《力的合成》经典例题
(完整版)力的合成与分解练习及答案

.选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分。
每小题给出的四个选项中, 只有一个选项是正确的)1.用手握瓶子,瓶子静止在手中,下列说法正确的是()A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子所受的重力B.手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大D.手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力2.—物体受绳的拉力作用由静止开始运动,先做加速运动,后做匀速运动,再做减速运动,则下列说法中正确的是()A.加速运动时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速运动时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速运动时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等3.如图1,一把正常使用的自动雨伞,关于其中弹簧的状态,正确的说法是()(A)无论雨伞收起或打开,弹簧都受到压力。
(B)无论雨伞收起或打开,弹簧都受到拉力。
弹(C)雨伞打开时,弹簧受到压力;雨伞收起时,弹簧受到拉力。
(D)雨伞打开时,弹簧受到拉力;雨伞收起时,弹簧受到压力。
4•在机场和海港,常用输送带运送旅客和行李、货物。
如图2所示,a为水平输送带,b为倾斜输送带。
当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列几种判断中正确的是()A.a、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用B.a、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用C.情形a中的行李箱受到两个力作用,情形b中的行李箱受到三个力作用D•情形a中的行李箱受到三个力作用,情形b中的行李箱受到四个力作用5.如图3所示,物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N,在向右运动的过程中,还受到一个方向向左的大小为15N的拉力作用,则物体受到的合力为()A.5N,向右B.5N,向左C.35N,向右D.35N,向左图36.如图4所示,在竖直光滑墙上用细线悬挂一重为G的小球,悬线与竖直方向0角,将重力G沿细线方向和垂直于墙的方向分解为Fi和F2,则它们的大小应为:()A.F=Gcos0,F=Gtan012B.F=Gcos0,F=Gsin012C.F=G/cos0,F=Gsin012D.F=G/cos0,F=Gtan012图图57.用如图8.如图6所示,小明要在客厅里挂一幅质量为1.0kg的画(含画框),画框背面有两个相距1.0m、位置固定的挂钩,他将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上,把画对称地挂在竖直墙壁的光滑钉子上,挂好后整条细绳呈绷紧状态。
高中物理必修1《力的合成》专项训练题

高中物理必修1《力的合成》专项训练题一、选择题1.将同时作用在同一物体上的两个力F 1和F 2合成为F ,则可以肯定的是( )A .F 1、F 2和F 是同一施力物体产生的力B .F 1、F 2和F 是同一性质的力C .F 的作用效果与F 1、F 2的总作用效果相同D .F 1、F 2的代数和一定等于F2.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F 1=5N ,方向沿x 轴的正向;F 2=6N ,沿y 轴正向;F 3=4N ,沿x轴负向;F 4=8N ,沿y 轴负向,以上四个力的合力方向指向( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.如图1所示,两个共点力F 1、F 2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F .在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F 的大小变化情况为( )A .从最小逐渐增大到最大B .从最大逐渐减小到零C .从最大逐渐减小到最小D .先增大后减小4.如图2所示,是两个共点力的合力F 跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像,则这两个分力的大小分别是( )A .1 N 和4 NB .2 N 和3 NC .1 N 和5 ND .2 N 和4 N 5.如图3所示,6个力的合力为F 1,若去掉1 N 的那个分力,则其余5个力的合力为F 2.则关于F 1、F 2的大小及方向表述正确的是( )A .F 1=0,F 2=0B .F 1=1 N ,方向与1 N 的力反向,F 2=0C .F 1=0,F 2=1 N ,方向与4 N 的力同向D .F 1=0,F 2=7 N ,方向与4 N 的力同向 图1 图2图36. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图4所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F ,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G ,则下列说法中正确的是( )A .当θ为120°时,F =GB .不管θ为何值,F =G 2C .当θ=0°时,F =G 2D .θ越大时F 越小二、填空题7.在做《探究求合力的方法》的实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A 点,用两根细绳结在橡皮条的另一端O ,如图5所示。
力的合成与分解经典例题

力的合成与分解练习一、计算题1. 如图所示,一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。
一体重为500N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体。
(1)此时人对地面的压力是多大?(2)轻绳BD所受的力是多大?(3)斜杆BC所受的力是多大?2. 如图所示,倾角θ=37°、斜面长为1m的斜面体放在水平面上.将一质量为2kg的小物块从斜面顶部由静止释放,1s后到达底端,斜面体始终保持静止.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小物块沿斜面下滑的加速度和到达底端时速度的大小;(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;(3)小物块运动过程中,水平面对斜面体的摩擦力大小和方向.3. 右图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10cm,直角边AC=2cm.当用F=100N 的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力.4. 用细绳AC和BC吊一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图,已知:物体重力为100N,求:(1)绳AC的弹力;(2)绳BC的弹力.5. 如图所示,在倾角α为37o的斜面上,一质量为m=10kg的光滑小球被竖直的木板挡住,处于静止状态,求:(1)斜面对小球的支持力为多大?(2)挡板对小球的支持力为多大?6. (12分)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图放置,M与水平面的滑动摩擦因数为μ.OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,m重20N.M、m均处于静止状态.求:(1)OA、OB对O点的拉力的大小;(2)M受到的静摩擦力.(可以用分式表示)7. 如图,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为M A=0.4kg和M B=0.3kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B相对静止一起向右匀速运动。
高中物理《力的合成和分解》练习题

高中物理《力的合成和分解》练习题1.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.2222215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为:3335512===F F tg θ θ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.320030cos 21== F F N=346 N合力与F 1、F 2的夹角均为30°.2.力的分解力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F sin α②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sin α③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
3.4 力的合成 习题课件(共36张PPT)

②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
③将弹簧秤都拉伸到相同刻度
④将橡皮条和绳的C.①④
D.②③
(2)同学们在操作中有如下议论,其中对减小实验误差有益的
说法是____D____(填字母代号).
