3.4 力的合成和分解-2021-2022學(xué)年高一物理（人教版2019必修第一冊）

文檔來源網(wǎng)絡(luò)整理侵權(quán)必刪試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁第三章相互作用-力3.4力的合成和分解一：知識精講歸納考點一、合力和分力1．共點力幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力．2．合力與分力假設(shè)一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力，這幾個力叫作那個力的分力．3．合力與分力的關(guān)系合力與分力之間是一種等效替代的關(guān)系，合力作用的效果與分力共同作用的效果相同．二、力的合成和分解1．力的合成：求幾個力的合力的過程．2．力的分解：求一個力的分力的過程．3．平行四邊形定則：在兩個力合成時，以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，如圖所示，F(xiàn)表示F1與F2的合力．4．如果沒有限制，同一個力F可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力．5．兩個以上共點力的合力的求法：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力．重難點規(guī)律精講：一：合力與分力的關(guān)系1．兩分力同向(θ＝0)時，合力最大，F(xiàn)＝F1＋F2，合力與分力同向．2．兩分力反向(θ＝180°)時，合力最小，F(xiàn)＝|F1－F2|，合力的方向與較大的一個分力的方向相同．3．當(dāng)兩個分力大小不變時，合力F隨兩分力夾角θ的增大而減小，合力的大小取值范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.4．合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．二、力的合成和分解1．共點力合成的方法（1）作圖法。（2）計算法。2．三角形定則平行四邊形的一半是三角形，在求合力的時候，只要把表示原來兩個力的矢量首尾相接，然后從第一個力的箭尾向第二個力的箭頭畫一個矢量(如圖所示)，這個矢量就表示原來兩個力的合力．三：按效果分解(1)分解原則：根據(jù)力的作用效果確定分力的方向，然后再畫出力的平行四邊形．(2)基本思路2．常見典型力的分解實例實例產(chǎn)生效果分析水平地面上物體受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2.F1＝Fcosα，F(xiàn)2＝Fsinα.質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體具有沿斜面下滑趨勢的分力F1，二是使物體壓緊斜面的分力F2.F1＝mgsinα，F(xiàn)2＝mgcosα.質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊擋板的分力F1，二是使球壓緊斜面的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊豎直墻壁的分力F1，二是使球拉緊懸線的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).A、B兩點位于同一平面上，質(zhì)量為m的物體被AO、BO兩線拉住，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體拉緊AO線的分力F1，二是使物體拉緊BO線的分力F2.F1＝F2＝eq\f(mg,2sinα).質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是拉伸AB的分力F1，二是壓縮BC的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).四、力的正交分解法1.力的正交分解法把力沿著兩個經(jīng)選定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法．如圖所示，將力F沿x軸和y軸兩個方向分解，則Fx＝Fcosα Fy＝Fsinα2．正交分解法求合力(1)建立直角坐標(biāo)系：以共點力的作用點為坐標(biāo)原點，直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上．(2)正交分解各力：將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如圖所示．(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x＋…，F(xiàn)y＝F1y＋F2y＋….(4)求共點力的合力：合力大小F＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))，設(shè)合力的方向與x軸的夾角為α則tanα＝eq\f(Fy,Fx).五、力的分解中定解條件討論把力按照題中給定的條件分解．若代表合力的對角線與給定的代表分力的有向線段能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明合力可以分解成給定的分力，即有解；若不能，則無解．常見的有幾種情況．已知條件分解示意圖解的情況已知兩個分力的方向唯一解已知一個分力的大小和方向唯一解已知一個分力(F2)的大小和另一個分力(F1)的方向①F2＜Fsinθ無解②F2＝Fsinθ唯一解③Fsinθ＜F2＜F兩解④F2≥F唯一解二：考點題型歸納題型一：合力與分力的關(guān)系1．（2021·全國高一專題練習(xí)）下面關(guān)于合力與分力的敘述中正確的是（）A．一個物體受到幾個力的作用，同時也受到這幾個力的合力的作用B．合力可能小于它的任何一個分力C．合力的大小一定等于兩個分力的代數(shù)和D．合力的大小隨兩分力夾角增大而增大2．（2021·全國高一專題練習(xí)）關(guān)于分力和合力，以下說法不正確的是（）A．合力的大小可能等于某一個分力的大小B．合力的作用效果跟它的幾個分力共同作用的效果相同C．合力的大小一定大于任何一個分力D．合力的大小可能小于它的任一個分力3．（2019·河南信陽市·高一期末）分力和合力大小關(guān)系為（）A．無論兩個分力的方向是否一致，合力總是大于每一個分力B．無論兩個分力的方向是否一致，合力至少比一個分力大C．兩分力大小不變，夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時合力一定減小D．無論兩個分力的方向是否一致，分力增大時，合力一定增大題型二：合力的取值范圍4．（2021·北京石景山·高一期末）作用在同一物體上的兩個共點力，一個力的大小是5N，另一個力的大小是7N，它們合力的大小可能是（）A．1N B．5N C．14N D．35N5．（2022·全國高一課時練習(xí)）如圖所示，是兩個共點力的合力F的大小與這兩個共點力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個力的大小分別是（）

