XX高考物理力的合成与分解教材解析范文整理

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的斜面上，将重力G分解为垂直斜面

2、向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么 AF1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Gcos cF2就是物体受到的静摩擦力 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、D 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支持着悬挂重物的绳子，如图所示，现保

3、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F142N、F228N、F320N，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 BF1、F2两个力的合力大小可能为20N 的合力大F3、F2若物体处于匀速直线运动状态，则c 小为48N，方向指向正南 D若物体处于静止状态，则F2、F3的合力大小一定为42N，方向与F1相反，为正南 答

4、案 ABD 解析 F1、F2的合力范围是|F1F2|FF1F2，即14NF70N，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

5、面方向：FFNGcos， Gcos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：FfGsin，G和保持不变，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BA对斜面的压力减小 cA受到的摩擦力不变DA受到的合力增大 答案 B 解析 因为gsin30°g，所以倾角为30°时，A所受的摩擦力为零，将斜面倾角由30

6、76;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 AF增大，FN减小BF增大，FN增大 cF减小，FN减小DF减小，FN增大 B 答案 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，则Fgtan，FN，随着挡板向右移动，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

7、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g B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g D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，3FN4g，可知下面每个球对地面的压力均为FNg，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·gFN，fF·，解得fg，Fg，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

8、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，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

9、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 AFcosBFsin cFtanDFcot 答案 B 解析 要使物块沿AB方向运动，恒力F与另一个力的方向垂直时为最小，故AB方向，当另一个力与AB合力必沿FFsin，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

10、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g10/s2，则下列说法中正确的是 A弹簧的弹力为10N BA物体的质量为2g c桌面对B物体的摩擦力为10N DoP与竖直方向的夹角为60° 答案 ABc 解析 对物体A有AgFoa，对小滑轮有2Foacos30°FoP，联立解得A2g，Foa20N，选项B正确；同一根细线上的张力相同，故oP的延长线为细线张角的角平分线，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Foasin30°F弹，Foacos30°Fob，对物体B有FfFob，联立解得弹簧弹力

11、F弹10N，B物体所受的摩擦力Ff10N，选项A、c正确。 二、真题与模拟 1XX·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

12、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，绳子与水平方向夹角为，有水平方向FTcosFcosFf，竖直方向FTsinFsinFNG，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 点向左移动的过程中o段拉力的大小，在oA表示绳T AF逐渐变大，T逐渐变大 BF逐渐变大，T逐渐变小 cF逐渐变

13、小，T逐渐变大 DF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与水平方向的夹角减小，如图所示，可知，T增大，F增大，A正确。 3XX·浙江高考如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1g的小球A悬挂到水平板的、N两点，A上带有Q3.0×106c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2.0N B

14、两线上的拉力大小F1F21.9N c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F11.225N，F21.0N D将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1F20.866N 答案 Bc 解析 A、B间库仑引力F0.9N，B球与绝缘支架的总重G22g2N，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F1F2G1F1.9N，B正确。将B水平右移，使、A、B在同一直线上，此时库仑力F9×109×N0.225N，故有F1FF2G1，解得：F11.225N，F

15、21.0N，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Tg，两绳拉力的合力与g平衡，g2Tcos30°，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 ，则F定，它们

16、的合力大小为 AF1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 BF1、F2同时增加10N，F也增加10N cF1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 AD 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

17、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

18、，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·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，Fg；当球以AB沿竖直方向放置时，以右半球为研究对象，如图，Fgtan，根据支架间的距离为AB的一半，可得30°，所以，选项

19、A正确。 个质量均为的小5000如图所示，有·银川检测XX 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°FT1cos；竖直方向：FTsin45

20、76;XXgFT1sin。联立解得tan，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，ab段绳子与竖直方向夹角为，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，且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，由此可见<，c正确。 0.XX·呼和浩特

21、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l，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l之间的关系正确的是 AF与l无关BF与l成反比 cF与l2成反比D若l2d，则FG 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FcosG，因为sin，得cos，所以F，若l2d，得FG，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

22、在水平面上的质量为2的人相连，轻绳oA与竖直方向的夹角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？ 人与水平面之间的动摩擦因数为，60g2若人的质量 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 1g'1g 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 FoBFoAsin， FoAcos1g， 联立得FoA1g，FoB1gtan1g， 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

23、的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：FfFoB1g，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Ff2g， 由平衡条件得FoBFf，又FoB1g， 联立得124g， 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 arc

24、tan 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xFcos53°5×0.6N3N， F风yFsin53°G5×0.8N4N8N， F风N8.54N， tan，arctan， 即与水平方向夹角为arctan。 二、真题与模拟 3XX·海淀期中如图所示，当水平拉力F40N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 5g 解析 拉力F40N时，滑动摩擦力f40N， 木块对水平面的压力FNg100N， 由fFN得动摩擦因数0.4，