①两细绳必须等长 ②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 ③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 ④拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要 稍远些 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
7. (多选题)作用在同一质点上的两个力,大小分别 为20 N、15 N,它们的方向可以变化,则该质点所 受的此两个力的合力为(ACD)
A. 最大值为35 N C. 最小值5 N
B. 可能是0 D. 可能是20 N
解析 20 N、15 N两个力的合力的范围为 5N≤F≤35N,故A、C、D选项正确.
A. 45° C. 120°
B. 60° D. 135°
解析 两个等大的力的合力与分力大小相等,则这 两个力的夹角为120°,如图。故C选项正确.
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,如图所示, 物体受到的合力为( D )
A. 15 N
B. 25 N
答案 设侧向力F作用于钢索的O点,则O点将沿力 的方向发生很小移动,因此AOB不在同一直线上, 成一个非常接近180°的角度,而且钢索也被拉紧, 这样钢索在B端对卡车有一个沿BO方向的拉力FB, 由于AOB是同一根钢索,故钢索相当于树和车给O 点两个作用力FOA、FOB,且FOA=FOB,FOA、FOB的 合力等于F,由于∠AOB接近180°,即使F较小, FOB也可以非常大,故能将卡车拉出泥坑.
C. 20 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.。
力的合成习题(有答案)
(1)在“验证共点力合成的平行四边形法则”实验中,每次实验时都要把可移动的橡皮条的一端缓慢拉到同一位置,这就使每次拉力作用的时候,橡皮条的形变量相同。
实验中记录每次拉力的大小、方向,利用力的图示法验证共点力合成时应遵循的法则。
这种实验验证所使用____________________________法。
(2)在实验过程中要注意:细绳、弹簧秤应与水平木板保持________________,弹簧秤伸长的方向与细绳要____________________。
(3)如图15所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,可以判断其中_________同学的实验结果比较符合实验事实。
关于“探究求合力的方法”实验,下列说法正确的是( ) A.两串钩码的拉力与某一串钩码的拉力作用效果相同B.实验中不必记录两分力的夹角C.实验中必须记录两分力的方向D.实验中必须记录橡皮条端点最终被拉到的位置(答案:ACD)例2.力F 1=45N ,方向水平向东。
力F 2=60N ,方向水平向北,用作图法求解合力F 的大小和方向。
解析:选择某一标度,利用1.0cm 的长度表示15N 的力,作出力的平行四边形,如图3-4-1所示,表示F 1的线段长3.0㎝,表示F 2的线段长4.0㎝。
用刻度尺量出对角线的长度L 为5.0㎝,利用F =L ×15/1.0N=75N 求出,用量角器可量出合力的方向为东偏北53°。
拓展:涉及方向问题的共点力合成时,表示的方向应该与地图册的方向一致。
用图解法求合力时,选用的标度不能太小,标度太小会导致误差增大。
例3、下列关于合力的叙述中正确的是( )A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B.两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大C.合力的大小总不会比分力的代数和大D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算解析:力的合成基本出发点是力的等效代替.合力是它的所有分力的一种等效力,它们之间是等效代替关系。
力的合成与分解经典题
力的合成与分解经典题一、力的合成经典题1. 题目- 有两个力,F_1 = 3N,方向水平向右;F_2 = 4N,方向竖直向上。
求这两个力的合力大小和方向。
2. 解题思路- 这就像是两个人在拉一个东西,不过方向不一样。
我们可以用平行四边形定则来求合力。
- 首先呢,根据平行四边形定则,合力的大小F=√(F_1^2)+F_2^{2}。
这里F_1 = 3N,F_2 = 4N,那就是F=√(3^2)+4^{2}=√(9 + 16)=√(25)=5N。
- 然后求方向,我们可以用三角函数。
设合力与水平方向的夹角为θ,那么tanθ=(F_2)/(F_1),也就是tanθ=(4)/(3),所以θ=arctan(4)/(3)≈53.13^∘,合力方向是与水平方向成53.13^∘角斜向上。
3. 总结- 做这种力的合成题啊,只要记住平行四边形定则,再加上点三角函数的知识,就像切菜一样简单啦。
二、力的分解经典题1. 题目- 一个物体受到一个大小为10N的力F,方向与水平方向成37^∘角斜向上。
将这个力分解为水平方向和竖直方向的分力。
2. 解题思路- 想象这个力就像一个斜着拉东西的绳子,我们要把它的作用效果分成水平和竖直两个方向。