A．1N、4N B．2N、3NC．1N、5N D．2N、4N6．（2021·天水市第一中學(xué)高一開學(xué)考試）物體同時受到三個共點力作用，下列幾組力中合力不可能為零的是（）A．、、 B．、、C．、、 D．、、題型三：力的平行四邊形法則7．（2019·天津市求真高級中學(xué)高一月考）一物體受到三個共面共點力、、的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（各小方格邊長相等），則下列說法正確的是（）A．三力的合力有最大值，方向不確定B．三力的合力有唯一值，方向與同向C．三力的合力有唯一值，方向與同向D．由題給條件無法求出合力大小8．（2021·奉新縣第一中學(xué)高一月考）如圖所示，三個大小相等的力F作用于同一點O，合力最小的是（）A．B． C．D．9．（2021·全國高一專題練習(xí)）5個力同時作用于某一質(zhì)點，此5個力大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對角線，如圖所示，這5個力的合力的大小為的（）A．3倍B．4倍C．5倍D．6倍題型四：兩力成特殊角的合力計算10．（2021·全國高一專題練習(xí)）兩個大小相等的共點力F1和F2，當(dāng)它們之間的夾角為90°時，合力大小為10N，則當(dāng)它們之間的夾角為120°時，合力的大小為（）A．10N B．10N C．15N D．20N11．（2020·福建省福州高級中學(xué)高一期中）兩個大小相等的共點力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為120°時，合力大小為F；當(dāng)它們的夾角為90°時，合力大小為（）A． B． C． D．12．（2021·四川巴中市·）兩共點力F1、F2的合力最大值為14N，最小值為2N。若F1、F2的夾角為90°，合力的大小為（）A．7N B．8N C．9N D．10N題型五：力的三角形法則13．（2021·山西省長治市第二中學(xué)校高一月考）三個共點力F1、F2、F3可用如圖所示的有向線段表示，它們圍成封閉的三角形。則這三個力的合力最大的是（）A．B．C．D．

14．（2020·莆田第十五中學(xué)高一期末）如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關(guān)系是F1<F2<F3，則下列四個圖中，這三個力的合力最小的是（）A． B．C． D．15．（2020·蚌埠田家炳中學(xué)高一月考）如圖所示，由、、為邊長組成四個三角形，且，根據(jù)力的合成，下列四個圖中三個力、、的合力最大的是（）A． B．C． D．題型六：力按效果分解問題16．（2021·全國高一專題練習(xí)）將處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，圖中錯誤的是（）A．B．C． D．D．17．（2021·全國）如圖所示，某鋼制工件上開有一個楔形凹槽，凹槽的截面是一個直角三角形ABC，∠CAB=30°，∠ABC=90°，在凹槽中放有一個光滑的金屬球，當(dāng)金屬球靜止時，金屬球?qū)Π疾鄣腁B邊的壓力大小為F1，對BC邊的壓力大小為F2，則的值為（）A． B． C． D．18．（2021·黑龍江哈爾濱市第六中學(xué)校高一開學(xué)考試）生活中常用刀或斧來劈開物體。如圖所示為刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為2θ，則可知刀劈開物體時對其側(cè)向推力F1、F2的大小為（）A．F1＝F2＝ B．F1＝F2＝C．F1＝F2＝ D．F1＝F2＝題型七：力的正交分解問題19．（2020·欽州市第四中學(xué)高一月考）如圖所示，傾角α=30°的斜面上靜置一個物體，該物體受到的重力G按照產(chǎn)生的效果可以分解為使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2，則這兩個分力的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，20．（2021·全國高一專題練習(xí)）在同一平面內(nèi)的四個共點力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N，方向如圖所示，求它們的合力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

