高中物理必修一力的合成习题(附答案)
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。
教科版高中物理必修第一册课后练习 第3章 相互作用 第4节 力的合成
第4节力的合成课后训练巩固提升基础巩固1.关于共点力的合成,下列说法正确的是( )A.两个分力的合力一定比分力大B.两个分力的合力大小可能与分力大小相等C.两个分力大小一定,夹角越大,合力也越大D.现有三个力,大小分别为3 N、6 N、8 N,这三个力的合力最小值为1 N,如两力在同一直线上方向相反时,合力一定小于其中一个分力,故A错误;根据平行四边形定则可知,两个分力的合力的大小可能比分力大,也有可能比分力小,也可能等于分力,故B正确;两个分力的合力大小为F=√F12+F22+2F1F2cosθ,两个分力大小一定,夹角θ越大,合力越小,故C错误;3N与6N两力的合力大小范围为3N≤F≤9N,两力的合力大小有可能为8N,当第三个8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时,三个力的合力最小,合力最小值为0,故D错误。
2.在下图中,下列情况中日光灯所受的拉力F1、F2及重力G不是共点力的是( )A.(a)情况下B.(b)情况下C.(c)情况下D.(a)(b)(c)三种情况下,或力的作用线相交于一点的力,由题图知,(a)(c)为共点力,(b)图三力平行不是共点力,故应选B。
3.关于探究力的合成的平行四边形定则的实验,下列说法正确的是( )A.实验中弹簧测力计中弹簧的轴线必须与纸面平行B.用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,结点不必拉到同一点C.若F1和F2的方向不变而大小都增加1 N,则其合力方向不变,大小也增加1 ND.若作图求出的合力与用一个弹簧测力计拉橡皮筋时测出的合力方向不在一条直线上,则一定是实验步骤错误,必须使分力F1、F2与合力F在同一平面内,否则F1、F2的图示为其水平面内分力的图示,导致误差增大,所以弹簧测力计中弹簧的轴线必须与纸面平行,故A正确;为了使两次拉橡皮筋效果相同,要求两次要将O点拉到同一位置,故B错误;力是矢量,合成是矢量和,分力都增加1N,合力不一定增加1N,方向也可能变化,故C错误;共点力合成的平行四边形定则是一定成立的,由于实验中不可避免地存在误差,因此合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F'不完全重合,不一定是操作错误,故D错误。
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．。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.有两个共点力，F1＝2 N，F2＝4 N，它们合力F的大小可能是()A．1 N B．5 N C．7 N D．9 N 【答案】B【解析】由|F1－F1|≤F≤|F1＋F2|知，B选项正确．2.如图所示，一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡.现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转，此时作用在物体上的合力大小为（）A．B．C．D．【答案】A【解析】由题意可知，四力的合力为零，则可知1N、3N、4N三个力的合力与2N的力大小相等方向相反；则2N的力绕O点旋转60°，其他三力的合力不变，那么现在变为2N的两个力，其夹角成120°，因此这两个力的合力大小为2N，故A正确，BCD错误。
【考点】本题考查共点平衡条件、力的合成。
3.重50N的物体放在水平地面上，今用30N的竖直向上的力提物体，则物体所受的合力为（）A．20N，向下B．50N，向上C．30N，向下D．0【答案】D【解析】物体受到的拉力小于重力，所以物体还是静止不动，处于平衡状态，故合力为零，D正确【考点】考查了力的合成4.在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：(1)该女运动员受到拉力的大小．(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．【答案】(1) ；(2) 2π。
【解析】取女运动员为研究对象，她受重力和拉力的作用，其合力提供向心力，方向水平向右指向圆心，其受力分析如图所示．(1)由力的合成，解直角三角形可得女运动员受到拉力F的大小为F＝(2)女运动员做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得=Fn＝mr解之可得女运动员做圆锥摆运动的周期为T＝2π。
【考点】力的合成，牛顿第二定律，向心力与向心加速度。
高一物理力的合成与分解试题(含答案)
高一物理力的合成与分解试题(含答案)高一物理力的合成与分解试题1、当一个共点力增大时，另一个力不变，两个力之间的夹角也不变，根据三角形法则，它们的合力F可能增大，也可能减小，所以选C。
2、根据三角形法则，两个大小相等的共点力的合力大小等于它们的大小的正弦值之和乘以它们的大小，即F=2Fsinθ，所以sinθ=1/2，θ=30°，选A。
