第三章分層作業(yè)20力的合成和分解123456789101112A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練題組一

對(duì)合力與分力的理解

1.在力的合成中,關(guān)于兩個(gè)分力與它們合力的關(guān)系,下列說法正確的是(

)A.合力大小一定等于兩個(gè)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(gè)分力都大D.兩個(gè)分力不變且兩個(gè)分力的夾角在0~180°之間變化時(shí),夾角越大合力越小D13解析

合力與分力的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則,合力大小不一定是等于兩個(gè)分力大小之和,A錯(cuò)誤;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(cuò)誤;當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí),合力等于兩分力之和,合力大于每一個(gè)分力;當(dāng)兩個(gè)分力方向相反時(shí),合力等于兩個(gè)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(cuò)誤;當(dāng)夾角在0~180°之間變化時(shí),由公式

,知夾角越大合力越小,D正確。12345678910111213123456789101112132.(2024江蘇常州高一?？?如圖所示,小麗的媽媽提一桶水,向上提起的力為200N,小麗和小明接過水桶共同來提。設(shè)水桶總質(zhì)量不變且保持平衡。關(guān)于小麗和小明提水桶的力的大小,下列說法正確的是(

)A.一定都等于100NB.可以都等于135NC.可以都小于100ND.不可能都大于100NB解析

小麗和小明兩人用力的合力大小應(yīng)為200

N,則兩個(gè)分力不可能都小于100

N,應(yīng)該大于等于100

N。故選B。12345678910111213題組二

力的合成3.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(yùn)動(dòng),如圖所示。已知F1=6N,F2=2N,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4ND12345678910111213解析

物體開始在水平方向受三個(gè)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Ff=F1-F2=6

N-2

N=4

N,方向水平向左。撤去F1的瞬間,物體受到的摩擦力大小仍為4

N,方向不變,物體受到的合外力大小變?yōu)?

N,故A、B錯(cuò)誤;撤去F2的瞬間,物體受到的摩擦力大小仍為4

N,方向不變,物體受到的合外力大小變?yōu)?

N,故C錯(cuò)誤,D正確。123456789101112134.某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用,若這三個(gè)共點(diǎn)力大小和方向分別如圖甲、乙、丙、丁所示(坐標(biāo)紙中每格邊長(zhǎng)表示1N大小的力),則關(guān)于該物體受到合力的說法正確的是(

)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4NC.丙圖中物體所受的合外力大小等于6ND.丁圖中物體所受的合外力大小等于6NC12345678910111213解析

對(duì)甲,先將F1與F3合成,然后再與F2進(jìn)行合成,求得合力等于5

N,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)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5

N,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)丙,可將F1沿水平和豎直方向正交分解,求得合力等于6

N,故C項(xiàng)正確;根據(jù)三角形定則,丁圖中合力等于0,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112135.

如圖所示,在同一平面內(nèi),大小分別為2N、2N、3N、4N、5N、6N的六個(gè)力共同作用于一點(diǎn),其方向互成60°角,則其合力大小為(

)A.0 B.1NC.2N D.3NB12345678910111213解析

先將同一直線上的三對(duì)力進(jìn)行合成,分別合成三個(gè)力F1=3

N

,F2=3

N,F3=2

N,其中F1、F2可以再次合成F12=3

N,方向與F3方向相反,再次合成之后F=1

N,故B正確。123456789101112136.(2024山西大同高一聯(lián)考)一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體放在光滑水平地面上,現(xiàn)在該物體上施加兩個(gè)水平方向的外力F1、F2。已知F1、F2合力的最大值為4N,則當(dāng)兩外力所成的夾角為90°時(shí),物體所受合力的最小值為(

)A.1N B.2N C.2N D.0C12345678910111213題組三

力的分解7.(2024山東青島平度第一中學(xué)期末)如圖所示,一艘帆船正在靜止水面上逆風(fēng)航行,風(fēng)力在垂直帆面方向的分力推動(dòng)帆船行駛,已知風(fēng)力方向和航行方向間夾角為135°,和帆面間夾角為8°。若風(fēng)力大小為F,則帆船沿航行方向前進(jìn)的動(dòng)力大小為(