21．（2020·全國高一課時練習(xí)）如圖所示，傾角為θ=的斜面上放著一個木箱，F(xiàn)與水平方向成角。分別以平行于斜面和垂直于斜面的方向為x軸和y軸建立坐標(biāo)系，把F分解為沿著兩個坐標(biāo)軸的分力。試在圖中作出分力Fx和Fy，并計算它們的大小。

三：考點過關(guān)精練一、單選題22．（2023·沙坪壩區(qū)·重慶八中高一期中）有兩個大小相等的共點力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為60°時合力的大小為F，則當(dāng)它們的夾角為90°時，合力的大小為（）A． B． C． D．23．（2021·全國高一專題練習(xí)）將力F分解成和，若已知的大小以及與F的夾角（為銳角），則錯誤的是（）A．當(dāng)時，無解 B．當(dāng)時，有一解C．當(dāng)時，有一解 D．當(dāng)，有兩解24．（2021·全國高一專題練習(xí)）如圖所示，將繩子的一端系在汽車上，另一端系在等高的樹干上，兩端點間繩長為10m。用300N的拉力把水平繩子的中點往下拉離原位置0.5m，不考慮繩子的重力和繩子的伸長量，則繩子作用在汽車上的力的大小為（）A．1500N B．6000N C．300N D．1500N25．（2021·全國高一專題練習(xí)）作用在一個物體上的兩個共點力的合力的大小隨兩個分力之間的角度變化的關(guān)系如圖所示，關(guān)于兩個分力F1、F2的大小，下列選項正確的是（）A．F1=10N、F2=20NB．F1=12N、F2=18NC．F1=14N、F2=16ND．F1=15N、F2=15N26．（2021·全國）一平面內(nèi)有三個大小相等的共點力，如圖甲、乙、丙、丁所示，各圖的合力大小分別記為、、、，則下列判斷正確的是（）A． B．C． D．27．（2021·全國高一專題練習(xí)）小陶、小盛兩人共提一桶水勻速走向教室，如圖所示，水和水桶的總質(zhì)量為m，兩人拉力方向與豎直方向都成θ角，大小都為F，則下列說法中正確的是（）A．不管θ為何值，B．當(dāng)θ為30°時，F(xiàn)=mgC．當(dāng)θ=45°時，F(xiàn)=mgD．θ越大時，F(xiàn)越大28．（2021·全國高一專題練習(xí)）水平面上的物體在水平方向的力F1和F2作用下，沿水平面向右做勻速直線運動，如圖所示。已知N，N，下列說法正確的是（）

A．撤去F1的瞬間，物體受到的合外力大小變?yōu)?NB．撤去F1的瞬間，物體受到的摩擦力大小變?yōu)?NC．撤去F2的瞬間，物體受到的合外力大小變?yōu)?ND．撤去F2的瞬間，物體受到的摩擦力大小仍為4N29．（2021·山東聊城·高一期末）在生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。如圖是刀劈物體時的橫截面示意圖，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面間的夾角為，則刀劈物體時對物體側(cè)向推力的大小為（）A． B． C． D．四：高分突破精練一：單選題30．（2021·陜西寶雞市·）在力的合成中，關(guān)于兩個分力與它們合力關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．合力大小一定等于兩個分力大小之和B．合力的方向一定與分力的方向相同C．合力大小一定比任何一個分力都大D．兩個分力不變時，兩個分力的夾角在之間變化時，夾角越大合力越小31．（2021·全國高一專題練習(xí)）某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N大小的力），該物體所受的合外力大小正確的是（）

A．甲圖中物體所受的合外力大小等于4NB．乙圖中物體所受的合外力大小等于2NC．丙圖中物體所受的合外力大小等于0D．丁圖中物體所受的合外力大小等于032．（2021·浙江湖州市·高一期末）如圖所示，小明用繩拉著裝滿沙子的車，拉力F與水平方向成角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為（）

