高中物理必修一力的合成习题(附)

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高中物理必修1力的合成和分解习题有答案

高中物理必修1力的合成和分解习题有答案

力的合成与分解一、选择题1、两个共点力的合力为F,如果两个分力之间的夹角θ固定不变,其中一个力增大,则()A、合力F一定增大;B、合力F的大小可能不变;C、合力可能增大,也可能减小;D、当0°<θ<90°时,合力F一定减小;2、两个共点力的大小均为F,若它们的合力大小也等于F,这两个共点力之间的夹角为()A、30°B、60°C、90°D、120°3、下列说法中正确的是()A、一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力;B、一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力;C、一个5N的力可以分解为两个5N的力;D、一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力;4、一个物体静止在斜面上,若斜面倾角增大,而物体仍保持静止,则它所受斜面的支持力和摩擦力的变化情况是()A、支持力变大,摩擦力变大;B、支持力变大,摩擦力变小;C、支持力减小,摩擦力变大;D、支持力减小,摩擦力减小;5、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图12所示,其中OB是水平的,A端、B端固定。

若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳()A、必定是OAB、必定是OBC、必定是OCD、可能是OB,也可能是OC6、如图13所示,一个重球挂在光滑的墙上,若保持其它条件不变,而将绳的长度增加时,则()A、球对绳的拉力增大;B、球对墙的压力增大;C、球对墙的压力减小;D、球对墙的压力不变;7、把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法中哪些是正确的()A、木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球B、木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的C、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡8、如图所示,物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍增大水平力F,而物体仍能保持静止,下列说法正确的是()A、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大C、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右D、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向左9、如图所示,物体B的上表面水平,B上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是()A、只受重力B、只受重力和支持力C、有重力、支持力和摩擦力D、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力ABCB OAC图12θ F 10、在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系,说法正确的是( )A 、合力一定大于每一个分力;B 、合力一定小于分力;C 、合力的方向一定与分力的方向相同;D 、两个分力的夹角在0°~180°变化时,夹角越大合力越小11、如图所示,F 1、F 2为两个分力,F 为其合力,图中正确的合力矢量图是( )12、如图所示,恒力F 大小与物体重力相等,物体在恒力F 的作用下,沿水平面做匀速运动,恒力F 的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( )A 、cos θB 、1cot (cot =)tan θθθ备注:C 、cos 1sin θθ+ D 、tan θ 13、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上,用水平力F 拉B ,使三者一起匀速向右运动,则( )A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用; B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用; C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用;D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。

A沿三角斜劈匀速上滑,B保持静止,则()A. 地面对B的支持力大小一定等于(M+m)gB. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. A与B之间一定存在摩擦力【答案解析】AA、将A、B看成整体,竖直方向上受力平衡,则可知地面对B的支持力的大小一定等于,故A正确;B、将A、B看成整体,由于平衡合力为零,故B与地面之间无摩擦力,故B错误;C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示;根据平衡条件可知,支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力,由于不明确F的大小,故无法确定支持力与重力的关系,故C错误;D、由图可知,若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同,则物体A可以不受B的摩擦力,故D错误。

