2021-2022年高考物理一轮复习 每日一题(第03周)合成法、分解法、正交分解法求解力的平衡问题
2022高考物理一轮复习 课时作业五 力的合成与分解(含解析)新人教版-2022高考物理一轮复习
力的合成与分解(建议用时40分钟)1.(2021·玉溪模拟)某同学练习倒立,双臂对称分开,身体保持竖直,靠在墙上,如图所示。
若该同学增大双臂分开的角度,但仍保持竖直靠在墙上,则下列有关该同学受力的说法正确的是()A.地面对该同学双手的支持力增大B.地面对该同学双手的支持力减小C.地面对该同学单只手的摩擦力增大D.地面对该同学单只手的摩擦力减小【解析】选C 。
根据人受力平衡,可知:无论双臂张开的角度多大,竖直方向地面对双手的支持力大小总是等于该同学的重力,故A 、B 错误;张开角度越大,双臂在沿水平方向的分力越大,故摩擦力越大,故C 正确,D 错误。
故选C 。
2．有两个大小相等的共点力F 1和F 2，当它们的夹角为90°时合力的大小为F ，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为( )A ．2FB ．62 FC ．32 FD ．22F 【解析】选B 。
当两个力的夹角为90°时，合力为F 合＝F 21 ＋F 22 ＝ 2 F 1＝F ，所以F 1＝F 2＝22F 当两个力的夹角为60°时，根据平行四边形定则，合力大小等于底角为30°的等腰三角形的底边：cos30°＝F 合′2F 1F 合′＝2F 1cos30°＝2×22 ×32 F ＝62F ，故选B 。
3．(2021·西安模拟)如图，在水平晾衣杆(可视为光滑杆)上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆。
随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间夹角θ(θ<150°)将不同。
设床单重力为G，晾衣杆所受压力大小为N，下列说法正确的是( )A．当θ＝60°时，N＝33GB．当θ＝90°时，N＝22GC．只有当θ＝120°时，才有N＝GD．无论θ取何值，都有N＝G【解析】选D。
对床单和轻质细杆进行受力分析可知，整体受重力G(轻质细杆不计质量)和晾衣杆给的支持力N，根据牛顿第三定律可知，晾衣杆给床单的支持力大小等于晾衣杆所受的压力大小，根据平衡条件可知，N＝G，与细杆上边两侧床单间夹角θ无关，选项D正确。
2022版新教材高考物理一轮复习课时练习4力的合成和分解含解析鲁科版
力的合成和分解(建议用时：40分钟)1．如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说法正确的是( )A．甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C．若小车加速向右运动，表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D．若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力B解析：甲拉小车的力和乙拉小车的力作用在同一物体上，不是作用力和反作用力，A 错误；不计小车与地面之间的摩擦力，小车静止时水平方向上受到两个拉力而处于平衡状态，则这两个拉力是一对平衡力，B正确；小车拉甲的力跟甲拉小车的力是一对作用力和反作用力，两力大小是相等的，C错误；同理，D错误。
2．如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，各弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有( )A．F4最大B．F3＝F2C．F2最大D．F1比其他各读数都小C解析：由平衡条件可知F2cos θ＝mg,2F3cos θ＝mg，F4＝mg，F1＝mg tan θ，因此可得F1＝33mg，F2＝233mg，F3＝33mg，故选项A、B、D错误，C正确。
3．(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，工件对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则( )A ．F 1＝33mg ，F 2＝32mgB ．F 1＝32mg ，F 2＝33mgC ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mgD 解析：对工件进行受力分析如图所示，工件处于平衡状态，由几何关系可知，F ′1＝mg cos 30°，F ′2＝mg sin 30°。
2024届高考物理一轮复习：力的合成与分解
