力的合成与分解专题.docx

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除力的合成与分解专题训练一、单选题1.如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1F2ON,则在不断增加重物的重力G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7.如图所示,质量为 的物体,在五个共点力的作用下保持静止.下列说法正确的是（ ）A.若撤去力 后,物体的合力大小为，方向与 方向相同B若.撤去力 后,物体的合力大小为,方向与 方向相反C若.撤去力 后，物体的运动方向与 方向相同D若.撤去力 后，物体的合力大小为零8.如图所示，三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知F1=F2=F，则这三个力的合力等于（ ）A.3FB.4FC.5FD.6F9.如下图所示，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）。下列四个图中，这三个力的合力最大的是（ ） A.B.C.D.10.如图所示，某木块在力F作用下，静止在水平地面上，力F与水平面的夹角为，现减小力 F的大小，木块仍静止，则（ ）A.木块所受摩擦力增大B.木块所受摩擦力减小C.木块所受支持力不变D.木块所受支持力减小11.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为（ ）A.mgB.C.D.12.如图所示，重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2 ， 那么（） A.F1就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为GcosC.F2就是物体受到的静摩擦力D.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力13.如图所示为斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刃面要使斧头容易劈开木柴，需要（） A.BC边短些，AB边也短些B.BC边长一些，AB边短一些C.BC边短一些，AB边长一些D.BC边长一些，AB边也长一些二、多选题14.将质量为m的长方形木块放在水平桌面上,用与水平方向成角的斜向右上方的力F拉木块,如图所示,重力加速度为g,则 ()A.力F的水平分力为Fcos B.力F的竖直分力为Fsin ,它使木块对桌面的压力比mg小C.力F的竖直分力为Fsin ,它不影响木块对桌面的压力D.力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上15.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=30。不计小球与斜面间的摩擦，则（ ）A.轻绳对小球的作用力大小为 mgB.斜面对小球的作用力大小为 mgC.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)gD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为 mg16.生活中拉链在很多衣服上应用，图中是衣服上拉链的一部分，当我们拉拉链的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是（ ）A.拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力B.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力C.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力D.以上说法都不正确17.如图，AB为半圆的一条直径，AO=OB，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力，大小分别为F1、F2、F3 ， 则它们的合力的大小为（ ）A.3F2B.F1+F2+F3C.D.18.如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（ ）A.斜面对球的支持力逐渐增大B.斜面对球的支持力逐渐减小C.挡板对小球的弹力先减小后增大D.挡板对小球的弹力先增大后减小三、解答题19.如图所示,用一个轻质三角形支架悬挂重物,已知AB杆的左端用铰链固定,且它所能承受的最大压力为2000 N,AC绳所能承受的最大拉力为1000 N,=30.为不使支架断裂,求悬挂的重物的重力应满足的条件.20.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？21.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿 方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿 方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？22.如图所示，质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，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速运动，（g=10N/kg，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）地面对雪橇的压力大小； （2）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小。 23.