A． B． C． D．33．（2021·遼寧葫蘆島市·高一期末）物體同時受到下列三個力的作用，可能處于平衡狀態(tài)的是哪組（）A．1N、1N、3N B．2N、3N、4N C．3N、5N、10N D．4N、5N、10N34．（2021·河南新鄉(xiāng)市·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為的物體，以某一速度沖上傾角為的斜面，一沿斜面向下的力作用在物體上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，則物體沿斜面向上運動的過程中，受摩擦力的大小和方向為（，重力加速度g?。ǎ〢．大小，方向沿斜面向上B．大小，方向沿斜面向下C．大小，方向沿斜面向上D．大小，方向沿斜面向上35．（2021·全國高一專題練習(xí)）某同學(xué)在研究力的合成和分解實驗時，固定好兩只定滑輪，鉤碼通過細(xì)繩繞過滑輪，在細(xì)繩的某處A系上一個繩套，將彈簧秤鉤在繩套上豎直向下用力拉，使系統(tǒng)平衡，如圖所示。若，每個鉤碼的重力大小為，不計摩擦，則關(guān)于彈簧秤的示數(shù)說法正確的是（）A． B． C． D．36．（2021·全國）小明想推動家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒推動，于是他便想了個妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法正確的是（）A．這是不可能的，因為小明根本沒有用力去推衣櫥B．這是不可能的，因為無論如何小明的力氣也沒那么大C．這有可能，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D．這有可能，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力37．（2021·山東濱州·高一期末）如圖所示，某物體受5個共點力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若的大小不變，方向沿順時針轉(zhuǎn)過120°，其余三個力的大小和方向均不變，則此物體受到的合力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A． B． C． D．38．（2021·廣東河源·高一期末）三個相同光滑空油桶按下圖四種方式存放在不同的箱子中，則油桶A對C的支持力最大的是（）A．圖(1) B．圖(2) C．圖(3) D．圖(4)二、多選題39．（2021·全國高一專題練習(xí)）對兩個大小不等的共點力進(jìn)行合成，則（）A．合力一定大于每個分力B．合力可能同時垂直于兩個分力C．合力的方向可能與一個分力的方向相反D．兩個大小不變的分力的夾角在0°到180°之間變化時，夾角越小，合力越大40．（2021·全國高一專題練習(xí)）如圖所示為兩個大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像（0≤θ≤360°），下列說法中錯誤的是（）A．合力大小的變化范圍是0≤F≤10N B．合力大小的變化范圍是2N≤F≤14NC．這兩個分力的大小分別為6N和8N D．這兩個分力的大小分別為2N和8N41．（2021·四川宜賓市·高一期末）下列圖中物體均處于靜止，將物體所受重力或拉力按力的效果進(jìn)行分解，其中正確的是（）A． B．C．D．42．（2022·全國高一課時練習(xí)）質(zhì)量為m的物體放在傾角為的斜面上，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為。在水平恒力F作用下，物體沿斜面勻速向上運動，如圖所示，則以下關(guān)于物體受到的摩擦力大小表示錯誤的是（）

