第四节力的合成与分解.docx

2018-11-17高中物理同步练习力的合成与分解题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1. 两个共点力作用在一个物体上，其中F1=4N、F2=5N，则合力的大小不可能的是A. 1NB. 4NC. 0D. 9N2. 如图所示，一细绳跨过光滑的定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端连接在水平粗糙桌面上的物块A（mAmB）。水平方向用力F拉A，使A沿桌面向右运动，使B匀速上升。此过程中，设绳子对A的拉力大小为F1，地面对A的支持力为FN，地面对A的摩擦力为F2，则A. F1增大，FN减小，F2减小B. F1增大，FN增大，F2减小C. F1不变，FN增大，F2增大D. F1不变，FN减小，F2减小3. 将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是A. B. C. D. 4. 如下图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受三个力作用，F1=10N，F2=2N，以及摩擦f，木块静止，撤去F2后，有关下列现象中判断不正确的是（ ）A. 木块可能不再静止B. 木块可能仍处于静止状态C. 木块所受合力可能为1ND. 木块所受合力可能为3N5. 如图所示，质量为10kg的物体在水平面上向右运动，此时受到水平向右外力作用F=20N，物体与平面之间的动摩擦因数为0.2，g=9.8m/s2 则物体受到的合力是（ ）A. 20N，水平向右B. 9.6N，水平向左C. 39.6N，水平向右D. 0.4N，水平向右6. 下列说法中不正确的是：（）A. 静止的物体可能受动摩擦力，运动的物体可能受静摩擦力；B. 位移越大，则路程一定越大；C. 合 力可以大于分力，也可以小于分力；D. 摩擦力的方向可能与物体运动方向不在同一直线上；二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）7. 以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是（）A. 合力和它的两个分力同时作用于物体上B. 合力的大小等于两个分力大小的代数和C. 合力可能小于它的任一个分力D. 合力的大小可能等于某一个分力的大小8. 将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是（）A. F是物体实际受到的力B. F1和F2两个力在效果上可以取代力FC. 物体受到F1.F2和F三个力的作用D. F是F1和F2的合力三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）9. 如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F= 32N时，才能将A匀速拉出，求： （1）B对A压力大小，A对地面的压力大小；（2）A、B接触面间的摩擦力大小，A与地面间的摩擦力大小（用动摩擦因数表示）；（3）接触面间的动摩擦因数。四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）10. 南昌八一大桥是江西省第一座斜拉索桥，全长3000多米，设计为双独塔双索面扇形预应力斜拉桥，如图所示。挺拔高耸的103米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔两侧的多对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53，每根钢索中的拉力都是5104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？(已知sin530.8，cos530.6)11. 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端被处在水平面上的质量为的人拉住,轻绳OA与竖直方向的夹角=37,物体甲与人均处于静止状态。已知sin37=0.6,cos37=0.8。g取10m/s2。则: （1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?（2）人受到的摩擦力是多大?方向如何?12. 用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图所示AC绳与竖直方向夹角37，BC绳与竖直方向夹角为53,( g=10 N/kg，sin37=0.6,sin53=0.8)求：（1）当所挂重物质量为 5kg时，两绳子所受拉力多大？（2）若AC能承受的最大拉力为80 N，BC能承受的最大拉力为90 N，为使两绳不断，则所挂物体质量不能超过多少？答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】二力合成：（1）两个力的方向相同时，合力大小等于两分力之和，合力方向与这两个力的方向相同；（2）两个力的方向相反时，合力大小等于两分力之差，合力方向同较大的力的方向相同；（3）当二力互成角度时，二力的合力大于二力之差，小于二力之和本题考查二力合成的应用，关键知道当二力互成角度时，二力的合力大于二力之差，小于二力之和。【解答】如果二力方向相同，则合力：F=F1+F2=4N+5N=9N；如果二力方向相反，则合力：F=F1-F2=5N-4N=1N；因此，此二力的合力最小是1N，最大是9N因此C选项不可能故选C。2.【答案】C【解析】【分析】本题抓住整个系统处于静止状态，由A平衡可知，绳子拉力保持不变，再根据平衡条件由F的大小变化求得物块B所受各力的变化情况。本题考查了共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力。解决本题的关键是抓住系统均处于静止状态，由平衡条件分析求解，关键是先由平衡条件求得绳中张力大小不变，再由此分析B的平衡。【解答】B匀速上升：F1=mBg，即F1不变；A处于静止即平衡状态，对A受力分析，如图所示：（由于mAmB，故摩擦力方向向右）；根据平衡条件，力F1与x轴所成夹角，由平衡条件可得：FN+F1sin-mAg=0；F-F2-F1cos=0；由此可得：FN=mAg-mBgsin，F2=F-mBgcos；当A沿桌面向右运动，减小，故FN增大，F2增大；故ABD错误，C正确。故选C。3.【答案】C【解析】【分析】根据各图分析重力的作用效果，从而得出作用力的方向，确定图示是否正确。 将一个力分解有无数个解，而按力的效果分解只有一解两个分力与重力只是效果上等效同时注意垂直于斜面的分力与对斜面的压力是两个不同的力。