- 根据力的分解的平行四边形定则,水平方向的分力F_x = Fcos37^∘,竖直方向的分力F_y = Fsin37^∘。
- 我们都知道cos37^∘=(4)/(5),sin37^∘=(3)/(5),力F = 10N。
- 那么水平方向分力F_x=10×(4)/(5)=8N,竖直方向分力F_y =10×(3)/(5)=6N。
3. 总结- 力的分解也不难,关键就是要找到合适的角度,然后用三角函数把力分解到我们想要的方向上。
就像把一个大任务分成几个小任务一样,各个击破嘛。
力的合成试题及答案
力的合成试题及答案一、单项选择题1. 两个力F1和F2,它们的合力范围是:A. F1 + F2B. |F1 - F2|C. F1 + F2 或 |F1 - F2|D. 0答案:C2. 当两个力的方向相同时,它们的合力大小为:A. F1 + F2B. F1 - F2C. 0D. 2F1答案:A3. 已知两个力的大小分别为3N和4N,它们之间的夹角为120°,则它们的合力大小为:A. 5NB. 7NC. 1ND. 无法确定答案:A二、填空题1. 当两个力的大小相等且方向相反时,它们的合力大小为_________。
答案:0N2. 两个力F1和F2的合力大小为10N,如果F1=8N,F2=6N,则它们之间的夹角为_________。
答案:60°三、计算题1. 已知三个力F1=10N,F2=15N,F3=20N,它们作用于同一点,且F1和F2之间的夹角为90°,F2和F3之间的夹角为120°,求这三个力的合力大小。
答案:首先计算F1和F2的合力F12,F12 = √(F1² + F2²) =√(10² + 15²) = 18.97N。
然后,计算F12和F3的合力F123,F123 = √(F12² + F3² - 2 * F12 * F3 * cos(120°)) = √(18.97² + 20² - 2 * 18.97 * 20 * (-0.5)) = 25.98N。
2. 两个力F1=5N和F2=8N,它们之间的夹角为60°,求它们的合力大小。
答案:F = √(F1² + F2² + 2 * F1 * F2 * cos(60°)) = √(5²+ 8² + 2 * 5 * 8 * 0.5) = 9.22N。
四、简答题1. 请简述力的合成法则。
力的合成和分解练习题及答案
1.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.2222215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为:3335512===F F tg θ θ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.320030cos 21== F F N=346 N合力与F 1、F 2的夹角均为30°.2.力的分解力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F sin α②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sinα③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
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《力的合成》习题
命题人:王留峰时间:2010-12-10
1.关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F,以下说法正确的是( AC )
A.合力的效果与两个共点力F1、F2的共同作用效果相同
B.合力F一定大于F1或F2
C.合力F可能小于F1或F2
D.合力F不可能等于F1或F2
E.合力F的大小随F1、F2间夹角的减小而减小
2.将二力F1、F2合成F合,则可以肯定( C )
A.F1和F合是同一性质的力
B.F1、F2是同一施力物体产生的力
C.F合的效果与F1、F2的总效果相同
D.F1、F2的代数和等于F合
3.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的
拉力的合力变化情况是( A ) A.不变B.减小C.增大D.无法确定
4. 5N和7N的两个力的合力可能是( ACD ) A.3N B.13N C.2.5N D.10N
5.共点力的合力与分力的关系是( AD ) A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用时产生的效果是相同的
B.合力的大小一定大于两个分力中较小分力
C.合力的大小一定小于两个分力的大小之和
D.合力的大小可能比两个分力的大小都大,可能都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小
6.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( CF ) A.合力大小随着两力夹角的增大而增大
B.合力大小一定大于分力中最大者
C.两分力夹角小于180°时,合力随夹角的减小而增大
D.合力不能小于分力中最小者
E.合力F一定大于任一个分力
F.合力的大小可能等于F1也可能等于F2