点睛:先对A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。

2.(多选题)位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止,已知其中F1的大小恒定不变,方向沿y轴负方向的;F2的方向与x轴正方向的夹角为θ(θ<45°),但大小未知,如图所示,则下列关于力F3的判断正确的是()A.F3的最小值为F1cosθB.F3的大小可能为F1sinθC.力F3可能在第三象限D.F3与F2的合力大小与F2的大小有关【答案解析】AC【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡.【解答】解:A、三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;通过作图可以知道,当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小,等于F1cosθ,即力F3的最小值为F1cosθ.故A正确;B、θ<45°,故sinθ<cosθ,由前面分析知F3的最小值为F1cosθ,则不可能等于F1sinθ,故B错误;C、通过作图可知,当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向,而三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上,可能在第三象限,故C正确;D、根据平衡条件:F3与F2的合力大小一定与F1等值反向,则与F2大小无关,故D错误;故选:AC.3.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为()A.F B. C.2F+mg D.【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成;力的合成与分解的运用.【分析】将运动员对O点的冲力进行分解:分解成四个沿网绳的分力,根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小.【解答】解:将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力,根据对称性,作出图示平面内力的分解图,根据几何关系得,O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F.故A正确.故选A4.如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α.已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小车一定向右做匀加速运动B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C.小球P受到的合力不一定沿水平方向D.小球Q受到的合力大小为mgtanα【答案解析】D【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】先对细线吊的小球分析进行受力,根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究,得出轻杆对球的作用力方向.【解答】解:A、对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律,得mgtanα=ma,得到a=gtanα,故加速度向右,小车向右加速,或向左减速,故A错误;B、由牛顿第二定律,得:mgtanβ=ma′,因为a=a′,得到β=α>θ,则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故B错误;C、小球P和Q的加速度相同,水平向右,则两球的合力均水平向右,大小F合=ma=mgtanα,故C错误,D正确.故选:D.5.关于合力和分力,下列说法不正确的是()A.1N和2N的两个共点力的合力可能等于2NB.两个共点力的合力一定大于任一个分力C.两个共点力的合力可能大于任一个分力,也可能小于任何一个分力D.合力与分力是等效替代关系,因此受力分析时不能重复分析【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】解答此题时,要从合力与分力的关系:等效替代,进行分析.根据平行四边形定则分析合力与分力的大小关系:如果二力在同一条直线上,同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间.【解答】解:A、1N和2N的两个共点力的最大合力为3N,最小合力为1N,故A正确;BC、力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故B不正确,C正确;D、合力是分力等效替代的结果,因此受力分析时不能重复分析,故D正确;本题选择不正确的,故选:B.6.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图所示.则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是()A.向外, B.向外, C.向里, D.向里,【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;洛仑兹力.【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则,可知导体棒电流向里,对其受力分析,正交分解可得电流大小.【解答】解:对导体棒受力分析如图;BIL=mgtan60°,解得,由左手定则知电流方向向里,故选:D7.(多选题)均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示受力分析示意图中,正确的是()A. B. C. D.【答案解析】ACD【考点】力的合成与分解的运用.【分析】均匀长木棒处于静止状态,抓住合力为零确定受力图的正误.【解答】解:A、因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),故A正确;B、若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力Ff,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,故B错误,C、D正确.故选ACD.8.(多选题)如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则()A.物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=C.物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】本题具有一定的空间思维逻辑,画出受力分析图,然后进行受力分析,最后简化到斜面平面内的受力分析.【解答】解:A、C、对物块进行受力分析,如图所示:物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为G,N,F三力的合力方向向下,故摩擦力f方向沿斜面虚线向上,所以物块向下运动,故A正确,C错误;B、D、现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边(也垂直于推力F)的下滑力G1、垂直与斜面的力G2,如图所示:其中G2恰好把N平衡掉了,这样可视为物体在推力F、下滑力G1、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,根据三力平衡特点,F与G1的合力必沿斜面向下,同时摩擦力f 只能沿斜面向上,故选项A 对BC错;根据几何关系,F与G1的合力:F合==G1,即f=G1,故物体与斜面间的动摩擦因数μ===,故B错误,D正确.故选:AD9.如图所示,斜面的倾角为30°,物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端,A、B重力分别为10N、6N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为()A.5N B.6N C.10N D.11N【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】分析A的受力,求出A对弹簧的拉力,该拉力即为弹簧受到的拉力大小,也就是弹簧秤的示数.【解答】解:分析A的受力,弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力,故F=Gsin30°=5N,故弹簧测力计的读数为5N.故A正确,BCD错误.故选:A.10.(多选题)如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则()A.小物块受到的支持力逐渐变大B.小物块受到的支持力先变小后变大C.拉力F逐渐变小D.拉力F先变大后变小【答案解析】AC【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值,在进行分析讨论.【解答】解:解:对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:N=mgsinθF=mgcosθ其中θ为支持力N与水平方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变大,F变小.故A、C正确,B、D错误.故选AC.。

最新高中人教版物理必修1【同步练习】《力的合成》(含答案解析)

最新高中人教版物理必修1【同步练习】《力的合成》(含答案解析)