A． B．C． D．43．（2020·河北石家莊市·石家莊一中高一期中）如圖所示是李強同學(xué)設(shè)計的一個小實驗，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個“三角支架”。在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實驗會感受到（）A．細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC．細(xì)繩對手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向AD．所掛重物質(zhì)量增大時，細(xì)繩和桿對手的作用力不變44．（2021·四川廣安市·高一期末）如圖是斧頭劈木樁的情景，斧頭的縱面是一個等腰三角形，頂角為θ。使用時，垂直斧背加一個力F，這個力產(chǎn)生兩個作用效果，使斧頭擠壓木樁的兩個劈開面。下列敘述正確的是（）A．若F一定，θ越大則木樁的兩個劈開面受到的擠壓力越大B．若F一定，θ越小則木樁的兩個劈開面受到的擠壓力越大C．若θ一定，F(xiàn)越大則木樁的兩個劈開面受到的擠壓力越大D．若θ一定，F(xiàn)越小則木樁的兩個劈開面受到的擠壓力越大三、實驗題45．（2021·全國高一專題練習(xí)）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中。某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘。O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。（1）具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有______；A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實驗再次進(jìn)行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C．使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D．用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力（2）圖乙中______是力F1和F2的合力的理論值；______是力F1和F2的合力的實際測量值；（3）在實驗中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：______（選填“變”或“不變”）46．（2020·福建福州市·高一期末）某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條（帶兩個較長的細(xì)繩套），刻度尺，圖釘（若干個）。（1）實驗時，先用兩個彈簧測力計平行于木板拉繩套，將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點拉到O點，其中拉OC細(xì)繩的彈簧測力計指針位置如圖（a）所示，其讀數(shù)為________N，根據(jù)記錄的兩個彈黃測力計的示數(shù)F1、F2和各自的方向，作出這兩個力的圖示，并用作圖法作出兩個力的合力F；再用一個彈簧測力計拉橡皮條，也將結(jié)點拉到O點，記錄這時彈簧測力計的示數(shù)和方向，并作出這個力的圖示F’，圖（b）中的F與F′兩個力中，方向一定沿AO方向的是________。（2）具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有_________。A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實驗再次進(jìn)行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C．使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D．用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力（3）用如圖（a）所示的裝置來驗證“力的平行四邊形定則”實驗中，以下說法正確的是___________。A．同一次實驗中每次拉橡皮條時都應(yīng)該把橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點拉至同一位置O點B．橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計應(yīng)保持在同一平面內(nèi)，且與板面平行C．拉動細(xì)繩時彈簧測力計的外殼與紙面間的摩擦?xí)箤嶒灝a(chǎn)生誤差D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離盡量遠(yuǎn)些E．兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小越大越好F．作圖時要用細(xì)鉛筆，同一實驗中選定的比例標(biāo)度要相同，所取的比例標(biāo)度要適當(dāng)（4）用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端水平向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置，分別讀出彈黃測力計A和B的示數(shù)，并在緊貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和細(xì)線的方向。為了準(zhǔn)確完成實驗，下列不必要的實驗要求是________。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．應(yīng)測量重物M所受的重力B．橡皮筋伸長要在彈性限度范圍C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．保證整個裝置在豎直平面內(nèi)E．改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置四、解答題47．（2021·南京市第五高級中學(xué)）如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力F1大小為100N，方向為東偏南37°，為了使船受到的合力恰能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)在圖中用刻度尺作出相應(yīng)力的平行四邊形；(2)求風(fēng)力和繩子拉力的合力F大小及繩子拉力F2的大小。48．（2020·天津靜海區(qū)·高一月考）如圖所示，已知F1=20N，與水平方向成37度角向右上方；F2=6N，豎直向下；F3=10N，水平向左；求三個力的合力F合的大小和方向。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）49．（2020·烏蘇市第一中學(xué)高一月考）如圖所示，光滑斜面傾角θ=53°，用一豎直方向的光滑擋板將球擋在斜面上，已知球重100N。問：(1)由于物體重力作用，物體對擋板和斜面產(chǎn)生了那些作用效果。(2)請按照上述效果在圖中分解重力，并且求出兩個分力的大小（sin53=0.8，cos53°=0.6）。50．（2021·河北廊坊市·）如下圖所示，表面光滑、質(zhì)量不計，角度為的直角三角形尖劈，插在縫A、B之間，在尖劈背上加一壓力，求尖劈對A、B側(cè)壓力.51．（2020·安徽省肥東縣第二中學(xué)高一月考）如圖所示，物體重G=100N，并保持靜止．繩子AC與BC分別與豎直方向成30°角和60°角，則繩子AC和BC的拉力分別為多大?52．（2020·廣東東莞·高一月考）用三根細(xì)線a、b、c將質(zhì)量為m的小球1和質(zhì)量為2m的小球2連接，并懸掛如圖所示。兩個小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為30°，細(xì)線c水平。（重力加速度為g）求：(1)細(xì)線a、c分別對小球1和2的拉力大?。?2)細(xì)線b對小球2的拉力大小。文檔來源網(wǎng)絡(luò)整理侵權(quán)必刪[參考答案]1．B【詳解】A．合力和分力是等效替代的關(guān)系，不是同時作用在物體上。A錯誤；B．如兩個等大反向的力，其合力為零。所以合力可能小于它的任何一個分力。B正確；C．只有在兩分力同向時，合力才等于分力的代數(shù)和，其他情況都不是。C錯誤；D．根據(jù)余弦定理可知，合力的大小隨兩分力夾角增大而減小。D錯誤。故選B。2．C【詳解】ACD．合力的大小可能等于、小于或大于某一個分力的大小，選項AD正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；B．合力的作用效果跟它的幾個分力共同作用的效果相同，選項B正確，不符合題意；故選C。3．C【詳解】A．合力可以大于每一個分力，小于或等于每一個分力，選項A錯誤；B．合力可能比一個分力都小，選項B錯誤；C．根據(jù)平行四邊形定則，那么兩分力大小不變，當(dāng)夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時，合力一定減小，故C正確。D．假如當(dāng)分力之間的夾角為180°不變時，分力增大時，合力的大小可能不變，也可能減小，故D錯誤。故選C。4．B【詳解】5N和7N的兩個力的合力范圍是2N~12N，則它們的合力可能為5N。故選B。5．B【詳解】兩個力夾角為0°時，則F1+F2=5N兩個力夾角為180°時，則可得F1=3NF2=2N故選B。6．A【詳解】A．1N和5N合成時，合力最大為6N，最小為4N，不可以為10N，所以三個力的合力不可能為零。故A正確；B．5N和7N合成時，合力最大為12N，最小為2N，可以為8N，所以三個力的合力可能為零。故B錯誤；C．2N和3N合成時，合力最大為5N，最小為1N，可以為5N，所以三個力的合力可能為零，故C錯誤；D．1N和10N合成時，合力最大為11N，最小為9N，可以為10N，所以三個力的合力可能為零。故D錯誤。故選A。7．B【詳解】根據(jù)三力的圖示，知、在豎直方向的分力大小均為3個單位，方向相反，在水平方向的分力分別為6個單位和2個單位，方向與的方向相同，三個力的合力為12個單位，與的方向相同，大小是的3倍，即故B正確，ACD錯誤。故選B。8．C【詳解】A．合力大小等于B．合力大小等于FC．合力大小等于0D．合力大小等于故選C。9．D【詳解】如圖所示，

