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专题 07 力的合成与分解
考点一 矢量合成法则
1.(2024·上海期末)关于共点力的合力与分力的关系, 下列说法中正确的是( )
A.合力可以比两个分力都大,也可以比两个分力都小
B.合力的大小一定大于它的任何一个分力
C.合力的大小一定等于它的两个分力大小之和
D.合力的大小不可能跟它的分力大小相等
2.(2024·安庆期末)两个力 和 之间的夹角为 ,其合力为 。下列说法中正确的是( )
A.若 和 大小不变, 角减小,则合力 一定增大
B.合力 总比分力 和 中的任何一个力都大
C.若 不变, 大小不变, 增大,则合力 一定增大
D.若 ,则合力大小的变化范围是
3.(2024·乌鲁木齐期末)两个力 和 之间的夹角 ,其合力为 ,以下说
法正确的是( )
A.合力 比分力 和 中的任何一个力都大
B.当 和 大小不变时, 角减小,合力 一定减小
C.合力F不可能大于
D.合力 不可能小于
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s学科网(北京)股份有限公司4.(2024·武汉期末)将一个已知力在某个平面内进行分解,以下说法正确的是( )
A.静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和正压力
B.若已知两个分力的大小,则分力一定有两组解
C.若其中一个分力的方向确定,另一分力大小确定,分力可能只有一组解
D.将一个力分解后,分力和合力同时作用于物体上
5.(2024·滨海期末)天津滨海高速海河大桥位于滨海新区海河入海口,由两座主桥组成,两座主桥
均为独塔斜拉桥,如图甲所示。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,如图乙所示,
每根钢索中的拉力都是3×104N,则它们对塔柱的合力大小和方向为( )
甲 乙
A.5.2×102N,方向竖直向上 B.5.2×102N,方向竖直向下
C.5.2×104N,方向竖直向上 D.5.2×104N,方向竖直向下
6.(2024·石嘴山期末)如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性
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弹力为( )
A. B. C.kL D.2kL
考点二 正交分解
7.(2024·合肥期末)如图,耕地过程中,耕索与竖直方向成θ角,牛通过耕索拉犁的力为F,犁对
耕索的拉力为T,忽略耕索质量,则( )
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s学科网(北京)股份有限公司A.耕索对犁拉力的水平分力为Fcosθ
B.耕索对犁拉力的竖直分力为Fsinθ
C.犁匀速前进时,F和T的合力为零
D.犁加速前进时,F和T大小相等
8.(2024·盐城期末)如图所示,某工人正在修理草坪,推力F与水平方向成α角,割草机沿水平方
向做匀速直线运动,则推力F在水平方向的分力大小为( )
A. B.
C. D.
9.(2024·宝山期中)减速带是一种常见的交通设施,当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的
弹力为F,图中弹力F的画法正确且分解合理的是( )
A. B.
C. D.
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s学科网(北京)股份有限公司10.(2024·邵阳期末)甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河,甲身材高瘦,乙身材矮胖,两人力气
差不多,体重也差不多,穿相同材料的鞋子,则( )
A.甲赢的概率大
B.乙赢的概率大
C.力气大的肯定赢
D.两人对绳子的拉力一样大,因此赢的概率相同
考点三 力的分解的应用
11.(2024·南宁期末)一凿子两侧面与中心轴线平行,尖端夹角为 ,当凿子竖直向下插入木板中
后,用锤子沿中心轴线竖直向下以力 敲打凿子上侧时,凿子仍静止,侧视图如图所示。若敲打
凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为 ,忽略凿子受到的重力及摩擦力,则 的大小为(
)
A. B.
C. D.
12.(2024·清远期末)国务院提出:学校教育要树立“健康第一”的指导思想,体测中“引体向
上”项目的标准操作步骤流程如图所示。关于被测试学生分别静止于最低点与最高点时(如图
甲、乙所示),下列说法正确的是( )
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s学科网(北京)股份有限公司A.甲图中前臂的拉力更大 B.甲图中前臂拉力竖直方向的分力更大
C.甲图中两前臂拉力的合力更小 D.甲图中单杠对学生的作用力更大
13.(2024·西安期末)如图,在倾角为 的斜面上,放一质量为m的光滑小球,球被竖直的挡板挡
住,以挡板下端为轴将挡板缓慢转至水平方向的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球对挡板的压力的方向不变
B.小球对斜面的压力的大小不变
C.小球对挡板的压力的大小不变
D.小球对斜面的压力的方向不变
14.(2024·上海期末)(多)图1中两人分别用力F 、F 互成角度地共同提着石块保持静止。图2中
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吊车单独用力F悬吊这一石块静止。则下列说法正确的是( )
A.F 、F 为F的合力
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B.F为F 、F 的合力
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C.F的大小可能等于F 、F 的大小
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D.F的大小一定等于F 、F 的大小之和
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15.(2024·辽宁期末)(多)如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运
动,物体与地面间动摩擦因数为 ,则物体受到的摩擦力的大小为( )