《力的合成》同步练习1. 作用于同一质点上的二个力, 大小分别为20 N 、15 N, 它们的方向可以变化, 则该质点所受的二个力的合力为( )A. 最大值是35 NB. 可能是0 NC. 最小值是5 ND. 可能是20 N 2. 已知两个相互垂直的力的合力为50 N, 其中一个力为40 N, 则另一个力为( )A. 10 NB.20 NC.30 ND.40 N3. 关于两个大小不变的共点力与其合力的关系, 下列说法正确的是( )A. 这两个力的作用效果与其合力的作用效果必定相同B. 合力大小随两力夹角增大而增大C. 合力大小一定等于其分力的代数和D. 合力的大小不能小于两个力中的最小者4. 关于合力与分力, 下列说法正确的是( )A. 合力的大小一定大于每个分力的大小B. 合力的大小至少大于其中的一个分力C. 合力的大小可以比两个分力都大, 也可以两个分力都小D. 合力的大小不可能与其中的一个分力相等5. 两个人一起往车厢装一袋大米时, 一个人站在车上用420 N 的力往上拉, 另一个人站在地上用200 N 的力往上推, 这两个力在同一直线上, 那么这两个力的合力大小是( )A. 400 NB. 420 NC. 620 ND. 220 N6. 下列各组的几个力合力可以为零的是( )A. 8 N 9 N 9 NB. 3 N 4 N 10 NC. 3 N 5 N 5 ND. 5 N 8 N 7 N 10 N7. 两个共点力的大小分别是5 N 和8 N, 则这两个力的合力大小不可能为( )A. 5 NB.8 NC.12 ND.14 N8. 同一直线上有三个力即5牛、7牛、12牛, 则三个力合力最大为 9. 起重机用大小为5050 N 竖直向上的力吊起质量为500 kg 的一个钢件, 这个钢件受到的10. 如图所示, 一个质量为m=4 kg的均匀球体, 放在倾角θ=37°的光滑斜面上, 并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住, 处于静止状态。

人教版高中物理必修一_34_力的合成_同步练习有答案

人教版高中物理必修一_34_力的合成_同步练习有答案

人教版高中物理必修一 3.4 力的合成同步练习一、选择题(共9题;)1. 关于共点力,下列说法中不正确的是()A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D.作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力2. 下列各组力作用在物体上,不可能使物体做匀速直线运动的是()A.1N, 3N, 4NB.2N, 5N, 5NC.3N, 5N, 9ND.3N, 7N, 9N3. 两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C.合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小D.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大4. 如图所示,一个质量为M的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,则物体所受的合力大小是()A.2F1B.F2C.2F3D.05. 滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则()A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等D.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小一定不相等6. 如图所示,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∘(sin37∘=0.6).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∘,则M∶m 等于()A.9∶32B.9∶16C.3∶8D.3∶47. 物体受与水平方向成30∘角的拉力F作用,在水平面上向左做匀速直线运动,如图所示,则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力方向是()A.向上偏左B.向上偏右C.竖直向上D.竖直向下8. 如图所示,登山者连同设备的总重力为G.某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ,若登山者手拉缆绳的力大小也为G,则登山者脚对岩石的作用力()A.方向水平向右B.方向斜向右下方C.大小为G tanθD.大小为G sinθ9. 在做完“验证力的平行四边形定则”实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是()A.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为90∘,以便算出合力的大小B.用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时弹力的图示F′不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向也不变,大小也增加1ND.在用弹簧测力计拉橡皮条时,要使弹簧测力计与木板平面平行二、实验题(共3题;)在“探究合力与分力的关系”的实验中某同学的实验设计如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.实验中,采取下列哪些方法和步骤不能减小实验误差()A.两个分力F1、F2间的夹角越大越好B.拉橡皮条的细绳要稍长一些C.实验中,弹簧测力计必须与木板平行D.读数时视线要正对弹簧测力计刻度某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。

人教版(2019)高一物理必修第一册:3.4力的合成和分解 同步练习(带解析)

人教版(2019)高一物理必修第一册:3.4力的合成和分解 同步练习(带解析)

2020-2021学年高中物理人教版(2019)必修第一册同步:第三章相互作用—力4力的合成和分解一、单项选择题1.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况下,该物体所受的合力最大的是( )2.一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大( )3.如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上4.如图所示,欲借助汽车的力量,将光滑凹槽中的铁球缓慢拉出,随着汽车对铁球的作用力越来越大,凹槽对球的弹力( )A.始终水平向左,越来越大B.始终竖直向上,越来越大C.斜向左上方,越来越大D.斜向左上方,大小不变5.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )A.G和G B.22G和22GC.12G和32G D.12G和12G6.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N的大小的力),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 7.关于共点力,下列说法中不正确的是( )A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,这两个力是共点力B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线相交于同一点,则这几个力是共点力8.明朝谢肇的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾斜,议欲正之,非万缗不可。

人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)

人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)