以和為鄰邊作平行四邊形，為平行四邊形的對角線即與的合力為，同理可知，與的合力也為，故5個力的合力等于3倍的，又等于2倍的，則5個力的合力等于6倍的，D正確。故選D。10．A【詳解】當(dāng)兩個力之間的夾角為90°時，如圖甲所示，根據(jù)平行四邊形定則可知F1＝F2＝10N當(dāng)這兩個力的夾角為120°時，如圖乙所示，根據(jù)平行四邊形定則可知F合＝10N故選A。11．C【詳解】當(dāng)兩個等大的力的夾角120°時，合力為當(dāng)兩個力的夾角為90°時，根據(jù)平行四邊形定則，由勾股定理得合力大小F，故ABD錯誤，C正確。故選C。12．D【詳解】兩共點力F1、F2的合力最大值為14N，則F1+F2=14N最小值為2N，則F1-F2=2N解得F1=8N，F(xiàn)2=6N則若F1、F2的夾角為90°，合力的大小為故選D。13．D【詳解】A．F1和F2的合力為-F3，合力等于0；B．F1和F3的合力為F2，合力等于2F2；C．F1和F2的合力為F3，合力等于2F3；D．F2和F3的合力為F1，合力等于2F1；由上可知2F1最大，故選D。14．B【詳解】A．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故A圖合力的大小為；

B．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相反，故B圖合力的大小為0；C．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故C圖合力的大小為；

D．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故D圖合力的大小為；又知道，綜上所述，故這三個力的合力最小的是B圖，ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。15．A【詳解】根據(jù)平行四邊形定則可知，A圖中三個力的合力為2F3，B圖中三個力的合力為0，C圖中三個力的合力為2F1，D圖中三個力的合力為2F2，三個力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，所以A圖合力最大故選A。16．C【詳解】A．重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果；故兩分力即圖中所示；故A正確；

B．重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B正確；

C．重力產(chǎn)生了向兩墻壁的擠壓的效果，故兩分力應(yīng)垂直于接觸面；故C錯誤；

D．重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓斜面的效果，故作圖正確；故D正確；

本題選錯誤的；故選C。17．B【詳解】金屬球受到的重力產(chǎn)生兩個作用效果，壓AB面和壓BC面，如圖所示，對AB面的壓力大小F1等于分力G1，對BC面的壓力大小F2等于分力G2，故故選B。18．A【詳解】將力F根據(jù)平行四邊形定則分解如圖

由幾何知識得，側(cè)向推力的大小為故選A。19．D【詳解】由力的分解知識可知故選D。20．38.2N，方向與F1夾角為45°斜向右上方【分析】本題若直接運用平行四邊形定則求解，計算過程十分復(fù)雜。因此，可采用力的正交分解法求解?！驹斀狻咳鐖D甲，建立直角坐標(biāo)系，把各個力分解到這兩個坐標(biāo)軸上，并求出x軸和y軸上的合力Fx和Fy，有Fx＝F1＋F2cos37°－F3cos37°＝27NFy＝F2sin37°＋F3sin37°－F4＝27N