氢气球重为10N，所受空气浮力为16N，由于受水平风力F作用，使系氢气球的绳子和地面成60角，如图所示，求：（1）绳子的拉力T； （2）气球受到的水平风力F。 24.如图所示，用绳AB和BC吊起一重物P处于静止状态，AB绳与水平面间的夹角为53，BC绳与水平面的夹角为37（g取10m/s2sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）当所挂重物质量为20kg时，两绳子所受拉力各为多大？ （2）若AB能承受的最大拉力为500N，BC能承受的最大拉力为400N，为使两绳不断，则所挂物体质量不能超过多少？ 25.如图所示，在与水平地面成角的拉力F作用下，重为G的物块沿地面向右做匀速直线运动试求：（1）地面对物块的支持力FN； （2）物体与地面间的动摩擦因数 26.如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角=37，物体甲、乙均处于静止状态（已知：sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？ （2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？ 27.如图所示，物块的质量m=30kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100N的力斜向下拉绳子时，滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30，物体在水平面上保持静止，滑轮上端的悬绳竖直（取g=10m/s2）求： （1）地面对物体的弹力大小和摩擦力大小； （2）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小 28.如图所示，挑水时，水桶上绳子的状况分别为a、b、c三种，则绳子在_种情况下容易断。29.在“探究两个共点力的合成”实验中，某小组做实验时得出如图所示的图（O为橡皮条与细绳套的结点）图中_是F1与F2的真实值，_是F1与F2的实验值30.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点（1）图中的_是F1和F2的合力的理论值；_是F1和F2的合力的实际测量值 （2）本实验采用的科学方法是 （填字母代号） A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【考点】力的合成 【解析】【解答】根据平行四边形（三角形）定则可知，A图中三个力的合力为2F1 ， B图中三个力的合力为0，C图中三个力的合力为2F3 ， D图中三个力的合力为2F2 ， 由于三个力的大小关系是F1F2F3 ， 所以C图合力最大。C项正确，ABD三项错误。故答案为：C【分析】力的合成遵循平行四边形定则，结合选项逐一分析即可。2.【答案】C 【考点】力的分解，正交分解 【解析】【解答】解：A、物块保持静止，合力保持为零不变A不符合题意B、当力F较小时，物块受力图如图1根据平衡条件得f=GsinFcos，当F增大时，f减小；当力F较大时，物块受力图如图2根据平衡条件得f=GsinFcos，当F增大时，f增大B不符合题意C、N=Gcos+Fsin，F增大时，N增大C符合题意D、物块所受斜面的作用力与重力和力F的合力大小相等，等于 ，当F增大时，物块所受斜面的作用力增大D不符合题意故答案为：C【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在两个方向上列方程分析即可。3.【答案】A 【考点】力的分解 【解析】【解答】合力与分力大小没有必然联系，A不符合题意；大小均等于F的两个力，当夹角为120时，其合力也等于F，B符合题意；两个500N的力的合力范围是01000N，则可以为10N，C符合题意；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，D符合题意。故答案为：A【分析】力的合成与分解都与两个力的夹角有关，结合平行四边形定则分析即可。4.【答案】C 【考点】力的分解 【解析】【解答】重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果，即两分力如图中所示，A作图正确；重力产生了向两边拉绳的效果，B作图正确；重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力分别应垂直于接触面；C作图错误；重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，即作图正确，D作图正确。所以错误的是C选项。故答案为：C【分析】C选项中的两个分力，应该与两个墙面垂直。5.【答案】A 【考点】力的分解 【解析】【解答】对作用点，受力分析，如图所示，并进行力的合成，结合几何关系，则有： ；解得：T=1500N；A符合题意，BCD不符合题意；故答案为：A。【分析】两段绳子对下落点的合力为1500N，利用结合关系求出两根绳子的拉力即可。6.【答案】A 【考点】力的分解 【解析】【解答】物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧；二是使OM绳拉紧。按效果把物体对O点的拉力分解，如下图所示，由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力。当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO绳先断。A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。【分析】两根绳子对重物的拉力等于物体的重力，根据几何关系求出两根绳子的拉力作比较即可。7.