XX高考物理《力的合成与分解》教材解析【DOC范文整理】

1、XX高考物理力的合成与分解教材解析考点6力的合成与分解考点名片考点细研究：本考点主要考查内容包括：共点力合成的 常用方法；按照力的实际效果分解力； 正交分解法的应用等。 如XX年全国卷第19题、XX年全国卷第14题、XX年广东高 考第19题、XX年浙江高考第20题、XX年山东高考第14题、 XX年海南高考第5题、XX年重庆高考第1题、XX年上海高 考第18题等。备考正能量：力的合成与分解作为一种解决问题的方 法，考查频率非常高，可以单独命题，也可以与平衡、牛顿 第二定律、电场、磁场问题相结合，尤其是图解法应用较广。一、基础与经典如图所示，重力为 G的物体静止在倾角为 a的斜面上， 将重力G分解

2、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Geosae. F2就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用答案 B解析 G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力，应 与其他实际力区别开来，题中A、c两项将两个并不存在的力“ F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的 静摩擦力”混为一谈，显然是错误的，物体受的力是真实力， A c、D选项错误；由物体的平衡以及牛顿第三定律的知识， 可以判断B选项正确。手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮 c支持着悬

3、挂 重物的绳子，如图所示，现保持滑轮 c的位置不变，使杆向 下转动一个角度，则杆对滑轮 c的作用力将A.变大B.不变c .变小D.无法确定答案 B解析 杆对滑轮c的作用力大小等于两绳的合力，由于 两绳的合力不变，故杆对滑轮c的作用力不变。B项正确。.一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用，其大小分别为 F1 = 42N F2= 28N、F3 =20N,且F1的方向指向正北，下列说法中正确的是A. 这三个力的合力可能为零B. F1、F2两个力的合力大小可能为20Nc .若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48N,方向指向正南D.若物体处于静止状态，则

4、F2、F3的合力大小一定为42N,方向与F1相反，为正南答案 ABD解析 F1、F2的合力范围是|F1 - F2| F F1 + F2,即14N F 70N,选项B正确；F3的大小处于此范围之内，所 以这三个力的合力可能为零，选项A正确；若物体处于平衡状态，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，选项c错误，D正确。如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止，当力F逐渐减小后，下列说法正确的是A. 物体受到的摩擦力保持不变B. 物体受到的摩擦力逐渐增大c .物体受到的合力减小D.物体对斜面的压力逐渐减小答案 A解析 对物体受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和拉力，如图所

5、示。因为物体始终静止，处于平衡状态，合力一直为零，根据平衡条件，有：垂直斜面方向：F+ FN= Geos 9 ,GcosB不变，所以F逐渐减小的过程中，FN逐渐变大， 根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力也增加。平行斜面方向：Ff = Gsin 9 , G和B保持不变，故Ff保 持不变，故A正确。如图所示，质量分别为、的物体 A B用细绳连接后跨 过滑轮，A静止在倾角为30的斜面上，已知=2，不计滑 轮摩擦。现将斜面倾角由 30增大到35。，系统仍保持静 止。下列说法正确的是A.细绳对A的拉力增大B. A对斜面的压力减小c. A受到的摩擦力不变 D. A受到的合力增大答案 B解析 因为gsin3

6、0 = g,所以倾角为30时，A所受 的摩擦力为零，将斜面倾角由30增大到35的过程中，细绳对A的拉力为g不变，A对斜面的压力gcos 9减小，A 受到的摩擦力增大，A受到的合力仍为零， 所以只有B正确。.如图所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直 放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小 球运动的过程中，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是A. F增大，FN减小B. F增大，FN增大c. F减小，FN减小D. F减小，FN增大答案 B解析 某时刻小球的受力如图所示，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为 a，贝U F= gtan a , FN,随 着挡

7、板向右移动，a角越来越大，则F和FN都要增大，B项 正确。如图所示，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，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gB. 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gD.上面球对下面每个球的压力均为g答案 AD解析以四个球整体为研究对象受力分析可得，3FN=4g,可知下面每个球对地面的压力均为FN= g, A项正确；隔离下面的一个球分析，四个球的球心连线构成了正四面 体，由几何关系可知上面球对下面球的压力F与g的夹角的余弦值为，正弦值为；则有 F + g= FN, f = F ,解得f