第二章 相互作用力的合成与分解【考点预测】1.互成特殊角的两个共点力求合力2.正交分解法求多个共点力的合力3. 三角形定则、多边形定则求合力4.力的效果分解法5.力的正交分解法 【方法技巧与总结】 1．求合力的方法(1)作图法：作出力的图示，结合平行四边形定则，用刻度尺量出表示合力的线段的长度，再结合标度算出合力大小．(2)计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力． 2．力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向． (2)再根据两个分力方向画出平行四边形． (3)最后由几何知识求出两个分力的大小和方向． 3.力的正交分解法(1)建立坐标轴的原则：在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系． (2)多个力求合力的方法：把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解． x 轴上的合力F x ＝F x1＋F x2＋F x3＋… y 轴上的合力F y ＝F y1＋F y2＋F y3＋… 合力大小F ＝F x 2＋F y 2若合力方向与x 轴夹角为θ，则tan θ＝F yF x .【题型归纳目录】题型一：互成特殊角的共点力求合力 题型二：三角形定则、多边形定则求合力题型三：力的效果分解法 题型四：力的正交分解法【题型一】互成特殊角的共点力求合力 【典型例题】例1．（多选）（2023·广东潮州·校考三模）耙在中国已有1500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。
如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。
两根耙索等长且对称，延长线的交点为1O ，夹角160AO B ∠=︒，拉力大小均为F ，平面1AO B 与水平面的夹角为30︒（2O 为AB 的中点），如图乙所示。
忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）A ．两根耙索的合力大小为FB ．两根耙索的合力大小为3FC ．地对耙的水平阻力大小为32FD ．地对耙的水平阻力大小为2F 【方法技巧与总结】 合力的求解方法 (1)作图法 ①基本思路：②如图所示：用作图法求F 1、F 2的合力F.(2)计算法两分力不共线时，可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的三种特殊情况：类型作图合力的计算两分力相互垂直大小：F ＝F 12＋F 22方向：tan θ＝F 1F 2两分力等大，夹角为θ大小：F ＝2F 1cos θ2方向：F 与F 1夹角为θ2(当θ＝120°时，F ＝F 1＝F 2) 合力与其中一个分力垂直大小：F ＝F 22－F 12方向：sin θ＝F 1F 2练1．（2022·四川绵阳·盐亭中学校考模拟预测）如图甲所示，射箭时，释放箭的瞬间若弓弦的拉力为100N ，对箭产生的作用力为120N ，其弓弦的拉力如图乙中F 1和F 2所示，对箭产生的作用力如图中F 所示，则弓弦的夹角α应为（cos530.6︒=）（ ）A ．53°B ．127°C ．143°D ．106°【题型二】三角形定则、多边形定则求合力 【典型例题】例2．（多选）5个共点力的情况如图所示，已知F 1＝F 2＝F 3＝F 4＝F ，且这四个力恰好为一个正方形，F 5是其对角线。
2021年高考物理一轮复习 1.2.3 力的合成与分解考点训练(含解析)鲁科版
2021年高考物理一轮复习 1.2.3 力的合成与分解考点训练（含解析）鲁科版1．下列各组物理量中全部是矢量的是( ) A．位移、速度、加速度、力B．位移、长度、速度、电流C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、电流解析可通过以下表格对各选项逐一分析2．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为( )A．2F B.62F C.32F D.22F解析当它们的夹角为90°时，合力F＝2F1，当它们的夹角为60°时，合力F′＝3F1，所以可求得F′＝62F，故B选项正确。
答案 B3．如图1所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，BO与竖直方向的夹角为θ＝45°，系统保持平衡。
若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是( )图1A．只有θ变小，弹力才变大B．只有θ变大，弹力才变大C．无论θ变大还是变小，弹力都变大D．无论θ变大还是变小，弹力都不变解析无论θ变大还是变小，水平绳和竖直绳中的拉力不变，这两个力的合力与杆的弹力平衡，故弹力都不变。
答案 D4．如图2所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物。