A. B.
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s学科网(北京)股份有限公司C. D.
16.(2024·安顺期末)(多)如图所示,某人游泳时,某时刻手掌对水的作用力大小为20N,该力与
水平方向的夹角为37°,若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向和竖直方向
的分力大小分别为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.水平分力为12N B.水平分力为16N
C.竖直分力为12N D.竖直分力为16N
17.(2024·蓟州期末)(多)生活中经常用刀来劈开物体。图中是刀刃的横截面,F是作用在刀背上
的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为θ。则下列说法正确的是( )
A.F一定,θ越大,对外界产生的推力 就越大
B.F一定,θ越小,对外界产生的推力 就越大
C.θ一定,F越大,对外界产生的推力 就越大
D.θ一定,F越小,对外界产生的推力 就越大
考点四 实验:验证力的平行四边形定则
18.(2024·运城期末)某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直的铺有白纸
的木板上固定两个光滑的滑轮A和B,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,数出三根绳子
分别所挂钩码的个数 、 、 ,回答下列问题:
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s学科网(北京)股份有限公司(1)改变钩码个数,实验能完成的是__________。
A. , B. ,
C. D. , ,
(2)在拆下钩码和绳子前,需要进行的实验步骤有__________。
A.用天平测出钩码的质量
B.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
C.用量角器量出三段绳子两两之间的夹角
D.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
(3)在处理数据作图时,你认为图2中是正确的 。(填“甲”或“乙”)
19.(2024·长春期末)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次
实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图,其中A为固定橡皮条的图钉,O为标
记出的小圆环的位置,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结果画出的图。
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s学科网(北京)股份有限公司(1)本实验主要采用的科学方法是( )