【答案】B 【考点】力的合成，动量定理 【解析】【解答】根据共点力的平衡条件可知，其余四个力的合力定与F1等大反向，故撤去力F1 ， 而保持其余四个力不变，这四个力的合力大小为F1 ， 方向与F1方向相反，则物体的加速度大小为F1/m,方向与F1方向相反；B符合题意、ACD不符合题意。故答案为：B。【分析】利用力的合成求解撤去力 F1后物体受到的合力，再利用动量定理求解末速度。8.【答案】A 【考点】力的合成 【解析】【解答】 的夹角的大小为120根据平行四边形定则可知， 的合力的大小为F，由于 ，所以 的合力的大小为3F，A符合题意故答案为：A【分析】据平行四边形定则先求、的合力，再将它们的合力与合成得三个力的合力。9.【答案】C 【考点】力的分解 【解析】【解答】由三角形定则，两个力首尾相连，从第一个力的“首”到第二个力的“尾”的有向线段为其合力。因此在A中F3与F2的合力与F1相同，三个力合力为2F1；在B中F2与F3的合力与F1等值反向，三个力合力为0；在C中F1与F3的合力与F2相同，三个力的合力为2F2；在D中F2与F1的合力与F3相同。三个力的合力为2F3。又因为三个力中F2最大，所以三个力合力最大的是C。答案为C【分析】在矢量三角形中，分力是首尾相接的，合力是由一个分力的箭尾指向另一个分力的箭头；由此可以判断分力和合力的关系，从而可以求得分力的大小。10.【答案】B 【考点】正交分解 【解析】【解答】解：对木块进行受力分析，设所受重力为G，所受地面支持力为N，所受摩擦力为f，如下图所示：根据平衡条件：x轴方向：Fcos=fy轴方向：N+Fsin=G 得：N=GFsinF减小时，f=Fcos减小；N增大故选：B【分析】先对木块进行受力分析，然后建立直角坐标系根据共点力的平衡条件进行求解摩擦力和支持力的表达式，看F减小减小如何影响摩擦力和支持力的变化11.【答案】D 【考点】力的分解，共点力平衡条件的应用 【解析】【解答】解：要使相机受力平衡，则三根支架竖直向上的力的合力应等于重力，即3Fcos=mg；解得F= mg；故选D【分析】以相机为研究对象，对相机受力分析，先将各支架的作用力向水平和竖直方向分析，由共点力的平衡条件可得出各支架的受力12.【答案】B 【考点】力的分解 【解析】【解答】解： A、F1不是物体对斜面的压力，而使物体紧压斜面的力因为物体对斜面的压力受力物体是斜面，而F1的受力体是物体故A错误B、物体对斜面的压力方向垂直于斜面向下，与F1的方向相同，根据几何知识得到，F1=Gcos故B正确C、F2不是物体受到的静摩力，而使物体下滑的力，大小等于物体受到的静摩力故C错误D、物体所受重力和斜面对物体的作用力作用在同一物体上，为共点力，故D错误故选：B【分析】根据重力的作用效果，将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2 ， F1不是物体对斜面的压力，而使物体紧压斜面的力，物体对斜面的压力方向与F1的方向相同，大小为GcosF2是使物体下滑的力，大小等于物体受到的静摩力共点力作用在同一物体上，作用力与反作用力作用在不同物体上13.【答案】C 【考点】力的分解 【解析】【解答】解：如图所示：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的AB、BC边相互垂直； 则可知当BC边短一些，AB边长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大； 故C正确，ABD错误； 故选：C【分析】在劈柴时，斧头的重力通过斧面对木柴的积压形成对木柴向外的力，由分解方法可知如何更容易劈开木柴二、多选题14.【答案】A,B 【考点】力的分解 【解析】【解答】对物体受力分析，则受重力、支持力，拉力与摩擦力，并对F进行力的分解，如图所示：根据力的平行四边形定则，结合三角知识关系，则有：F2=Fcos；F1=Fsin，A符合题意；根据平衡条件，G=N+F1 ， 由牛顿第三定律，则物体对桌面的压力比mg小，B符合题意，C不符合题意；力F与木块重力mg的合力和弹力与摩擦力的合力等值反向，不可能竖直向上，D不符合题意；故答案为：AB。【分析】对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，结合选项分析即可。15.【答案】A,D 【考点】正交分解，物体的受力分析 【解析】【解答】以B球为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得AB.2Tcos=mg； Tsin=N1sin， 解得，轻绳对小球的作用力大小为 ，斜面对小球的作用力大小为 A符合题意，B不符合题意CD.以B球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有N2+Tcos=（M+m）g； f=Tsin，解得水平面对斜面体的支持力N2=Mg+ mg，水平面对斜面体的摩擦力 C不符合题意，D符合题意故答案为：AD。【分析】分别对两个物体进行受力分析，水平竖直正交分解，利用牛顿第一定律分析求解即可。16.【答案】B,C 【考点】力的分解 【解析】【解答】拉头与拉链的接触处呈三角形，拉力分解为两个分力，如图所示，分力的大小大于拉力，且分力的方向不同，故B、C符合题意。【分析】人在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链一起运动，根据力的分解，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，所以可以将很难直接分开的拉链很容易拉开。17.【答案】A,C,D 【考点】力的合成，平行四边形定则 【解析】【解答】以F1、F3为邻边作平行四边形，则合力F13=2F2 ， 故F1、F2、F3的合力F=3F2 ， 故A合题意；又因为 ，故 ，故C合题意；或 ，故D合题意；因不在同一直线上，不能直接相加，所以B不合题意。答案为ACD【分析】根据几何关系可知，F1和F3是垂直的，F2正好在F1和F3的构成的平行四边形的对角线上，再根据力的平行四边形定则可以计算合力的大小。