3、一个力可以分解为两个力，当且仅当这两个力的合力等于这个力。
所以只有C是正确的。
4、当斜面倾角增大时，物体仍保持静止，说明物体受到的合力不变，由于物体在斜面上静止，所以支持力和摩擦力的合力等于物体所受的重力，即支持力和摩擦力之和不变。
斜面的法向量变小，所以支持力减小，摩擦力也减小，选D。
5、当C端所挂物体的质量逐渐增加时，绳OC的张力最先达到最大值，因为绳OC的张力受到了重力和绳OA、OB 的张力的共同作用，而绳OA、OB的张力是固定的，所以绳OC的张力最大，选C。
6、当绳的长度增加时，球对绳的拉力增大，因为绳的张力等于球对绳的拉力，选A。
7、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力，因为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，所以选C、D。
8、当水平力F增大时，斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大，因为物体仍能保持静止，说明斜面对物体的合力不变，选A。
9、物体A受到的力包括重力和B对A的支持力，由于它们一起沿斜面匀速下滑，所以A的合力为0，即重力和支持力大小相等，方向相反，选B。
端固定在墙上，另一端悬挂物体，使橡皮条呈现一定的倾斜角度，然后测量橡皮条的两条边长以及夹角，最后计算出悬挂物体所受的合力大小和方向。
这个实验可以用来验证力的平行四边形定则，即两个力的合力大小等于这两个力构成的平行四边形的对角线的长度，方向与对角线的方向相同。
20．当物体受到重力、支持力和摩擦力时，如果物体处于静止状态，则摩擦力的大小等于静摩擦力的最大值，方向与支持力相反；如果物体处于运动状态，则摩擦力的大小等于动摩擦力的常数乘以物体所受的支持力的大小，方向与运动方向相反。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1. 下列物理量中，运算符合平行四边形定则的是： A ．位移 B ．质量 C ．时间D ．路程【答案】A【解析】平行四边形是矢量合力与分解的法则，标量不能用平行四边形定则，而位移是矢量，质量，时间，和路程都是标量，因此只有A 正确，BCD 错误。
【考点】矢量的合力2. 两个共点力作用在一个物体上，其中F 1=4N 、F 2=5N ，则合力的大小不可能的是 A ．1N B ．4N C ．0 D ．9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N ，当两个力方向相反时合力最小为1N ，因此合力的范围是，因此C 不可能，ABD 有可能。
【考点】力的合成3. 如图(a)所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为M 1的物体，∠ACB ＝30°；如图(b)中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G 通过细绳EG 拉住，EG 与水平方向也成30°，轻杆的G 点用细绳CF 拉住一个质量为M 2的物体，求：(1)细绳AC 段的张力T AC 与细绳EG 的张力T EG 之比； (2)轻杆BC 对C 端的支持力； (3)轻杆HG 对G 端的支持力． 【答案】(1) M 1/2M 2(2) M 1g ，方向和水平方向成30°，指向斜右上方 (3) M 2g ，方向水平向右【解析】图(a)和图(b)中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C 点和G 点为研究对象，进行受力分析如图 (a)和如图 (b)所示，根据平衡规律可求解．(1)图 (a)中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力T AC ＝T CD ＝M 1g ；图 (b)中由于T EG sin30°＝M 2g 得T EG ＝2M 2g ，所以得T AC /T EG ＝M 1/2M 2； (2)图 (a)中，根据平衡规律，由拉密定理可得＝＝，N C ＝T AC ＝M 1g ，方向和水平方向成30°，指向斜右上方；(3)图 (b)中，根据平衡方程有 T EG sin30°＝M 2g 、T EG cos30°＝N G 所以N G ＝M 2gcot30°＝M 2g ，方向水平向右．4.有两个共点力，F1＝2 N，F2＝4 N，它们合力F的大小可能是()A．1 N B．5 N C．7 N D．9 N 【答案】B【解析】由|F1－F1|≤F≤|F1＋F2|知，B选项正确．5. F1、F2合力方向竖直向下，若保持F1的大小和方向都不变，保持F2的大小不变，而将F2的方向在竖直平面内转过60°角，合力的方向仍竖直向下，下列说法正确的是()A．F1一定大于F2B．F1可能小于F2C．F2的方向与水平面成30°角D．F1方向与F2的方向成60°角【答案】AC【解析】由于合力始终向下，可知F2与F2′的水平分力相同．故F2与F2′关于水平方向对称．所以F2与水平方向成30°，设F1与竖直方向成α，如图所示．对各力进行分解可得：F1sinα＝F2cos30°.