F1＝F2cos α＝200 cos αN(2)再将F1按作用效果分解为F N和F N′，如图乙所示，则有F N＝F1sin α，联立得F N＝F tan α2，根据几何知识可知tan α＝lb＝10，则F N＝5F＝2 000 N.12．(1)0.5G(2)0.4G解析(1)分析圆柱体工件的受力可知，沿轴线方向受到拉力F和两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力，由题给条件知F＝F f，将工件的重力进行分解，如图所示，由平衡条件可得G＝F1＝F2，由F f＝μF1＋μF2得F＝0.5G.(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1′＝F2′＝G cos 37°＝0.8G，此时工件所受槽的摩擦力大小F f′＝2μF1′＝0.4G.。

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。