7.两个共点力,一个是40 N,另一个未知,合力大小是100 N,则另一个力可能是( C ) A.20 N B.40 N C.80 N D.150 N
8.两个共点力的夹θ固定不变,其合力为F,当其中一个力增大时,下述正确的是( C ) A.F一定增大
B.F矢量可以不变
C.F可能增大,也可能减小
D.当0<θ<90°,F一定减小
9.物体受到两个相反的力作用,二力大小F1=5 N,F2=10 N,现保持F1不变,将F2从10N减小到零的过程,它们的合力大小变化情况是( C )A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变小后变大D.先变大后变小
10.有三个力:F l=2 N,F2=5 N,F3=8 N,则( D )A.F2和F3可能是F1的两个分力
B.F1和F3可能是F2的两个分力
C.F1和F2可能是F3的两个分力
D.上述结果都不对
11. 有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则( D ) A.F1可能是F2与F3的合力
B.F2可能是F1与F3的合力
C.F3可能是F1与F2的合力
D.以上说法都错误
12.大小不变的两个共点力F1与F2,其合力为F,则( BCD ) A.合力F一定大于任一分力
B.合力大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力有可能小于任何一个分力
D.合力F大小随F1、F2之间夹角的增大而减小
13.两个共点力,大小都是50N,要使这两个力的合力也是50N,这两个力之间夹角应为(D)A.30°B.45°C.90°D.120°
14.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90°时合力大小为20N,则当它们间夹
角为120°时,合力的大小为 ( B )
A .40N
B .102N
C .202N
D .103N
15.一根质量可以不计的细线,能够承受的最大拉力为F ,现在把重力G=F 的物体用一个光
滑的小钩(重力不计)挂在这根细线上,两手拉着细线的两端,开始时两手并拢,然后让
两手沿水平方向逐渐分开,为了不让细线被拉断,细线的两段之间的夹角不能大于 ( C )
A .60°
B .80°
C .120°
D .150°
16.如图3-11所示,重为100N 的物体在水平面上向右运动,物体与水平面的
动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N,那么物体
受到的合力为 ( B )
A .0
B .40N,水平向左
C .20N,水平向右
D .20N,水平向左
17.关于几个力与其合力的说法正确的是( C )
A .两个分力的合力F 随着两分力间夹角的增大而增大
B .合力和原来的那几个力同时作用于物体上
C .求几个力的合力遵从平行四边形法则
D .平行四边形定则求多个共点力的合力时,顺序不同,合力一定不相同
18. 物体同时受到同一平面内的三个力的作用下列几组力的合力不可能...
为零的是 ( BC ) A .5N 、7N 、 8N B .5N 、2N 、8N C .1N 、5N 、10N D .1N 、
10N 、1ON
19.作用于同一点的两个力F 1、F 2的合力F 随F 1、F 2的夹角变化的
情况如图3-12所示,则F 1= ,F 2= 。
20.在研究两个共点力合成的实验中得到如图3-4-9所示的合力F
与两个分力的夹角的关系图,问:
(1)两个分力的大小各是多少?(2)合力的变化范围是多少?
21.两个共点力的合力最大值为25N ,最小值为15N ,则这两个力分
别为 N 、 N 。
22.三个力大小分别为3N,4N,5N,合力取值范围是 ,如 将第三个力为8N, 合力取值范围是 。
23.两共点力,F 1、 F 2大小均为60N ,夹角为600,则合力大小为 。
图
3-11 图
24.两共点力,F1大小为30N,方向水平向右,F2大小40N,方向竖直向上。
用作图法求出这两个力的合力的大小、方向。
24.两共点力,F1大小为60N,方向水平向右,F2大小80N,方向竖直向下,用计算法求出这两个力的合力的大小、方向。
25.同时作用在某物体上的两个力,大小分别为6 N和8 N.当这两个力之间的夹角由0°逐渐增大至180°时,这两个力的合力将由最大值________逐渐变到最小值________.
26.作用在同一物体上的三个力,它们的大小都等于5 N,任意两个相邻力之间的夹角都是120°,如图3-4-7所示,则这三个力合力为________;若去掉F l,而F2、F3不变,则F2、F3的合力大小为________,方向为________
图3-4-7图3-4-8
27.六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相互之间夹角均为60°,如图3-4-8所示,则它们的合力大小是________,方向________,
28.有两个大小相等的共点力F l和F2,当它们间的夹角为90°时合力为F,则当它们夹角为120°时,合力的大小为________.
30.已知三个力F l=20 N,F2=30 N,F3=40 N,作用在物体同一点上,它们之间的夹角为120°,求合力的大小和方向.。