8、= g, F= g,故B、c错误，D正确。.人们在设计秋千的时候首先要考虑的是它的安全可靠 性。现一个秋千爱好者设计一个秋千，用绳子安装在一根横 梁上，如图所示，图中是设计者设计的从内到外的四种安装 方案，一个重为 G的人现正坐在秋千上静止不动，则下列说法中正确的是A. 从安全的角度来看，四种设计的安全性相同B. 从安全的角度来看，设计1最为安全c .每种设计方案中两绳拉力的合力是相同的D.若方案4中两绳夹角为120 ,则每绳受的拉力大小 为G答案 BcD解析 坐在秋千上的人的重力是一定的，当两绳的夹角 越小时，根据力的平行四边形定则可知绳所受到的拉力就越 小，当两绳平行时两绳所受的拉力最小，

9、此时最为安全，所 以选项A错误、B正确；根据力的平衡可知四种方案中每种 方案两绳的合力都为 G故选项c正确；由力的平行四边形 定则可知若方案4中两绳夹角为120，则每绳受的拉力大 小为G,故选项D正确。如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个 力的最小值为A. Feos 0 B. Fsin 0c. Ftan 0 D. Feot 0答案 B解析 要使物块沿 AB方向运动，恒力 F与另一个力的合力必沿AB方向，当另一个力与 AB方向垂直时为最小，故F= Fsin 9 , B正确。0.如图所示，A物体被绕过小滑轮 P的细线所悬挂，B 物体放

10、在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根细线系于天花板上的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 悬挂小滑轮的细线 oP上的张力是20N,取g= 10/S2，则下 列说法中正确的是A. 弹簧的弹力为10NB. A物体的质量为2gc .桌面对B物体的摩擦力为10ND. oP与竖直方向的夹角为 60答案 ABc解析 对物体 A有Ag= Fo a，对小滑轮有2Foacos30 = FoP,联立解得 A= 2g, Fo a= 20N,选项 B 正确； 同一根细线上的张力相同，故oP的延长线为细

11、线张角的角平分线，由此可知 oP与竖直方向的夹角为 30,选项D错 误；对结点 o,有 Fo asin30 = F 弹，Fo acos30 = Fo b,对物体B有Ff = Fo b,联立解得弹簧弹力 F弹=10N, B物体所受的摩擦力 Ff = 10N,选项A、c正确。二、真题与模拟1. XX 全国卷如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳 oo悬挂于o点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则A. 绳oo的张力也在一定范围内变化B. 物块b所受到的支持力也在一定范

12、围内变化 c .连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 答案 BD解析 物块a只受重力和绳子拉力，且保持静止，说明物块a始终处于二力平衡状态，因此绳子上的拉力不变，c错误。因为b始终保持静止，连接物块 b的绳子上的力方向 也不变，所以滑轮的受力情况也不变，即绳子oo 的张力是不变的，A错误。对b受力分析如图所示，设拉力 F与水平 方向夹角为a，绳子与水平方向夹角为 9，有水平方向FTcos e = Fcos a + Ff,竖直方向 FTsin 9 + Fsin a + FN= G,由于 G FT以及F的方向不变，仅改变 F的大小，因此桌面对 b 的

13、支持力FN和摩擦力Ff有可能在一定范围内变化，B、D正确。.XX 全国卷质量为的物体用轻绳 AB悬挂于天花板 上。用水平向左的力 F缓慢拉动绳的中点 o,如图所示。用 T表示绳oA段拉力的大小，在 o点向左移动的过程中A. F逐渐变大，T逐渐变大B. F逐渐变大，T逐渐变小c. F逐渐变小，T逐渐变大D. F逐渐变小，T逐渐变小答案 A解析 oB上拉力的大小等于物体的重力，oA、oB上的拉力与F构成一个三角形，如图所示，其中g大小、方向都不变，F的方向不变，当 o点向左移时，T与水平方向的夹 角B减小，如图所示，可知， T增大，F增大，A正确。3. XX 浙江高考如图所示，用两根长度相同的绝缘