A.控制变量法 B.等效替代法
C.理想实验法 D.建立物理模型法
(2)图甲所示的操作过程是:用两个规格相同的弹簧测力计,通过细绳沿平行木板平面的
不同方向同时拉挂在橡皮筋一端的小圆环,将小圆环拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方
向,并读出两个拉力的大小。左侧弹簧测力计的示数 ,由图可读出右侧弹簧测力计的
示数 N。
(3)图乙中的力F和力 ,一定沿橡皮条AO方向的是 (选填“F”或“
”)。
(4)在另一次实验中,该同学用两个弹簧测力计,通过细绳对小圆环施加平行木板平面的
拉力作用,两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点,且小圆环、橡皮条和细绳的重
力可忽略不计,小圆环平衡时,橡皮条AO、细绳OB和OC对小圆环的拉力的分别为 、 和
,关于这三个力的大小关系,正确的是____________。
A. B. C. D.
20.(2024·玉溪期末)某小组在做“验证力的平行四边形定则”实验。
(1)下列操作中正确的是________。
A.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应尽量贴近且平行木板
B.在测量同一组数据 、 和合力F的过程中,橡皮条与细绳的结点到达的位置不能变化
C.为减小测量误差, 、 方向间的夹角越大越好
D.每次实验中,只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条与细绳的结点到达的位置
(2)某同学先用两个弹簧测力计互成角度地拉住两个细绳套,如图所示,使橡皮条与细绳
的结点到达O点的位置,接下来他保持两个弹簧测力计的示数不变,增大两个拉力的夹角,则橡
皮条的伸长量与刚才相比 (填“变大”“变小”或“不变”)。
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s学科网(北京)股份有限公司21.(2024·武汉期末)某同学利用三根完全相同、满足胡克定律的橡皮筋进行“验证力的平行四边
形定则”实验(橡皮筋的形变均在弹性限度内)。在水平木板上固定一张白纸,将绳子打一个结
点,用这三根橡皮筋在水平面内沿三个不同方向拉结点,当结点处于静止时,在白纸上标记结点
位置为 点,如图所示,记录三根橡皮筋方向并测量出它们此时长度分别为 、 、 。请完成下
列问题:
(1)进行不同次实验时, (填“需要”或“不需要”)使O点始终在同一位置。
(2)在本实验中,测得橡皮筋原长均为12.00 cm。当结点静止时,三根橡皮筋的长度不可
能是____。
A.l =16.20 cm,l =14.5 cm,l =17.0 cm
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B.l =15.0 cm,l =13.00 cm,l =13.00 cm
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(3)在某次实验,三根橡皮筋的方向如图所示,保持结点位置与 段橡皮筋长度、方向不
变,保持 段橡皮筋的方向不变,将 段橡皮筋缓慢顺时针旋转 ,则在此过程中 段与
段橡皮筋的弹力大小变化正确的是_____ 。
A. 段橡皮筋弹力先减小后增大
B. 段橡皮筋弹力一直减小
C. 段橡皮筋弹力一直减小
D. 段橡皮筋弹力先增大后减小
22.(2024·杭州期末)某学习小组用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”。如图1
所示,在竖直平面内,橡皮条的一端固定,另一端挂一轻质小圆环,橡皮条原长为GE,用两个
弹簧测力计共同拉动小圆环。
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s学科网(北京)股份有限公司(1)实验过程中,小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小,而非将橡皮条挂在上方,向下
拉弹簧测力计测量拉力,这样做有什么好处( )
A.可以保证弹簧拉力和细线在同一直线上
B.方便调零且较为准确测量拉力大小
C.可以不用考虑弹簧秤外壳的重力影响
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,具体操作指的是 (填正确选项前字
母)。
A.橡皮条沿同一方向伸长
B.橡皮条伸长到相同长度
C.橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D.两个弹簧测力计拉力大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)小黄则是在水平桌面上做实验(如图2),通过实验小黄确定了F 、F 、F的方向,并
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记录三个力的大小,其中测量F时弹簧测力计示数如图4,读数为 N。
(4)小黄绘制结果如图5,F与 两力中其中 (填“F”或“ ”)为合力的实际
值。
(5)若将细绳改用橡皮筋来拉弹簧测力计,这对实验结果 (填“有”或“无”)
影响。
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s学科网(北京)股份有限公司23.(2019·天津高考)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航
道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法
正确的是( )
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
24.(2024·南昌期末)(多)如图所示,一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端,其右端系于一光滑圆
环上,圆环套在光滑的矩形支架ABCD上.现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上,若使光
滑圆环沿着ABCD方向在支架上缓慢地顺时针移动,圆环在A、B、C、D四点时,绳上的张力分
别为F 、F 、F、F ,则( )
a b c d
A.F <F
a b
B.F >F
b c
C.F=F
c d
D.F >F
d a
25.(2024·昆明期末)某同学设计了实验验证力的平行四边形定则,实验步骤如下:①用天平测得
物块A的质量为m,②如图甲两根竖直杆相距为D,用长为L的不可伸长的轻绳,穿过光滑的轻
质动滑轮,动滑轮下端连接物体A,轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点,在轻绳的左端连接力
传感器,力传感器的重力忽略不计。改变物块A的质量m,记录力传感器的示数F,重力加速度
为g。
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s学科网(北京)股份有限公司(1)要验证力的平行四边形定则,力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式
(用题中给出的物理量表示)。
(2)轻绳的Q端沿杆向上移动到Q',力传感器的示数 (填“变大”“变小”或“不
变”)。
(3)某同学改变物块A的质量,作F-m的图像,如图乙,图像的斜率为k,但是他忘记了
记录间距D的大小,可否利用图乙和已知物理量求出D?并说明原因: (L,k,g已
知)。
26.(2024·西安期末)某实验小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验.
(1)关于该实验,下列说法错误的是 .(填正确答案标号)
A.实验采取的研究方法是等效替代法
B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
C.两个弹簧测力计拉力的夹角越大越好
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)江同学的实验结果如图甲所示.在 、 、F、 四个力中,其中力 不是由弹簧
测力计直接测得的。
(3)李同学用如图乙所示的装置来做实验.从OB水平开始,保持弹簧测力计A和B细线的
夹角不变,使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直.在此过程中,弹簧测力
计A的示数 ,弹簧测力计B的示数 。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小
后增大”或“先增大后减小”)
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