18.【答案】B,C 【考点】力的分解 【解析】【解答】把小球受重力分解，当挡板转动时，F2也会逆时针转动，如图：从图中可以看出，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，F1越来越小，F2先变小，后变大，故BC正确。【分析】小球受三个力的作用而保持静止状态，其中重力的大小、方向是固定的，斜面对球的支持力方向不变，大小有变化，挡板对球的支持力的大小和方向都变化，结合平行四边形定则作图分析即可判断。三、解答题19.【答案】解:结点受力分析杆对结点的力与AC绳子的拉力的合力一定与重力大小相等方向相反；如图所示：由几何关系可知AC的拉力最大，AC最先达到最大拉力1000N；则可知G=Tsin=1000 =500N 【考点】力的合成，物体的受力分析 【解析】【分析】对A点的受力进行分析，判断对板的压力和对绳的拉力，谁先到达上限，此时的重力即为所求的重力。20.【答案】解:选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态根据平衡条件有：N-（M+m）g=0，F=f，可得N=（M+m）g再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB ， 墙壁对它的弹力F的作用（如图所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有：NBcos=mg，NBsin=F，解得F=mgtan，所以f=F=mgtan 【考点】力的分解，物体的受力分析 【解析】【分析】分别对小球和三棱镜进行受力分析，两个物体处在平衡状态，水平竖直合外力为零，两个方向列方程求解即可。21.【答案】解:要使船沿 方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿 方向，在如图中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于 时，乙的拉力 最小，其最小值为： .方向垂直于河岸指向另一侧 【考点】力的合成 【解析】【分析】该题目的结果并不唯一，只要使甲的拉力和乙的拉力和合力沿 O O 方向即可，利用三角形定则求解即可。四、综合题22.【答案】（1）解:以小孩和雪橇整体为研究对象，总重力 ；分析整体的受力情况如图，由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，则有 ，得 由牛顿第三定律求得雪橇对水平地面的压力大小 ，方向竖直向下（2）解:雪橇所受的滑动摩擦力大小为 由 得 【考点】力的分解 【解析】【分析】（1）对雪橇进行受力分析，水平竖直正交分解，在水竖直方向上物体受力平衡，求出压力即可。（2）在水平方向上求出摩擦力，结合第一问求出的压力计算摩擦因数。23.【答案】（1）解：对气球受力分析，正交分解如图所示：x方向有：Tsin30=Fy方向有：Tcos30+mg=F浮解得：F=2 N，T=4 N（2）解：对气球受力分析，正交分解如图所示：x方向有：Tsin30=Fy方向有：Tcos30+mg=F浮解得：F=2 N，T=4 N 【考点】力的分解 【解析】【分析】对气球做受力分析，抓住竖直方向和竖直方向分别平衡，列式求出绳子的拉力和风力的大小。24.【答案】（1）解：结点B受到三根绳子的拉力处于平衡状态，BP绳的拉力等于物体的重力mg，如图所示，根据合成法则，得：FAB=mgcos37=20100.8N=160NFBC=mgsin37=20100.6N=120N答：当所挂重物质量为20kg时，两绳子所受拉力分别为160N和120N；（2）解：当AB绳拉力最大时，BC绳的拉力为：FBC=FABtan37=500 N=375N400N，所以BC绳子没有断开当BC绳子拉力最大时，AC绳子的拉力为：FAC=FBC cot37=400 N= N500N，所以AB绳子已经断开比较可知，当重物挂到一定量时，故AB绳子先断开此时重物的重力为：G= 所挂物体质量不能超过62.5千克答：若AB能承受的最大拉力为500N，BC能承受的最大拉力为400N，为使两绳不断，则所挂物体质量不能超过62.5kg 【考点】力的分解，共点力平衡条件的应用，物体的受力分析 【解析】【分析】（1）对结点C进行受力分析，根据共点力平衡求出两根绳子的拉力（2）假设随着重物重力的增大时，轻绳AB和BC都不被拉断以结点O为研究对象，求出当AB绳拉力达到最大时，求出BC绳的拉力，判断哪绳先被拉断25.【答案】（1）解：对物体受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，竖直方向上：FN+Fsin=G所以：FN=GFsin（2）解：水平方向：f=Fcos由f=FN得：【考点】滑动摩擦力，正交分解 【解析】【分析】物体做匀速直线运动，对物体进行受力分析，物体受力平衡，竖直和水平方向的合力均为零，利用竖直方向合力为零求出支持力，利用水平方向合力为零求出摩擦力，应用滑动摩擦力公式进行计算26.【答案】（1）解：以结点为研究对象，受到三个拉力作用，作出力图，其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力，即F=m1g根据平衡条件得 轻绳OA的拉力FOA= = 轻绳OB的拉力FOB=m1gtan= 答：轻绳OA、OB受到的拉力分别是 和 （2）对乙物体研究，由二力平衡得：物体乙受到的摩擦力f=FOB=m1gtan= ，方向水平向左答：物体乙受到的摩擦力是 ，方向水平向左 【考点】力的分解，平行四边形定则，共点力平衡条件的应用，物体的受力分析 responsibility n. 责任；职责【解析】【分析】（1）物体甲、乙均处于静止状态，说明两个物体都处于平衡状态。选取研究对象进行受力分析，研究对象必须与所求得力有直接或间接的关系，所以结点为研究对象进行受力分析，建轴分解利用平衡条件列方程求解。（2）求物体乙受到的摩擦力，应该以乙物体为研究对象进行研