绳和圆柱体之间无摩擦，当重物一定时，绳越长( )图2A．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越小B．绳对圆柱体A的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越大C．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越小D．绳对圆柱体A的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越大解析题中装置关于AB连线的中垂线对称，因此，三段绳中的张力相等。
对物体，两段绳的张力的合力等于物体的重力，若绳越长，则两段绳间的夹角越小，则张力越小。
2021届高三物理一轮复习力学相互作用力的合成与分解力的合成专题练习
2021届高三物理一轮复习力学相互作用力的合成与分解力的合成专题练习一、填空题1．力的合成遵循___定则。
6N 和9N 两个共点力的合力范围是___；合力为最大值时，这两个共点力的夹角为___；当夹角从0°逐渐增大到180°过程中，合力的大小随夹角的增大而___。
2．有三个力，其大小分别是2N 、6N 和7N ，改变这三个力的方向而大小不变，则这三个力的合力的最大值是__________N ，三个力的合力的最小值是__________N 。
3．分别为5N 、9N 和11N 的三个共点力，它们之间的夹角可以变化，则它们的合力的最大值是__________；合力的最小值是__________。
4．受到一物体大小分别为3N 和4N 的两个力，这两个力的合力范围为_____,当这两个力相互垂直时，合力大小为______N 。
5．如图所示，某物体在4个共点力作用下平衡，若将4F 的方向逆时针转过90°，而保持大小不变，其余三个力的大小、方向都不变，则此时物体所受合力的大小为________。
6．互成角度的三个共点力作用在某物体上，使其做匀速直线运动，已知19N F =，212N F =，则3F 的大小范围为_________________，2F 和3F 的合力大小为_________．7．如图所示，质量为5kg 的物体与水平面间的滑动摩擦力大小为10N ，在向右运动的过程中，还受到一个方向向左的大小为8N 的拉力作用，则物体受到的合力大小为________。
8．已知合力、一个分力的大小和另一个分力的方向时，力的分解是___________（选填“一定唯一的”“一定有两个解”或“可能无解”）．9．同一平面上的三个共点力作用于物体上，物体处于平衡状态，已知1F 和2F 垂直，2F 和3F 的夹角为120°，则三个力的大小之比123::F F F =__________．10．斜面上力的分解实验装置如图所示，斜面和竖直挡板各放置一个力传感器．若放在挡板上的力传感器示数为F ，放在斜面上的传感器的示数为，则可知物体的重力G 等于________；斜面的倾角等于________．11．同一平面中的三个力大小分别为F 1=6N 、F 2=7N 、F 3=8N ，这三个力沿不同方向作用于同一物体，该物体作匀速运动．若撤消F3，这时物体所受F1、F2的合力大小等于____N，合力的方向______．12．三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，则它们的x轴分量的合力为______，y轴分量的合力为______，合力大小______，方向与x轴正方向的夹角为______．13．作用在一个平面内，大小分别为5N，6N，9N 的三个共点力，其合力的最大值：___最小值：______ 14．如图所示，两物体A、B的质量分别为M和m，用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，A物体静止在水平面上．若不计摩擦，A物体对绳的作用力大小为________；地面对A物体的作用力大小为________．15．如图所示，互相垂直的两个分力F1=3N、F2=4N，则合力大小为__________N，将F2绕O点顺时针旋转至和F1重合，则合力在__________（选填“增大”或“减小”）。
高考物理一轮复习全解测试 力的合成与分解(附答案)
1．关于两个共点力的合成，下列说法正确的是( )A ．合力必大于每一个力B ．合力必大于两个力的大小之和C ．合力的大小随两个力夹角的增大而减小D ．合力可以和其中一个力相等，但小于另一个力答案：C2．关于合力和它的两个分力，下列说法正确的是( )A ．一个5 N 的力可以分解为10 N 和4 N 的两个分力B ．一个5 N 的力能够分解成8 N 和4 N 的两个分力C ．一个100 N 的力可以分解为58 N 和39 N 的两个分力D ．一个100 N 的力可以分解为两个100 N 的分力答案：BD3．(2010年北京西城区模拟)小东在体育课上做单杠练习时，两臂伸直，双手平行握住单杠，之后逐渐增加双手间距．此过程中手臂上的拉力变化情况为( )A ．逐渐变小B ．逐渐变大C ．先变大后变小D ．先变小后变大解析：选B.对小东受力分析可知，他受到重力和两臂的拉力而处于平衡状态，所以两臂拉力的合力与重力等大反向，是一定值．当两拉力间的夹角随两手间距的增大而增大时，两拉力也一直增大，B 项正确．4.在研究两个共点力合成的实验中，得到如图1－2－15所示的合力跟两个分力间夹角θ的关系曲线．