1、【 精品教育资源文库 】 课时分层集训 (五 ) 力的合成与分解 (限时: 40 分钟 ) 基础对点练 合力与分力的关系 1三个共点力大小分别是 F1、 F2、 F3,关于它们的合力 F 的大小,下列说法中正确的是 ( ) A F 大小的取值范围一定是 0 F F1 F2 F3 B F 至少比 F1、 F2、 F3中的某一个大 C若 F1 F2 F3 368 ,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 D若 F1 F2 F3 362 ,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 C 合力不一定大于分力, B 错;三个共点力的合力的最小值能否为 零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合
2、力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零, A 错;当三个力的大小分别为 3a、 6a、 8a,其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内,故 C 正确;当三个力的大小分别为 3a、 6a、 2a时,不满足上述情况,故 D 错 2 (多选 )两个共点力 F1、 F2大小不同,它们的合力大小为 F,则 ( ) 【导学号: 84370061】 A F1、 F2同时增大一倍, F 也增大一倍 B F1、 F2同时增加 10 N, F 也增加 10 N C F1增加 10 N, F2减少 10 N, F 一定不变 D若 F1、 F2中的一个增大, F 不一定增大 AD F1、 F
3、2 同时增大一倍, F 也增大一倍,选项 A 正确; F1、 F2 同时增加 10 N, F不一定增加 10 N,选项 B 错误; F1增加 10 N, F2减少 10 N, F 可能变化,选项 C 错误;若 F1、 F2中的一个增大, F 不一定增大,选项 D 正确 力的合成 3如图 2211 所示为两个大小不变、夹角 变化的力的合力的大小 F 与 角之间的关系图象 (0 2) ,下列说法中正确的是 ( ) 图 2211 A合力大小的变化范围是 0 F14 N B合 力大小的变化范围是 2 N F10 N 【 精品教育资源文库 】 C这两个分力的大小分别为 6 N 和 8 N D这两个分力
4、的大小分别为 2 N 和 8 N C 由题图可知:当两力夹角为 180 时,两力的合力为 2 N,而当两力夹角为 90时,两力的合力为 10 N,则这两个力的大小分别为 6 N、 8 N,故 C 正确, D 错误当两个力方向相同时,合力等于两个力之和 14 N;当两个力方向相反时,合力等于两个力之差 2 N,由此可见:合力大小的变化范围是 2 N F14 N ,故 A、 B 错误 4 (2018 湖南十校联考 )如图 2212 所示,完全相同 的质量为 m 的 A、 B 两球,用两根等长的细线悬挂在 O 点,两球之间夹着一根劲度系数为 k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的
5、夹角为 .则弹簧的长度被压缩了 ( ) 【导学号: 84370062】 图 2212 A.mgtan 2k B.mgtan k C.2mgtan k D.2mgtan 2k A 对球 A 受力分析,如图所示 由几何关系得 F mgtan 2 又 F k x 可得 xmgtan 2k , A 正确 5. (多选 )如图 2213 所示,已知 F1 F2 F3 F4 F,且这四个力恰好组成一个正方形, F5是其对角线关于这 5 个力,下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 2213 A F1和 F5的合力与 F3大小相等,方向相反 B能合成大小为 2F、方向相互垂直的两个力 C除
6、 F5以外的 4 个力的合力大小为 2F D这 5 个力的合力恰好为 2F,方向与 F1和 F3的合力方向相同 AD 根据力的平行四边形定则结合几何关系得 F1和 F5的合力与 F3大小相等,方向相反, A 正确; F1和 F4大小相等,方向相同, F2和 F3大小相等,方向相同,所以除F5以外的 4 个力能合成大小为 2F、相互垂直的两个力, B 错误; F1和 F4大小相等,方向相同, F2和 F3大小相等,方向相同,所以除 F5以外的 4 个力的合力大小为 2 2F,方向与 F5方向相反, C 错误;因 F5大小为 2F,所以这 5 个力的合力恰好为 2F,方向与 F1和 F3的合力方向
7、相同, D 正确 6如图 2214 所 示,三根粗细均匀且完全相同的圆木 A、 B、 C 堆放在水平地面上,处于静止状态,每根圆木的质量为 m,截面的半径为 R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角 O1 120 ,若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为 g,则 ( ) 【导学号: 84370063】 图 2214 A圆木间的弹力为12mg B下面两根圆木对地面的压力均为32mg C地面上的每根圆木受到地面的作用力为32mg D地面与圆木间的动摩擦因数为32 B 对 A 进行受力分析,如图所示, A 处于平衡状态,合力为零,则有 N2
8、cos 2 12【 精品教育资源文库 】 mg,解得 N1 N212mgcos 60 mg,故 A 错误;对整体受力分析,受到重力、地面的支持力、 B 受到的向右的摩擦力和 C 受到的向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有 NB NC32mg,故 B 正确;对 B 进行研究,地面对 B 的作用力等于地面对 B 的支持力与地面对 B 的摩擦力的 合力,大于32mg,故 C 错误;对 C,根据平衡条件得 FfN2sin 60 mg32 32 mg,所以地面对 C 的摩擦力大小为32 mg,根据摩擦力公式 Ff N C,可得 FfNC32 mg32mg33 ,故 D 错误 力的分解 7 (2018