)A12345678910111213解析

由題圖可知,風(fēng)力F在垂直于帆面方向的分力為Fsin

8°,該力的方向與風(fēng)力的夾角為90°-8°=82°,則該力與船行駛方向v的夾角為135°-82°=53°,則該力沿船行駛方向的分力為F'=Fsin

8°cos

53°=Fsin

8°,故選A。1234567891011128.彈跳過程是身體肌肉、骨骼關(guān)節(jié)等部位一系列相關(guān)動(dòng)作的過程,屈膝是其中的一個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作。如圖所示,人屈膝下蹲時(shí),大腿骨、小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等,當(dāng)膝關(guān)節(jié)彎曲的角度為θ=120°時(shí),大、小腿部的肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后,此時(shí)腳掌對(duì)地面豎直向下的彈力約為(

)B13解析

大腿骨、小腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等,設(shè)大小為F1,當(dāng)膝關(guān)節(jié)彎曲的角度為θ=120°時(shí),大、小腿部的肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后,則有2F1cos

60°=F,解得F1=F,此時(shí)腳掌對(duì)地面豎直向下的彈力約為12345678910111213123456789101112B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.(多選)有關(guān)合力F和兩分力F1、F2(三力都不為零)間的關(guān)系,下列說法正確的是(

)A.若三力的大小關(guān)系滿足F=F1=F2,則F1和F2間的夾角必為120°B.F1和F2間的夾角不變,若F1和F2都增大10N,則F也增大10NC.F1和F2間的夾角不變,若F1和F2都增大兩倍,則F也增大兩倍D.F的大小和方向不變,若F1增大,則F2一定減小AC13解析

若F=F1=F2,則三力構(gòu)成首尾相連的矢量三角形為正三角形,可得任意兩個(gè)力之間的夾角都是120°,A正確;由合力的計(jì)算式

可知,B錯(cuò)誤,C正確;由于F1的大小和方向都不確定,所以增大F1時(shí),F2可能增大,可能減小,也可能不變,D錯(cuò)誤。1234567891011121312345678910111210.

在平面內(nèi)有作用于同一點(diǎn)的三個(gè)力,以力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),已知F1=5N,方向沿x軸正方向;F2=6N,沿y軸正方向;F3=13N,沿x軸負(fù)方向,則這三個(gè)力的合力(

)A.大小為2N,方向指向第一象限B.大小為2N,方向指向第三象限C.大小為10N,方向指向第二象限D(zhuǎn).大小為10N,方向指向第四象限C13解析

x軸上F1、F3的合力為沿y軸正方向,大小為F13=13

N-5

N=8

N,再跟F2進(jìn)行合成,由平行四邊形定則可知合力大小為10

N,方向指向第二象限,故C正確。1234567891011121312345678910111211.

在現(xiàn)實(shí)生活中,力的分解有著廣泛的應(yīng)用,劈柴用的斧頭就是利用了力的分解知識(shí)。圖甲為劈柴斧頭的剖面圖,用斧頭劈柴,我們感覺會(huì)更容易一些,只需用一個(gè)較小的豎直向下的力作用于斧頭上,便可以把木柴劈開。下列說法正確的是(

)A.力F一定比它沿垂直于AB與BC兩個(gè)方向分解的兩個(gè)分力都大B.一個(gè)較小的力F可以分解為兩個(gè)較大的分力,從而把柴劈開C.力F的大小等于沿垂直于AB與BC兩個(gè)方向分解的兩個(gè)分力大小之和D.乙圖中,斧頭P與斧頭Q的質(zhì)量相同,且α<β,則用Q更容易把柴劈開B13123456789101112131234567891011121312.(2024黑龍江牡丹江高一?？?如圖所示,在水平地面上放一質(zhì)量為1kg的木塊,木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2,已知F1=4N,F2=4N,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)求此時(shí)木塊受到的摩擦力。(2)若將F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,求此時(shí)木塊所受的合力。12345678910111213(2)若將圖中F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,則此時(shí)兩個(gè)力的合力為F'=4

N+4

N=8

N>Ffm=6

N,此時(shí)木塊開始滑動(dòng),摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為6

N,此時(shí)木塊受的合力大小是F木=8

N-6

N=2

N,方向與F1方向相同。1234567891011121313.(多選)(2024四川遂寧高一?？?把一個(gè)豎直向下的力F=180N分解為兩個(gè)分力,一個(gè)分力F1與豎直方向的夾角為30°斜向下,如圖所示,則另一個(gè)