高一物理力的合成与分解基础练习题一、选择题:1.在力的合成中,合力与分力的关系是()A.合力一定大于分力 B.合力至少大于一个分力C.合力可以比两分力都小 D.合力可以比两分力都大2.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种或哪些分解方法是不可能的()A.两个分力与F都在一直线上 B.分力之一垂直于 FC.一个分力的大小与F的大小相同 D.一个分力与F相同3、已知物体在F1、F2、F3三共点力作用下处于平衡,若F1=20N,F2=28N,那么F3的大小可能是()A.100N B.70N C.40N D.6N4.两个共点力大小相等都等于F,同时作用在物体上时合力大小也等于F,此时两力之间的夹角应为()A.00B. 600C. 1200D. 15005.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有()A.1N和10NB. 10N和10NC. 10N和15ND. 15N和15N6.物体受到两个方向相反的共点力F1和F2的作用,F1=4N,F2=5N,在F2由5N逐渐减小到零的过程中,物体受到的合力大小变化是()A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小7.弹簧秤两端各拴一绳,用大小都等于F、方向相反的两个力分别拉住两绳,则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为()A.F1=2F,F2=2F B.F1=0,F2=0 C.F1=2F,F2=0 D.F1=F,F2=08、如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内,为了使脚受的拉力增大,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距增大9、如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是()A.地面对人的支持力减小B.地面对人的摩擦力减小C.人对地面的作用力不变D.人对地面的压力增大10、如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连接,连接物块B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,下列说法正确的是()A. C对B一定有摩擦力的作用B. C对B可能没有摩擦力的作用C.水平面对C有向左的摩擦力D.水平面对C没有摩擦力作用二、解答题:1.作用在同一物体上的两个共点力的大小分别为F1=3N,F2=4N,F1与F2的夹角为θ,当θ=______________时,两个力的合力最大,最大值是______________,当θ=______________时,两个力的合力最小,最小值是______________,2.三个共点力,大小均为20N,方向互成1200,则这三个力的合力大小为____________3.一个重100N的物体放在倾角为300的斜面上,将重力分解成沿斜面的分力F1和垂直于斜面的分力F2,则F1=______________N,F2=______________N4、在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图所示,仪器中有一根轻质金属丝悬挂一个金属球,无风时金属丝竖直下垂,当受到水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,小球的质量为m,重力加速度为g,则风力的大小为,金属丝的拉力大小为。

高中人教版物理必修1同步练习:3.4 力的合成(5) Word版含答案

力的合成 同步练习1.关于两个大小一定的力的合力,以下说法中正确的是( )A.两个力的合力总大于原来的任意一个力B.两个力的合力至少比原来的一个力大C.合力的大小随两个力之间的夹角增大而减小D.合力的大小介于二力之和与二力之差的绝对值之间2.两个共点力的大小分别为8 N 、3 N ,它们之间的夹角可任意变化,则其合力的大小可能是( )A.3 NB.8 NC.10 ND.15 N3.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( )A.大小和方向都确定B.大小确定,方向不确定C.大小不确定,方向确定D.大小方向都不确定 4.两个共点力同向时合力为a ,反向时合力为b ,当两个力垂直时,合力大小为( )A. 22b a + B.222b a + C. b a + D.2b a +5.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力,当它们间的夹角为90°时,其合力大小为F ;当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为( )A. 2FB.F 22 C. F 2 D. F 23 6.已知三个共点力的合力为零,则这三个力的大小可能为( )A.15N ,5N ,6NB.3N ,6N ,4NC.1N ,2N ,10ND.1N ,6N ,3N 7.一个重为20 N 的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N 的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( )A.15 NB.25 NC.20 ND.08.质量为m 的木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( )A.沿斜面向下B.垂直于斜面向上C.沿斜面向上D.竖直向上9.如图所示,有大小不变的两个力 F 1=40 N 和 F 2=30 N ,当它们之间的夹角分别为30°、60°、90°、120°、150第 7 题图O 1 O F F F 21F 110.如图所示,在同一平面内的三个力作用于同一物体上,其中F 1=60 N ,F 2=F 3=40 N 。

高中物理 必修一【力的合成与分解】典型题(带解析)