14、 细线把一个质量为 0.1g的小球A悬挂到水平板的、N两点， A上带有Q= 3.0 X 10 6c的正电荷，两线夹角为 120,两 线上的拉力大小分别为 F1和F2。A的正下方0.3处放有一 带等量异种电荷的小球 B, B与绝缘支架的总质量为 0.2g , 则A. 支架对地面的压力大小为2.0NB. 两线上的拉力大小 F1 = F2= 1.9Nc .将B水平右移，使、A B在同一直线上，此时两线 上的拉力大小 F1 = 1.225N , F2= 1.0ND.将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1= F2 =0.866N答案 Bc解析 A B间库仑引力F= 0.9N , B球与绝缘支架的总重G2

15、= 2g= 2N,由力的平衡可知，支架对地面的压力为1.1N，A错误。由于两线的夹角为 120，根据对称性可知， 两线上的拉力大小相等，与A的重力与库仑引力的合力相等， 即F1 = F2= G1+ F= 1.9N , B正确。将 B水平右移，使、 A、 B在同一直线上，此时库仑力F= 9X 109X N= 0.225N ,故有 F1- F= F2= G1,解得：F1= 1.225N , F2= 1.0N , c 正确。将B移到无穷远处，B对A的作用力为零，两线上的 拉力等于A球的重力，即为1N, D错误。.XX 海南高考如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于o点，右端跨过位于 o点的固定光滑

16、轴悬挂一质 量为的物体：oo 段水平，长度为 L;绳上套一可沿绳滑动 的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为A.B.c.D.答案 D解析轻绳光滑且绳上的拉力处处相等物体上升L后平衡，情景如图，oo为等边三角形，绳 拉力T= g,两绳拉力的合力与 g平衡，g= 2Tcos30，所以 =,D选项正确。.XX 江西模拟两个共点力F1、F2大小不同夹角恒 定，它们的合力大小为 F,贝UA. F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B. F1、F2同时增加10N, F也增加10Nc. F1增加10N, F2减少10N, F 一定不变D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大答案 A

17、D解析 根据求合力的公式 F=,若F1、F2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；如图所示，若 F2增加，可明显看出 合力先减小后增大，所以 D正确。XX 江西师大附中月考如图所示，一根轻质细绳一端 固定于竖直墙上的 A点，另一端绕过轻质动滑轮P悬挂一重物B,其中绳子的PA段处于水平状态；另一根轻质细绳一端 与轻质动滑轮相连，另一端在绕过轻质定滑轮Q后在细绳的端点o处施加一水平向左的拉力F,使整个系统处于平衡状态，不计一切摩擦，下列说法正确的是A. 保持绳子的端点 o位置不变，将 A点

18、缓慢上移时拉 力F增大B. 保持绳子的端点 o位置不变，将 A点缓慢上移时拉 力F不变c .保持A点的位置不变，拉动绳子的端点o使其向左缓慢移动时拉力F增大D.保持A点的位置不变，拉动绳子的端点o使其向左缓慢移动时拉力F不变答案 c解析以B为研究对象，AP BP段绳子受的力大小始终 等于B的重力，两段绳子拉力的合力在APB的角平分线上，保持绳子的端点o位置不变，将A点缓慢上移时APB增大， 两段绳子拉力的合力减小，所以拉力F减小，选项 A B错误；保持A点的位置不变，拉动绳子的端点 o使其向左缓慢 移动时APB减小，AP、BP两段绳子拉力的合力增大，所以拉 力F增大，选项c正确，D错误。.XX

19、 湖北部分重点中学联考如图所示，一质量均匀 的实心圆球被直径 AB所在的平面一分为二，先后以 AB沿水 平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态， 两半球间的作用力分别为 F和F,已知支架间的距离为 AB 的一半，则为A.B.c.D.答案 A解析 设两半球的总质量为，当球以AB沿水平方向放置时，F= g；当球以AB沿竖直方向放置时，以右半球为研 究对象，如图，F= gtan 9，根据支架间的距离为 AB的一 半，可得9 = 30 ,所以=，选项A正确。.XX 银川检测如图所示，有 5000个质量均为的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳 固定在天花板上，右端施加一水