因此，如圖乙所示，合力即合力的大小約為38.2N，方向與F1夾角為45°斜向右上方。21．Fx=，F(xiàn)y=F【詳解】如圖作出分力Fx和Fy

它們的大小22．C【詳解】當(dāng)它們的夾角為60°時，由力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識可得解得則當(dāng)它們的夾角為90°時，可得故選C。23．D【詳解】A．時，分力和合力不能構(gòu)成三角形，無解，故A正確．B．當(dāng)時，兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形，有唯一解，故B正確．CD．當(dāng)時，根據(jù)平行四邊形定則，有兩組解；若F1>F，只有一組解，故C正確，D錯誤．此題選擇錯誤的選項，故選D。24．A【詳解】由題意可知繩子與水平方向夾角的正弦值為sinα＝＝0.1所以繩子的作用力為F繩＝＝1500N故A正確；BCD錯誤。故選A。

25．A【詳解】當(dāng)二力的方向的夾角為0或2π時，二力在同一直線上且方向相同，此時二力的合力最大F1+F2=30當(dāng)二力的方向的夾角為π時，二力在同一條直線上且方向相反，此時二力的合力最小|F2-F1|=10聯(lián)立解得F2=20NF1=10N故選A。26．D【詳解】把圖甲中的力正交分解，如圖所示

則合力圖乙中合力大小為圖丙的三個里互成任何兩個力的合力大小都與第三個力等大反向，故合力為零把圖甲丁的力合成，如圖所示

則合力故選D。27．D【詳解】由題可知小陶、小盛的手臂對水桶的拉力大小為F，兩人拉力方向與豎直方向都成θ角，根據(jù)對稱性可知，結(jié)合平衡條件得解得當(dāng)θ＝0°時，cosθ值最大，則；當(dāng)θ＝30°時，；當(dāng)θ＝45°時，；當(dāng)θ為60°時，；當(dāng)θ越大時，則F越大；故ABC錯誤，D正確；故選：D。28．D【詳解】物體開始在水平方向受三個力作用而平衡，根據(jù)平衡條件可得物體所受的摩擦力大小為f=F1-F2=6N-2N=4N方向水平向左。AB．撤去F1的瞬間，物體受到的摩擦力大小仍為4N，方向不變，物體受到的合外力大小變?yōu)?N，故AB錯誤；CD．撤去F2的瞬間，物體受到的摩擦力大小仍為4N，方向不變，物體受到的合外力大小變?yōu)?N，故C錯誤，D正確。故選D。29．C【詳解】將力F根據(jù)平行四邊形定則分解如下由幾何知識得，側(cè)向推力的大小為ABD錯誤，C正確。故選C。30．D【詳解】A．合力與分力的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則，合力不一定是等于兩個分力之和，A錯誤；B．由力的平行四邊形定則可知，合力的方向不一定與分力的方向相同，B錯誤；C．當(dāng)兩個力方向相同時，合力等于兩分力之和，合力大于每一個分力；當(dāng)兩個分力方向相反時，合力等于兩個分力之差，合力可能小于分力，由此可見：合力可能大于分力也有可能小于分力，C錯誤；D．當(dāng)夾角時，由公式即夾角越大合力越??；D正確。故選D。31．D【詳解】A．對（甲），先將F1與F3合成，然后再用勾股定理，求得合力等于5N，故A錯誤；B．對（乙），先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解，再合成，求得合力等于5N，故B錯誤；C．對（丙），可將F3沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6N，故C錯誤；D．根據(jù)三角形法則，（?。﹫D中合力等于0，故D正確。故選D。32．B【詳解】根據(jù)力的正交分解法，可知它的水平分力為故選B。33．B【詳解】A．1N與1N合成，它們二者的合力最大是2N，最小是0N，當(dāng)與第三個力為3N時合成，最終合力最小為1N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．2N與3N合成，它們二者的合力最大是5N，最小是1N，當(dāng)與第三個力為4N時合成，最終合力最小為0N，可以為零，處于平衡狀態(tài)，故B正確；C．3N與5N合成，它們二者的合力最大是8N，最小是2N，當(dāng)與第三個力為10N時合成，最終合力最小為2N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．4N與5N合成，它們二者的合力最大是9N，最小是1N，當(dāng)與第三個力為10N時合成，最終合力最小為1N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選B。34．B【詳解】物體受摩擦力為滑動摩擦力，方向與相對運動方向相反，即沿斜面向下，摩擦力大小為代入數(shù)據(jù)得故選B。35．B【詳解】以A點為研究對象，受力分析如圖A點受三個力且處于平衡狀態(tài)F1=3G0，F(xiàn)2=4G0，α=90°由平行四邊形定則可知，F(xiàn)1和F2合力F′=F又由勾股定理可得由三個力的合力為零，任何兩個力的合力與第三個力等大反向知故選B。36．C【詳解】開始小明是推不動衣櫥的，說明小明的推力小于最大靜摩擦力；站在人字形架時，重力產(chǎn)生兩個效果，分別向左右兩側(cè)推墻壁和衣櫥，如圖所示