高中物理必修一【力的合成与分解】典型题1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、7 N解析:选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线,B正确.2. (多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零解析:选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确.3.如图所示是轿车常用的千斤顶,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°.下列判断正确的是()A.此时千斤顶每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1.0×104 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小解析:选D.汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N,根据牛顿第三定律,千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N,B项错误;两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N,A项错误;继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小,C项错误,D项正确.4.(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:选BC.对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mg cos θ,增加mg或减小θ,都可以增大F,选项B、C正确.5.如图所示,一个“U”形弹弓顶部跨度为L,在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条,橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律,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),则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A.152kL B.32kLC.2kL D.kL解析:选A.当橡皮条伸长L时,弹力最大,为kL,弹丸受合力最大,由几何关系可得4L 2-14L 22L =12FkL ,得F =152kL ,故A 正确. 6.(多选)已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是( )A .3F3B .3F2C .23F 3D .3F解析:选AC .如图所示,因F 2=33F >F sin 30°,故F 1的大小有两种可能情况,由ΔF =F 22-(F sin 30°)2=36F ,即F 1的大小分别为F cos 30°-ΔF 和F cos 30°+ΔF ,即F 1的大小分别为33F 和233F ,A 、C 正确.7.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A 端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )A .细绳是被拉伸的,杆是被压缩的B .杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向A C .细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD .所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大解析:选ACD .重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2,如图所示,由三角函数得F 1=Gcos θ,F 2=G tan θ,故选项A 、C 、D 正确.8.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 .F4B .F 2C .F +mg 4D .F +mg2解析:选B .设每根网绳的拉力大小为F ′,对结点O 有: 4F ′cos 60°-F =0,解得F ′=F2,选项B 正确.9.如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计,则A 、B 球的质量之比为( )A .2cos θ∶1B .1∶2cos θC .tan θ∶1D .1∶2sin θ解析:选B .对A 、B 两球受力分析如图所示,由力的平衡条件可知,T ′sin θ=m A g ,T sin 2θ=m B g ,T ′=T ,解得m A ∶m B =sin θ∶sin 2θ=1∶2cos θ,B 正确.10.(多选)如图所示,重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂,重物B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根斜拉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,g =10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ,则下列说法中正确的是()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10 3 ND.OP与竖直方向的夹角为60°解析:选ABC.O′点是三根线的结点,属于“死结”,而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略,故P处为“活结”.由m A g=F O′a,F OP=2F O′a cos 30°可解得:F O′a=20 N,m A=2 kg,选项B正确;OP的方向沿绳子张角的角平分线方向,故OP与竖直方向间的夹角为30°,选项D错误;对O′受力分析,由平衡条件可得:F弹=F O′a sin 30°,F O′b=F O′a cos 30°,对物体B有:f B=F O′b,联立解得:F弹=10 N,f B=103N,选项A、C均正确.11.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于()A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:选C.小环C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°,设细线拉力为T,根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g,对乙环有2T cos 60°=m2g,得m1∶m2=tan 60°,故选C.12.(2019·全国卷Ⅲ)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=32mg B .F 1=32mg ,F 2=33mg C .F 1=12mg ,F 2=32mgD .F 1=32mg ,F 2=12mg 解析:选D .如图所示,卡车匀速行驶,圆筒受力平衡,由题意知,力F 1′与F 2′相互垂直.由牛顿第三定律知F 1=F 1′,F 2=F 2′,则F 1=mg sin 60°=32mg ,F 2=mg sin 30°=12mg ,选项D 正确.13.如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,半球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O 点为球心,A 、B 是两个相同的小物块(可视为质点),物块A 静止在左侧面上,物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上,A 、B 处在同一高度,AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ,则A 、B 分别对半球面的压力大小之比为( )A .sin θ∶1B .sin 2θ∶1C .cos θ∶1D .cos 2θ∶1解析:选D .分别对A 、B 进行受力分析,如图所示,由物体的平衡条件知N A =mg cos θ,同理可知N B cos θ=mg ,则N AN B =cos 2θ,再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1,故D 选项正确.14.(多选)如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A、B两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变),A、B两物体仍处于静止状态,则()A.细线的拉力将减小B.A物体所受的支持力将增大C.A物体所受摩擦力将增大D.水平地面所受压力将减小解析:选A B.以A、B两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示.水平方向:F T cos α=F,竖直方向:F N+F T sin α=(m A+m B)g,因为细线与水平地面的夹角α减小,cos α增大,sin α减小,F T将减小,F N将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A正确,D错误;以物体A为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:F N A +F T sin α=m A g,F T减小,sin α减小,所以F N A增大,B正确;以B为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得F f=F,B物体所受摩擦力不变,故A物体所受摩擦力不变,C错误.。

高中物理(新人教版)必修第一册课后习题:力的合成和分解(课后习题)【含答案及解析】

力的合成和分解课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021陕西宝鸡高一期末)在力的合成中,关于两个分力与它们合力的关系,下列说法中正确的是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力的方向一定与分力的方向相同C.合力大小一定比任何一个分力都大D.两个分力不变且两个分力的夹角在0~180°之间变化时,夹角越大合力越小,合力大小不一定是等于两个分力大小之和,A错误;由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于分力,由此可见:合力可能大于分力也有可能小于分力,C错误;当夹角在0~180°之间变化时,由公式F=√F12+F22+2F1F2cosθ,知夹角越大合力越小,D正确。

2.如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止。

已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为()A.FB.√2FC.√3FD.2FOP对O点拉力的大小等于绳OA和OB的拉力的合力,根据几何知识可知,应为F。

3.(2021山西长治高一月考)三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示,它们围成封闭的三角形。

则这三个力的合力最大的是()中F1和F2的合力为-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力为F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力为F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力为F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故选D。