下列说法中正确的是( )A ．两个分力大小分别为1 N 、4 NB ．两个分力大小分别为6 N 、4 NC ．合力大小的范围为1 N ≤F ≤7 ND ．合力大小的范围为1 N ≤F ≤5 N解析：选C.当θ＝π时，F 1－F 2＝1 N当θ＝π2时，F 12＋F 22＝25 N 2 由此得F 1＝4 N ，F 2＝3 N ，其合力范围1 N ≤F ≤7 N ，故C 正确．5.如图1－2－16所示，两个大人和一个小孩沿河岸拉一条船前进，两个大人的拉力F 1＝200 N ，F 2＝100 N ，方向如图所示，要使船在河中间平行河岸行驶，则小孩对船施加的最小力是多大？解析：将F 1、F 2正交分解如右图所示，因为F y 1＝F 1sin30°＝100 NF y 2＝F 2sin60°＝50 3 N ＝86.6 N船在河中间平行河岸行驶，须F y ＝0当小孩子用力与河岸垂直时用力最小，所以F y 3＝F y 1－F y 2＝100 N －86.6 N ＝13.4 N ，用力方向与F y 2同向． 图1-2-15图1-2-16答案：13.4 N。
新教材高考物理一轮复习课时规范练5力的合成和分解含答案
课时规范练5力的合成和分解基础对点练1.(胡克定律、力的合成)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.√2kLB.2√23kLC.kLD.2kL2.(求合力的大小)如图所示,一个物体受到1 N、2 N、3 N、4 N四个力作用而处于平衡。
现保持1 N、2 N、4 N三个力的方向和大小不变,而将3 N的力绕O点顺时针旋转120°,此时作用在物体上的合力大小为()A.13 NB.3√2 NC.3√3 ND.5√3 N3.(力的分解)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
现保持F的大小不变,将F的方向变为与水平方向成30°角斜向右上方,恰好也能让物块做匀速直线运动。
则物块与桌面间的动摩擦因数为()A.√33B.√36C.2-√3D.2-√324.(力的分解、合力与分力的关系)小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A 、B 两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了。
下列说法正确的是( )A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C.这有可能,A 板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能,但A 板对衣橱的推力不可能大于小明的重力5.(力的分解)(2023天津高三月考)超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示,在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出),工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部,同时,小铁珠陷于钉柱上的凹槽里,锁死防盗扣。
当用强磁场吸引防盗扣的顶部时,铁环和小铁珠向上移动,防盗扣松开。
2021届高三物理一轮复习力学相互作用力的合成与分解力的分解专题练习
2021届高三物理一轮复习力学相互作用力的合成与分解力的分解专题练习一、填空题1．如图所示，斜面的倾角为θ，圆柱体质量为m。
若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于斜面的分力大小为_______；垂直于墙面的分力大小为_______，已知重力加速度为g。
2．把一个力F分解成相等的两个分力，则两个分力的大小可在______和______的范围内变化，_______越大时，两分力越大．3．如图所示，放在水平面上的物体受到一个与水平方向成α角的斜向下的力F的作用，在水平面上做直线运动，如果保持力F的大小不变，使力F与水平面的夹角α变小，则摩擦力的大小f ____（填“变大”“变小”或“不变”）．4．如图所示，重3 N的光滑小球，静置于斜面与挡板之间，用作图法作出与接触面垂直方向上的重力的两个分力，垂直于挡板的分力是________N.5．将18N竖直向下的力分解为两个力，其中一个分力沿水平方向，大小为24N，另一个分力大小应是_______N 6．如图，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方向成30°角，则水平方向的分速度v x=__________km/h，竖直方向的分速度v y=____________km/h．7．将竖直向下的20N的力，分解为两个力，其中一个力大小为15N，水平向左，则另一个分力的大小为__________N，方向__________．8．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为________，斜面受到两个小球的压力大小之比为________．9．如图所示，质量为m的质点以初速度v0向右上方运动，v0与竖直方向的夹角为37θ=︒，不计空气阻力．为保持质点沿直线运动，需再施加外力F的作用，则F至少为__________ ;若32F mg=,则质点机械能大小的变化情况是__________．( 取sin37°=0.6, cos37°=0.8)10．图中帆板船的帆与船身成37°角，今有垂直于帆，大小为400N的风力作用于帆面上，则船在前进方向上获得的推力为________ N，在船的侧面所受的推力为________ N．11．如图所示，重20N的物块静止在倾斜的长木板上。