小明的重力可以分解成沿A，B兩個方向的力，由于底角較小，所以A，B方向的力會很大，F(xiàn)A對衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于最大靜摩擦力，故C正確，ABD錯誤，故選C。37．D【詳解】F2、F3、F4和F1四個共點力合力為零，則F2、F3、F4三個力的合力F與F1等大反向。將方向沿順時針轉(zhuǎn)過120°時，F(xiàn)與F1的夾角為60°，根據(jù)矢量合成法則，結(jié)合三角形知識，此時物體所受合力大小為故選D。38．D【詳解】光滑油桶C受力如圖所示把油桶C的重力G沿、的反方向進(jìn)行分解，有圖可知即圖(4)中角最大，最小，可見最大。故選D。39．CD【詳解】A．不在同一條直線上的兩個力合成時，遵循平行四邊形定則，故合力可能大于、小于或等于任意一個分力。故A錯誤；B．合力是兩分力構(gòu)成的平行四邊形的對角線，而對角線不可能同時垂直于兩個邊。故B錯誤；C．當(dāng)兩分力方向相反時，則合力可以與一個分力的方向相反。故C正確；D．兩個大小不變的分力的夾角在0°到180°之間變化時，其合力隨兩分力夾角的減小而增大。故D正確。故選CD。40．BC【詳解】CD．由題圖可知，當(dāng)兩分力夾角為180°時，兩分力的合力為2N，則有|F1-F2|=2N而當(dāng)兩分力夾角為90°時，兩分力的合力為10N，則有=10N聯(lián)立解得這兩個分力大小分別為6N、8N，故C正確，D錯誤。AB．當(dāng)兩個分力方向相同時，合力最大，為14N；當(dāng)兩個分力方向相反時，合力最小，為2N，合力在最大值與最小值之間，即合力大小的變化范圍是2N≤F≤14N故A錯誤，B正確。故選BC。41．ABC【詳解】A．圖中重力產(chǎn)生使物體下滑和擠下斜面的效果，A正確；B．圖中拉力產(chǎn)生使物體沿水平方向前進(jìn)和沿豎直方向提拉物體的效果，B正確；C．球的重力產(chǎn)生擠壓墻壁和拉伸繩子的效果，C正確；D．球的重力產(chǎn)生擠壓豎直擋板和斜面的效果，G1應(yīng)與豎直擋板垂直，G2應(yīng)與斜面垂直，D錯誤。故選ABC。42．CD【詳解】AC．物體受力如圖

在斜面方向上有摩擦力在垂直于斜面方向上有又解得故選CD。43．AC【詳解】A．重物的重力產(chǎn)生兩個效果：一是使繩子沿BA方向被拉緊，二是使桿受到向左的擠壓，如圖所示所以繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的，A正確；B．桿對手掌施加的作用力方向沿桿由A指向C，B錯誤；C．繩對中指施加的作用力方向指向繩子收縮的方向，即沿繩由B指向A，C正確；D．所掛重物質(zhì)量越大，重力越大，根據(jù)力的分解可知繩和桿對手的作用力也越大，D錯誤。故選AC。44．BC【詳解】AB．若F一定，θ越小，則木樁與兩個劈面的夾角越大，根據(jù)平行四邊形定則可知，木樁的兩個劈開面受到的擠壓力越大，故A錯誤，B正確；CD．若θ一定，F(xiàn)越大，根