20、平力使全部小球静止。若连 接天花板的细绳与水平方向的夹角为45，则第XX个小球与XX个小球之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于A.B.c.D.答案 c解析设连接天花板的细绳的拉力为FT,则对5000个小球的整体而言，竖直方向：FTsin45 = 5000g ;对前 XX个球的整体而言，设第 XX个小球与XX个小球之间的轻绳拉 力为FT1,如图所示。则水平方向：FTcos45 = FTIcos a ;竖直方向：FTsin45 = XXg+ FTIsin a。联立解得 tan a =, c正确。.XX 淮安模拟如图所示，两段等长细线串接着两个 质量相等的小球a、b,悬挂于o点。现在两个小球上分

21、别加 上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为 F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下图 中的哪幅图答案 c解析 设oa段绳子与竖直方向的夹角为a , ab段绳子与竖直方向夹角为B ,以整个系统为研究对象，受到重力2g、 水平向右的拉力 F和oa绳的拉力作用，根据物体的平衡条 件可得tan a =，且a工0,以小球b为研究对象，受到重力 g、水平向左的拉力 F和ab绳的拉力作用，得tan B=,由 此可见a B , C正确。O.XX 呼和浩特阶段考试如图所示，两根立杆相距d， 顶端各固定一个力传感器，一条结实的细绳两端分别系在两 力传感器的挂钩上，在绳上挂一重力为G的

22、钩码，钩码挂钩与绳之间的摩擦可忽略不计。若改变绳子的长度I，力传感器的示数F也随着绳长的改变而改变。在所挂钩码重力不变 的情况下，力传感器示数 F与绳长I之间的关系正确的是A. F与I无关B. F与I成反比c. F与I2成反比D.若I = 2d,贝U F= G答案 D解析 对钩码受力分析如图所示，绳子拉力与钩码重力G的关系是Feos 9 = G,因为sin 9 =,得cos B =，所 以F=,若I = 2d,得F= G, D正确。一、基础与经典1. 如图所示，质量为 1的物体甲通过3段轻绳悬挂，3 段轻绳的结点为o,轻绳oB水平且B端与站在水平面上的质 量为2的人相连，轻绳 oA与竖直方向的

23、夹角9 = 37,物 体甲及人均处于静止状态。求：轻绳oA、oB受到的拉力是多大？人受到的摩擦力是多大？方向如何？若人的质量2= 60g,人与水平面之间的动摩擦因数为卩=0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量 1最大 不能超过多少？答案 1g 1g1g 方向水平向左g解析 以结点o为研究对象，如图，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将 FoA分解，由平衡条件有FoB= FoAsin 0 ,FoAcos 0 = 1g,联立得 FoA= 1g, FoB= Igtan 0 = 1g,故轻绳oA、oB受到的拉力分别为1g、1g。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

24、平衡条件得：Ff = FoB= 1g,方向水平向左。当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值Ff =卩2g,由平衡条件得 FoB= Ff,又FoB= 1g,联立得1 = = = 24g,即物体甲的质量1最大不能超过24g。2. 放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动，手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞 到高处，有一个小朋友将一只重为4N的风筝放飞到空中后，拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时，线恰能与水平面成53角保持不变，如图所示，这时小朋友拉住线的力为5N。求风筝所受的风力。答案 arctan解析风筝受到重力 G风力F风和拉力F三个力的作 用，受力分析如图所示，由平衡条件知F 风 x = Fcos53 = 5X 0.6N = 3N,F 风 y = Fsin53 + G= 5X 0.8N + 4N= 8N,F 风=N= 8.54N ,tan 0 = = ,0 = arctan ,即与水平方向夹角为 arctan。二、真题与模拟3. XX 海淀期中如图所示，当水平拉力F= 40N时，质量为=10g的木块可以在水平面上匀速前进。若在木块上 再放一个质量为的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力变为 60N,求铁块的质量。答案 5