【解答】A.重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果；故两分力即图中所示；故A正确；B.重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确；C.重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面；故C错误；D.重力产生了拉绳及挤压斜面的效果，故作图正确；故D正确；故选C。4.【答案】D【解析】解：木块开始在水平方向受三个力而平衡，则木块所受的摩擦力大小为：f=F1-F2=10N-2N=8N；物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于或等于8N，即：fm8N；撤去F2后，若F1fm，木块向右滑动，水平方向受到向左的滑动摩擦力和向右的力F1，若滑动摩擦力等于8N，则木块在水平方向受到的合力大小为2N，方向水平向右；若滑动摩擦力大于或等于10N，则木块保持静止，合力为零；故合力范围为02N，方向水平向右。A、B、C正确，D错误。本题是选不正确的，答案选D。本题考察平衡力、静摩擦力和滑动摩擦力的问题。请注意最大静摩擦力在解决本题的过程中作用非常重要。5.【答案】D【解析】本题考查力的合成及滑动摩擦力的计算，物体向右运动，受到地面向左的滑动摩擦力，物体对地面的压力大小等于物体的重力，由摩擦力公式f=FN求出摩擦力，进而求出合力。 依题意，物体相对于地面向右运动，受到地面的滑动摩擦力方向向左，物体在水平面上运动，F也在水平方向，则物体对地面的压力大小等于物体的重力， 即FN=mg，所以物体受到的滑动摩擦力大小为f=FN=mg=0.2109.8N=19.6N，所以F合=F-f=20N-19.6N=0.4N，方向向右，故D正确。 故选D。 6.【答案】B【解析】【分析】静止和滑动的物体都可能能受到静摩擦力的作用；同一运动过程中，路程大于等于位移的大小；合力与分力的关系是可大、可小、可相等；摩擦力的方向与物体运动的方向可在同一直线上也可不在同一条直线上。本题考查了静摩擦力的产生及方向的判定，位移和路程大小的关系及和合力与分力的大小关系，比较基础。【解答】A.静止的物体可能受动摩擦力，运动的物体可能受静摩擦力，故A正确；B.同一运动过程中，路程大于等于位移的大小，故B错误；C.合力可以大于分力，也可以小于分力、也可相等，故C正确；D.摩擦力的方向可能与物体运动方向不在同一直线上，如静摩擦力提供向心力的问题，故D正确；故选B。7.【答案】CD【解析】【分析】如果几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同，就把这几个力叫做那一个力的分力，而把那一个力叫做那几个力的合力，合力与分力是等效替代关系，不是重复受力；两个不共线的力合成时，遵循平行四边形定则。本题关键要明确合力与分力的概念，知道合力与分力遵循平行四边形定则，是等效替代关系。【解答】A.合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，故A错误；B.不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故B错误；CD.不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故C正确，D也正确；故选CD。8.【答案】ABD【解析】【分析】合力的作用效果与分力的共同作用效果相同根据平行四边形定则可以知道合力与分力的大小关系。解决本题的关键知道分力和合力遵循平行四边形定则，以及知道合力的作用效果与分力的作用效果是等效的。【解答】A.F是物体实际受到的力故A正确； B.分力的共同作用效果与合力的作用效果相同故B正确； C.合力与分力是等效替代关系，受力分析时合力与分力不能同时出现，否则是重复受力.故C错误； D.一个力F分解为两个分力F1和F2，则F是F1和F2的合力故D正确。 故选ABD。 9.【答案】以A为研究对象，受力分析如图：（1）B对A的压力大小等于B的重力，即B对A压力大小为20N；A对地面的压力大小等于A和B的重力之和，即A对地面的压力大小为60N；（2）其中B对A的滑动摩擦力：=20地面对A的滑动摩擦力：=60（3）根据共点力平衡条件：联立解得：。故答案为（1）B对A压力大小为20N，A对地面的压力大小为60N；（2）A、B接触面间的摩擦力大小为20，A与地面间的摩擦力大小为60；（3）接触面间的动摩擦因数为0.4。【解析】当水平力F=32N可以将B匀速拉出可知：在B被拉出过程中，物体A和B均处于平衡状态对B受力分析可知绳的拉力等于A对B的摩擦力，对A受力分析可知外力F等于B对A的摩擦力和地面对A的摩擦力之和，地面对A的摩擦力(GA+GB)，代入有关数据可得。当水平力F=32N可以将B匀速拉出可知：在B被拉出过程中，物体A和B均处于平衡状态对B受力分析可知绳的拉力等于A对B的摩擦力，对A受力分析可知外力F等于B对A的摩擦力和地面对A的摩擦力之和，地面对A的摩擦力(GA +GB )代入有关数据可得T和10.【答案】解：把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下根据这个平行四边形是一个菱形的特点，如图所示，连接AB，交OC于D，则AB与OC互相垂直平分，即AB垂直OC，且AD=DB、OD=12OC考虑直角三角形AOD，其角AOD=53，而OD=12OC，则有：F=2F1cos53=251040.6N=6104N方向竖直向下答：合力的大小为6104N，方向竖直向下【解析】已知两个分力的大小和方向，根据平行四边形定则作出合力，根据几何关系求出合力的大小和方向 解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则，会运用平行四边形定则对力进行合成和分解。11.【答案】解：（1）以结点O为研究对象，受力如图所示，将FOA沿水平方向和竖直方向分解，由平衡条件有FOBFOAsinFOAcosm1g联立FOAm1gcos54m1gFOBm1gtan34m1g（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示由平衡条件得FfFOB，又FOBFOB，则Ff34m1g，方向水平向左。【解析】（1）对O点受力分析，受三个绳子的三个拉力，将绳子OA的拉力进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力，根据平衡条件列式求解各个力的大小；（2）以人为研究对象，在水平方向上受到一对平衡力，摩擦力和拉力，绳OB对人的拉力与人对绳子的拉力大小