①F1cosα>F2sin30°.②由①2＋②2得：F>F.即F1>F2.6.如图为曲柄压榨机结构示意图，A处作用一水平力F，OB是竖直线．若杆和活塞重力不计，两杆AO与AB的长度相同；当OB的尺寸为200，A到OB的距离为10时，求货物M在此时所受压力为多少？【答案】5F【解析】力F的作用效果是对AB、AO两杆产生沿杆方向的压力F1、F2，如图 (a)．而F1的作用效果是对M产生水平的推力F′和竖直向下的压力FN(见图(b))，可得对货物M的压力．由图可得：tanα＝＝10F1＝F2＝而FN＝F1sinα则FN＝sinα＝tanα＝5F7.作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是3N，另一个力的大小是4N，它们合力的大小可能是A．10N B．8N C．5N D．0【答案】C【解析】两个力合成时，合力满足关系式，所以当两个分力分别为3N和4N 时，合力,故C正确【考点】考查了力的合成8.三个共点力5N, 8N和10N作用在物体上，则他们的合力可能是下列数值中的( )A．0B．10 N C．15N D．25 N【答案】ABC【解析】由于10N在5N，8N的合力范围之内，三个力能平衡，合力可以为零，合力的最小值为零；三个力之和为合力的最大值．所以他们的合力，则25N不可能．故选ABC【考点】力的合成．点评：当三个力中第三个力在其余两个力合力范围内时，三个力可以平衡时，合力可以为零．9.架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.下列物理量中，运算符合平行四边形定则的是：A．位移B．质量C．时间D．路程【答案】A【解析】平行四边形是矢量合力与分解的法则，标量不能用平行四边形定则，而位移是矢量，质量，时间，和路程都是标量，因此只有A正确，BCD错误。
【考点】矢量的合力2.两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．1N B．4N C．0D．9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N，当两个力方向相反时合力最小为1N，因此合力的范围是，因此C不可能，ABD有可能。
【考点】力的合成3.质量为ｍ的木块，被水平力Ｆ紧压在倾角的固定木板上，如图，木板对木块的弹力和摩擦力的合力大小为（）A．F B．C．D．【答案】D【解析】木块受重力、支持力、推力和静摩擦力而平衡，木板对木块的作用力是支持力和摩擦力的合力，该力等于重力和推力的合力，所以，D正确，A、B、C错误．故选D．【考点】本题考查了共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用．4.两个共点力的夹角为90º时，它们的合力大小为，如果这两个力成某一角度θ时，它们的合力与其中的一个分力垂直，且大小为，求这两个力的大小。
【答案】【解析】设这两个力F1、F2夹角为900时：成某一角度θ时解得：，【考点】考查了力的合成5.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的说法中，正确的是（）A．合力一定大于每一个分力；B．合力一定小于每一个分力；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。
【解析】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，故AB错误；同一直线二力的合力方向与两个分力的方向相同；当二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同，故C错误；当夹角θ＜180°时，由公式F=,可知随着θ增大而减小，故D正确；【考点】合力与分力的关系6.两个共点力F1与F2的合力大小为10N，则F1与F2的大小可能是A．F1＝4N，F2＝5N B．F1＝12N，F2＝18NC．＝1N，F2＝12N D．F1＝10N，F2＝10N【答案】BD【解析】当两力合成时，大小关系满足,A中合力，不包含10N，故A不可能；B中合力，包含10N，故B可能；C中合力，不包含10N，故C不可能；D中合力，包含10N，故D可能【考点】考查了二力合成，基础题7.（多选）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
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。
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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14. 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37. 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511. 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。