文档内容
微专题 10 力的合成与分解
1.力的合成与分解遵循平行四边形定则(三角形定则)。2.分力与合力是等效替代关系。3.力
的分解常用方法有按实际效果分解和正交分解,多力合成常先正交分解再求和。4.大小一定
的两分力,夹角增大时,合力减小;合力大小一定,夹角增大时,两等大分力增大。
1. 戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具,是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示,
两人双手执绳牵斗取水,在绳子长度一定时( )
A.两人站得越近越省力
B.两人站得越远越省力
C.两边绳子与竖直方向夹角为60°时最省力
D.绳子拉力大小与两人距离远近无关
答案 A
解析 重物的重力一定,则绳的合力一定,两人站得越远,两绳的夹角越大,绳上拉力越大;
反之越小。故A正确。
2.(多选)一物体受到两个大小相等的共点力的作用,二者夹角为 θ(0<θ<120°),合力为
F,若保证两共点力的方向不变,大小均增加ΔF,合力变为F′。下列说法正确的是( )
A.F′与F的方向相同 B.F′与F的方向不同
C.F′-F=ΔF D.F′-F>ΔF
答案 AD
解析 根据平行四边形定则可知,两分力都增大 ΔF,对角线(即合力的方向)和原对角线方
向相同,即F′与F的方向相同,故A正确,B错误;根据平行四边形定则可知,两分力的
增加量ΔF构成平行四边形,且夹角为θ(0<θ<120°),F′-F为平行四边形的对角线,故
F′-F>ΔF,故C错误,D正确。
3.两个共点力作用于一个物体上,力的方向可以任意调节,其中一个力为 20 N,另一个力
是F,它们的合力是50 N。则F的大小可能是( )
A.10 N B.25 N C.50 N D.80 N
答案 C
解析 若两个力方向相同,则F=50 N-20 N=30 N,如果两个力方向相反,则F=50 N+
20 N=70 N,则F的范围为30~70 N。故选C。
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料4.(2023·重庆八中冲刺)如下列各图所示,倾角不同的光滑斜面固定于水平地面上,挡板垂
直固定于斜面。四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上,则球对挡板压力最大的是( )
答案 D
解析 设斜面的倾角为θ,将重力分解为垂直于斜面和沿斜面向下的两个力,则球对挡板的
压力等于重力沿斜面向下的分力F=mgsin θ,所以斜面倾角越大,球对挡板的压力越大,
故选D。
5. (2023·四川泸州市期中)水平横梁一端A插在墙壁内,另一端B装有一小滑轮,一轻绳的
一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一重为100 N的重物,悬挂点为D,∠CBA=
30°。如图所示,则滑轮受到轻绳的作用力的大小为( )
A.100 N B.50 N
C.50 N D.20 N
答案 A
解析 对滑轮受力分析如图,轻绳所受拉力为重物重力mg,CB段与BD段的
两个拉力的夹角为120°,做平行四边形求合力,合力大小与重力等大,为100 N,故选A。
6. 如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自然长度均为L,在两橡
皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定
律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为 1.5L(在弹性限度内),则发射过
程中皮兜对弹丸的最大作用力为( )
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料A.1.2kL B.kL
C.kL D.kL
答案 C
解析 当橡皮条的长度为1.5L时,皮兜对弹丸有最大作用力,为F=2kΔx·cos θ=kLcos
θ,根据几何关系sin θ==,解得F=kL,故选C。
7.如图为射箭时弦和箭的等效图,已知弓的顶部跨度为L(如图中虚线所示),弦均匀且弹性
良好,其自然长度为L。假设弓的跨度保持不变,箭在弦的正中间,弦夹在不计大小的类似
动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。已知弦的劲度系数为 k,发射箭时弦的最大长度为
2L(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)( )
A.kL B.kL
C.kL D.2kL
答案 C
解析 当弦的最大长度为2L时,箭受到的弹力最大,由几何图形分析出弦的形变量Δx=
L,所以由胡克定律得弦的张力 F =F =kL,由力的平行四边形定则知 F 、F 的合力为
1 2 1 2
2Fcos 30°=kL,所以弦对箭的最大作用力F=kL,故C选项正确。
1
8.(2023·广东广州市期末)在现实生活中,力的分解有着广泛的应用。一卡车陷入泥坑中,
在紧急状况下,我们可以按如图所示的方法,用钢索把卡车和木桩拴紧,在钢索的中央用较
小的垂直于钢索的侧向力F就容易将卡车拉出泥坑。下列说法正确的是( )
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料A.力F一定比它沿钢索分解的两个分力都大
B.一个较小的力F可以分解为两个较大的分力
C.力F的大小等于沿钢索分解的两个分力大小之和
D.当力F作用于钢索时,若钢索上的力一定,钢索形成的夹角越大,力F就越大
答案 B
解析 垂直于钢索的F大小等于其两侧钢索拉力的合力,如图按照力F的作用效果将F分
解成沿BO和AO方向的两个分力F 和F ;由于AOB是同一钢索,故F =F ,由于AOB趋
1 2 1 2
近于180°,即使F较小,F 和F 也非常大,即两边绳子的拉力非常大,故能将卡车拉出泥
1 2
坑,这种情况是一个较小的力F可以分解为两个较大的分力,故A、C错误,B正确;根据
平行四边形定则可知,当力F作用于钢索时,若钢索上的力一定,钢索形成的夹角越大,
合力F就越小,故D错误。
9. (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A
D.所挂重物质量增大时,细绳和杆对手的作用力不变
答案 AC
解析 重物的重力产生两个效果:一是使细绳沿BA方向被拉紧,二是使杆受到向左的挤压,
如图所示
所以细绳是被拉伸的,杆是被压缩的,A正确;杆对手掌施加的作用力方向沿杆由 A指向
C,
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料B错误;绳对手指施加的作用力方向指向细绳收缩的方向,即沿绳由B指向A,C正确;所
挂重物质量越大,重力越大,根据力的分解可知绳和杆对手的作用力也越大,D错误。
10. 如图所示,一个重为5 N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离
竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为( )
A.8.65 N B.5.0 N
C.4.3 N D.2.5 N
答案 D
解析 以物体为研究对象,如图所示,根据作图法可知,当拉力 F的方向与细线垂直时最
小,
根据平衡条件得F的最小值为F =Gsin 30°=5×0.5 N=2.5 N,故选项D正确,A、B、C
min
错误。
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料