4.如图甲为射箭比赛时的场景。

已知弓的顶部跨度为l,且拉弓过程中l保持不变;弦均匀且弹性良好,其自由长度也为l,劲度系数为k;射箭时弦和箭可等效为图乙情景:箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。

发射箭时弦的最大长度为2l,设弦的弹力满足胡克定律,则箭被发射瞬间所受的弹力为()kl B.kl C.√3kl D.2klA.√32,两侧弦和虚线构成一个正三角形,则弦伸长的长度为x=2l-l=l,由胡克定律知,弦上的拉力为F=kx=kl,两侧弦之间的夹角为60°,则箭受到的弹力,即两侧弦的拉力的合力为F'=2F cos 30°=√3kl。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端栓连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,则()A.弹簧可能处于压缩状态B.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D.大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对小球受力分析,根据共点力平衡,分析弹簧的弹力方向,作出正确的受力分析图,根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系.【解答】解:A、若弹簧处于压缩状态,弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外,还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力,这三个力不可能平衡,所以弹簧处于伸长状态,受力如图所示,故A错误.B、由A选项分析可知,大圆环对小球的弹力方向背离圆心O,故B错误.C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡,小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等,方向相反,可知指向圆心O,故C正确.D、如图,△G′NB∽△PQO,因为,可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力,故D错误.故选:C.2.如图所示,一个半径为R的圆球,其重心不在球心O上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A;若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B.已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°,对圆球重心离球心O 的距离以下判断正确的是()A. B. C. D.【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】将球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,故重力的作用点在OA连线上的某个点;将球置于倾角为30°的粗糙斜面上,以B位置为支点,根据力矩平衡条件.合力的力矩为零,故重力的力矩一定为零,故重心也在过B的竖直线上,一定是该线与OA的交点【解答】解:将球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,故重力的作用点在OA 连线上将球放在斜面上,以B为支点,根据力矩平衡条件,合力矩为零,故重力的力矩一定为零,故重心也在过B的竖直线上,一定是该线与OA的交点,如图所示:故选:D3.有一个直角支架AOB,A0水平放置,表面粗糙,OB竖直放置,表面光滑.A0上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环用一质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图,现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是()A.FN不变,FT变大 B.FN不变,FT变小C.FN变大,FT变大 D.FN变大,FT变小【答案解析】B【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件研究AO 杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况.【解答】解:以两环组成的整体,分析受力情况如图1所示.根据平衡条件得,N=2mg保持不变.再以Q环为研究对象,分析受力情况如图2所示.设细绳与OB杆间夹角为α,由平衡条件得,细绳的拉力T=,P环向左移一小段距离时,α减小,cosα变大,T变小,即FN不变,FT变小.故选:B4.已知两个力的合力大小为18N,则这两个力不可能是()A.10N,20N B.18N,18N C.8N,7N D.20N,28N【答案解析】C【考点】力的合成.【分析】当两力互成角度时,利用平行四边形法则或三角形法则求出合力.本题中两个分力同向时合力最大,反向时合力最小.【解答】解:两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N,带入数据A、30N≥F≥10N,故A正确.B、36N≥F≥0N,故B正确.C、15N≥F≥1N,故C错误.D、48N≥F≥8N,故D正确.本题选不可能的,故选C.5.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4 C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F4【答案解析】C【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,【解答】解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选:C6.已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N.则()A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向【答案解析】C【考点】力的合成.【分析】已知合力的大小为50,一个分力F1的方向已知,与F成30°夹角,另一个分力的最小值为Fsin30°=25N,根据三角形定则可知分解的组数.【解答】解:已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N而另一个分力大小大于25N小于30N,所以分解的组数有两组解.如图.故C正确,ABD错误故选C.7.(多选题)如图,三块质量相同的木块A、B、C叠放在水平桌面上,水平衡力F作用在木块B上,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,下列说法正确的是()A.B作用于A的静摩擦力为零 B.B作用于A的静摩擦力为C.B作用于C的静摩擦力为 F D.B作用于C的静摩擦力为F【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用;静摩擦力和最大静摩擦力;力的合成与分解的运用.【分析】三个木块以相同速度做匀速直线运动,受力都平衡,分别以A和AB整体为研究对象,分析B作用于A的静摩擦力和C作用于B的静摩擦力.【解答】解:A、B以A为研究对象,分析得知A相对于B没有运动趋势,则B作用于A 的静摩擦力为零,否则A所受合力不为零,不可能做匀速直线运动.故A正确,B错误.C、D以AB作为整体为研究对象,根据平衡条件可知,C对B的静摩擦力大小等于F,方向与F相反,则知B作用于C的静摩擦力为F.故C错误,D正确.故选:AD.8.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为()A. B. C. D.【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】设两个力分别为F1和F2,根据已知条件并运用平行四边形定则列式分析即可.【解答】解:两力同向时,有F1+F2=A两力反向时,有F1﹣F2=B解得,;两个力垂直时,有解得F=故选B.9.物体在以下三个共点力作用下,可能做匀速直线运动的是A.1N、6N、8N B.3N、6N、2NC.7N、2N、6N D.5N、9N、15N【答案解析】C【解题思路】试题分析:做匀速直线运动,则物体必须受力平衡,合力为零,三力合成时,如果三力满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,则这三个力合力为零,故只有C满足,选项C正确。