9、 池州模拟 )将物体所受重力按力的效果进行分解,下列选项中错误的是 ( ) C A 项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力 G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力 G2; B 项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力 G1和 G2,A、 B 正确; C 项中物体的重力应分解为垂直于两接触面的分力 G1和 G2,故 C 错误;D 中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力 G1和沿绳向下使绳张紧的分力 G2,故D 正确 减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全,当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为 F,如图中弹力 F 画法正确且分解合理的是
10、( ) 【 精品教育资源文库 】 B 减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故 A、C 错误按照力的作用效果分解,可将 F 分解为水平方向和竖直方向的分力,水平方向的分力产生的作用效果是使汽车的速度减小,竖直方向的分力产生的作用效果是使汽车向上运动,故 B 正确, D 错误 8 (多选 )已知力 F 的一个分力 F1跟 F 成 30 角,大小未知,另一个分力 F2的大小为33 F,方向未知,则 F1的大小可能是 ( ) 【导学号: 84370064】 A.3F3 B.3F2 C.2 3F3 D. 3F AC 如图所示,因 F233 F Fsin 30 ,故 F1的大
11、小有两种可能情况,由 FF22 F 236 F,即 F1的大小分别为 Fcos 30 F和 Fcos 30 F,即 F1的大小分别为33 F 和2 33 F, A、 C 正确 9 (多选 )如图 2215 所示,电灯的重力 G 10 N, AO 绳与顶板间的夹角为 45 , BO 绳水平, AO 绳的拉力为 FA, BO 绳的拉力为 FB,则 ( ) 【导学号: 84370065】 【 精品教育资源文库 】 图 2215 A FA 10 2 N B FA 10 N C FB 10 2 N D FB 10 N AD 结点 O 受竖直悬绳的拉力产生了两个效果,一是沿 AO 向下的拉紧 AO 的分
12、力F1,二是沿 BO 向左的拉紧 BO 绳的分力 F2,分解示意图如图所示 FA F1 2G 10 2 N; FB F2 G 10 N 10如图 2216 所示,质量为 m 的物体置于倾角为 的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为 ,先用平行于斜面的推力 F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力 F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比F1F2为 ( ) 甲 乙 图 2216 A cos sin B cos sin C 1 tan D 1 tan B 物体在力 F1作用下和力 F2作用下运动时的受力情况如图所示 甲 乙 将重力 mg、力 F2分别沿斜面方向和
13、垂直于斜面方向正交分解,由平衡条件可得 F1 mgsin Ff1 FN1 mgcos Ff1 F N1 F2cos mgsin Ff2 【 精品教育资源文库 】 FN2 mgcos F2sin Ff2 F N2 解得 F1 mgsin mg cos F2mgsin mg cos cos sin 故F1F2 cos sin , B 正确 如图所示,质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜劈 B 上,现同时用大小为 F1和 F2、方向相反的水平力分别推木块 A 和斜劈 B,它们均静止不动,则 ( ) A地面对 B 的支持力的大小一定等于 (M m)g B F1、 F2一定等大反向 C
14、A 与 B 之间一定存在摩擦力 D B 与地面之间一定存在摩擦力 A 对 A、 B 整体受力分析,受到重力 (M m)g、支持力 N 和已知的两个推力,地面对整体可能有静摩擦力,根据平衡条件有 N (M m)g,故 A 正确;对 整体,水平方向可能有摩擦力,故 F1、 F2不一定等大反向,故 B 错误;对物体 A 受力分析,受重力 mg、已知的推力 F1、斜劈 B 对 A 的支持力 N 和摩擦力 Ff,当推力 F1沿斜 面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力的方向沿斜面向下,如图甲所示 甲 当推力 F1沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时,摩擦力的方向沿斜面向上,如图乙所示: 乙 【 精品教育资源文库 】 当推力 F1沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,如图丙所示: 丙 即物体 A、 B 间不一定有摩擦力,故 C 错误; 对整体,当 F1 F2时,斜劈 B 不受静摩擦力,故 D 错误 考点综合练 11 A、 B 是天花板上两点,一根长为 l 的细绳穿过带有光滑孔的小球,两端分别系在 A、 B点,如图 2217 甲所示;现将长度也为