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2021年高考物理一轮复习每日一题（第03周）合成法、分解法、正交分解法求解力
的平衡问题
高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆
如图所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°。
现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC在平面内顺时针缓慢地转到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是
A．增大 B．先减小后增大
C．减小 D．先增大后减小
【参考答案】B
【试题解析】解法一（图解法）：
如图所示，质量为M的人用绳子通过滑轮把一个物体沿光滑的斜面向上拉，若不计滑轮的摩擦和绳子的质
量，则人向右缓慢移动的过程中
A．绳子的拉力不变
B．人受到的支持力不变
C．人受地面的摩擦力增大
D．人拉绳子的力增大
如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。
现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。
则在这一过程中，环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变化情况是
A．F f不变，F N不变 B．F f增大，F N不变
C．F f增大，F N减小 D．F f不变，F N减小
一物体静止在斜面上如图所示，当斜面的倾角θ逐渐增大而物体仍静止在斜面上时
A．物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大
B．物体所受重力和支持力的合力逐渐增大
C．物体所受支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
D．物体所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
某学习小组设计了高度可调节的滑轮装置以探究使球形物体处于静止状态时绳拉力的大小情况，如图所示，初始状态绳沿水平方向，当定滑轮不断升高的过程中，绳上的拉力将
F
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大再减小 D．先减小再增大
如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。
现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）。
则绳中拉力大小变化的情况是
A．先变小后变大 B．先变小后不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
【参考答案】
AC 人向右缓慢移动，物体缓慢沿斜面向上运动，在沿斜面方向上物体受到绳子的拉力和重力沿斜面向下的分力，故有T=mg sin θ，其中θ为斜面倾角，可知绳子的拉力大小不变；对人进行受力分析，受到重力Mg、地面的支持力N、绳子的拉力T、地面的摩擦力f，有N=Mg–T sin α，f =T cos α，其中α为绳子与水平方向的夹角，人向右移动的过程中α减小，所以N增大，f增大。
B 以结点O为研究对象进行受力分析如图（a）。
由题可知，O点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图（a）。
由图可知水平拉力增大。
以环、绳和小球构成的整体为研究对象，作受力分析图如图（b）。
由整个系统平衡可知：F N=(m A+m B)g；F f=F。
即F f增大，F N不变，故B正确。
C 如图所示，设绳长为l，滑轮左边绳长l1，对应水平距离d1，滑轮右边绳长l2，对应水平距离d2，两点水平距离为d，由滑轮两边绳上受力的对称性可知，两边绳与竖直方向的夹角相等，设为θ，受力分析得：绳上拉力2T cos θ=G，T=，又因d=d1+d2=l1sin θ+l2sin θ=l sin θ，另一端从B点移动到C点的过程中，l不变，d先增大后不变，故θ先增大后不变，由T=知：拉力T先变大后不变，选C。