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力的合成如图5所示,六个力的合力为N,若去掉1N的那个分力,别其余五个力的合力为,合力的方向是。

图5解析:因为这六个力中,各有两个力方向相反,故先将任意两个方向相反的力合成,然后再求合力。

由图看出,任意两个相反的力合力都为3N,并且互成120°,所以这六个力的合力为零。

因为这六个力的合力为零,所以,任意五个力的合力一定与第六个力大小相等,方向相反。

由此得,去掉1N的那个分力后,其余五个力的合力为1N,方向与1N的分力的方向相反。

答案:零;1N;与1N的分力的方向相反【典型例题】[例1] 力F l=4N,方向向东,力F2=3N,方向向北。

求这两个力合力的大小和方向。

解析:本题可用作图法和计算法两种方法求解。

(1)作图法①用lcm长的线段代表1N,作出F l的线段长4cm,F2的线段长3cm,并标明方向,如图1所示。

图1②以F1和F2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹的对角线。

③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm,所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。

④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。

即合力方向为北偏东53°。

(2)计算法分别作出F l、F2的示意图,如图2所示,并作出平行四边形及对角线。

在直角三角形中F==N=5N,合力F与F2的夹角为α,则tan==查表得α=53°。

图2点评:①应用作图法时,各力必须选定同一标度,并且合力、分力比例适当,虚线、实线分清。

②作图法简单、直观,但不够精确。

③作图法是物理学中的常用方法之一。

④请注意图1与图2的区别。

[例2] 两个共点力F1与F2,其合力为F,则()A. 合力一定大于任一分力B. 合力有可能小于某一分力C. 分力F1增大,而F2不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大D. 当两分力大小不变时,增大两分力的夹角,则合力一定减小解析:本题可采用特殊值法分析:若F1=2N,F2=3N,则其合力的大小范围是1N≤F≤5N,故选项A错误,B正确;当F1与F2反向时,F=F2-F1=1N,若增大F1至F'l=3N,则F=F2-F'1=0,合力反而减小,故选项C错误:当F1至F2间夹角为0°时,合力最大,为5N;当F1、F2间的夹角增大为180°时,合力最小为1N,说明随着F1与F2间的夹角的增大,其合力减小,故D正确。

答案:B、D[例3] 有两个大小不变的共点力F1和F2,它们合力的大小F合随两力夹角变化情况如图3所示,则F1、F2的大小分别为多少?图3解析:对图的理解是解题的关键。

其中两个力的夹角为0,弧度(0°)与弧度(180°)时含义要搞清。

当两力夹角为0°时,F合=F l+F2,得到F l+F2=12N ①当两力夹角为180°时;得到F1-F2=4N或F2-F1=4N ②由①②两式得F l=8N,F2=4N,或F l=4N,F2=8N。

故答案为8N、4N或4N、8N。

点评:因F1与F2的大小关系不清楚,故有两组解。

[例4] 两个共点力的大小分别为F1和F2,作用于物体的同一点。

两力同向时,合力为A,两力反向时,合力为B;当两力互相垂直时合力为()A. B. C. D.解析:由题意知F1+F2=A,F l—F2=B,故F l=,F2=。

当两力互相垂直时,合力F===答案:B[例5] 水平横梁一端插在墙壁内,另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图4所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)()A. 50NB. 50NC. 100ND. 100N图4解析:以滑轮为研究对象,悬挂重物的绳的拉力是F=mg=100N,故小滑轮受到绳的作用力BC、BD方向,大小都是100N,从图5中看出,∠CBD=120°,∠CBE=∠DBE,得∠CBE=∠DBE=60°,即△CBE是等边三角形,故F合=100N。

图5答案:C点评:要注意BC段绳和BD段绳的张力大小相等。

如果绳中有结点,则两段绳中拉力就不等。

【模拟试题】1. 关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是()A. F大小随F1、F2间夹角的增大而增大B. F大小一定大于F l、F2中最大者C. F大小随F1、F2间的夹角的增大而减小D. F大小不能小于F1、F2中最小者2. 已知三个共点力的合力为零,则这三个力的大小可能()A. 15N,5N,6NB. 3N,6N,4NC. 1N,2N,10ND. 1N,6N,3N3. 三个共点力构成如图1所示的示意图,则这三个力的合力大小为。

图1!4. 一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过()A. 45°B. 60°C. 120°D. 135°!5. 一个重为20N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时,如图2所示,物体受到的合力为()A. 15NB. 25NC. 20ND. 0N图26. 图3所示,AO、BO、CO是完全相同的三条绳子,将一根均匀的钢梁吊起,当钢梁足够重时,结果AO先断,则()A. α>120°B. α=120°C. α<120°D. 不能确定图3!7. 图4所示,力F作用于物体的O点。

现要使作用在物体上的合力沿OO'方向,需再作用一个力F1,则F1的大小可能为()A. F1=F·sinαB. F1=F·tanαC. F1=FD. F1<F sinα图48. 物体受到互相垂直的两个力F1、F2作用,若两力大小分别为3N、3N,求这两个力的合力。

!9. 物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5N和7N,这三个力的合力的最大值为21N,则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?!10. 图5所示,在水平地面放一质量为1.0kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F l=3.0N,F2=4.0N,g取10N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?图5!11. 如图6所示,两根相同的橡皮绳OA、OB,开始夹角为0°,在O点处打结吊一重G1为50N的物体后,结点O刚好位于圆心。

令将A、B分别沿圆周向两边移至A'、B',使∠AOA’=∠BOB’=60°。

欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?图6【试题答案】1. C2. B解析:两个分力的合力范围为∣F1—F2∣≤F≤F l+F2。

先将以上四组中最大的力拿出来,由于三个力的合力为零,则剩余两个力的合力必与最大的力大小相等,分析知,B项符合要求。

3. 2F3解析:可以利用三角形法解,先求F1与F2的合力:根据三角形法作图如图所示,其合力大小为F l2=F3,且与F3同向,所以三个力的合力F=2F3。

4. C解析:取重物研究,共受三个力作用,其中两绳的拉力的合力必竖直向上,且大小等于重力G,故知细绳拉力最大时,三个力等大,则其夹角必为120°。

5. D解析:由于物体的重力大于拉力,则地面对重物有弹力。

对重物,所受三个力的合力必为零。

6. C7. A、B、C解析:利用图解法分析较为方便。

如题中下图所示,当F1与OO’方向垂直时,F1有最小值F1=F sinα;当F1与F垂直时,F1=F tanα。

事实上,F1>F sinα都是可能的。

8. 6N9. 9N,0解析:本题最容易出现的错误是:由F1=5N、F2=7N、F max=21N,得F3=F max-F1-F2=9N,则三个力的合力的最小值为F min=F1+F2-F3=3N。

正确解法:求两个以上共点力的合力,可以采用逐步合成的方法,由题意知,当三个力的合力为最大值时,这三个力一定是在同一直线上,且方向相同,即F合=F1+F2+F3,所以F3=F l—F l—F2=9N。

有些同学可能会用下面的解法,即F合=F1+F2—F3=3N,这些同学在考虑矢量叠加时,仍受标量代数求和的干扰,不能全面地认识和理解力的关系,正确的方法是:F1、F2、F3方向不定,它们可以互成任意角度,如果只求F1、F2的合力,F12,其取值范围为2N≤F12≤12N,可见F1、F2取一定角度θ时,可使F12等于9N,并令F3与F12在同一直线上并且方向与F12相反,所以最小值为零。

10.解析:F1与F2的合力为F==5.0N。

木块受到的滑动摩擦力大小为F f=μF N=0.6×1.0×10N=6.0N。

由于F<F f,故木块处于静止状态,木块与地面间的摩擦力为静摩擦力,大小与F1、F2的合力相等,即5.0N。

当F2顺时针旋转90°时,F1与F2的方向相同,它们的合力为F1+F2=7.0N>6.0N,此时木块所受的摩擦力为滑动摩擦力,木块受的合力大小为l.0N。

11. 解析:设OA、OB并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F,则它们产生的合力为2F,与G1平衡,所以F=。

当A'O,B'O夹角为120°时,橡皮条伸长不变,故F仍为25N。

它们互成120°角,合力的大小为F合=25N,即应挂25N的重物。

1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为A.15 N、5 N、6 NB.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 ND.1 N、6 N、8 N解析:物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可能为零,故选B.。

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