2023年高考物理一輪復習專題06共點力的合成與分解（練）（含解析）

專題06共點力的合成與分解1．如下圖，一木塊在斜面上隨斜面一起沿水平面向右做勻加速直線運動，那么斜面對物體的作用力的合力的方向可能為：〔〕A．沿斜面向上 B．垂直于斜面向上C．水平向右 D．豎直向上【答案】B2．如下圖，外表光滑、質(zhì)量不計的尖劈，插在縫A、B之間，尖劈的一個角為α，在尖劈背上加一壓力F，那么尖劈對A側(cè)壓力和對B側(cè)壓力分別為：〔〕A．， B．，C．， D．，【答案】C【解析】

對尖劈進行受力分析如圖，對壓力F進行分解等于對A側(cè)壓力

等于對B側(cè)壓力，應選C?！久麕燑c睛】實際問題中，一個力的作用效果可有多個理解的角度，這種情況下要根據(jù)題目要求，根據(jù)實際需要進行分解。求分力是一定要注意力和未知力的函數(shù)關(guān)系不能錯。3.兩個力的大小分別為30N和40N，那么它們的合力大小可能為：〔〕A、0NB、5NC、20ND、80N【答案】C【解析】4．〔多項選擇〕將10N的力分解為兩個分力F1、F2，那么F1、F2的值可能是以下哪些情況：〔〕A．F1=12N，F(xiàn)2=16NB．F1=10N，F(xiàn)2=10NC．F1=6N，F(xiàn)2=3ND．F1=5N，F(xiàn)2=6N【答案】ABD【解析】二力合成時合力大小的范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2可知ABD對?！久麕燑c睛】合力和分力的大小關(guān)系(1)兩分力大小不變時，合力F隨θ的增大而減小，隨θ的減小而增大．(2)當θ＝0時，F(xiàn)有最大值，F(xiàn)max＝F1＋F2；當θ＝180°時，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)min＝|F1－F2|，合力大小的范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(3)合力F既可以大于，也可以等于或小于任意一個分力．5．右圖所示，ABC為一直角劈形物體，將其卡于孔中，劈的斜面AB＝10cm，直角邊AC＝2cm.當用F＝100N的力沿水平方向推劈時，求劈的上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力．【答案】上側(cè)面推力500N；下側(cè)面推力200N。1．如圖甲所示,在廣州亞運會射箭女子個人決賽中,中國選手程明獲得亞軍。創(chuàng)造了中國女子箭手在亞運個人賽歷史上的最好成績。那么射箭時,假設(shè)剛釋放的瞬間弓弦的拉力為100N,對箭產(chǎn)生的作用力為120N,其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示,對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示。弓弦的夾角應為(cos53°=0.6)：〔〕A.53° B.127° C.143° D.106°【答案】D【解析】由圖知：,；解得：，D對。【名師點睛】求合力的方法——計算法可以根據(jù)平行四邊形定那么作出力的示意圖，然后由幾何關(guān)系求解對角線，其長度即為合力大?。僭O(shè)α＝120°，那么合力大小等于分力大小2．假期里，一位同學在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大(如下圖)，他先后做出過幾個猜測，其中合理的是：〔〕A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)B．在刀背上加上同樣的力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大D．在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大【答案】D

【解析】把刀刃局部抽象后，可簡化成一個等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖乙所示。當在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知，這兩個分力大小相等，因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖丙所示。在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮〔圖中陰影局部〕，根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系，有關(guān)系式，得,由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，的值越小，F(xiàn)1和F2越大。但是，刀刃的頂角越小時，刀刃的強度會減小，碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂，實際制造過程中為了適應加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚。使用時，用前部切一些軟的物品〔如魚、肉、蔬菜、水果等〕，用后部斬劈堅硬的骨頭之類的物品，俗話說：“前切后劈〞，指的就是這個意思。故D正確。【名師點睛】利用力的平行四邊形定那么，根據(jù)力的作用效果將施加的壓力分解，用三角形相似即可得出：相同的壓力下，頂角越小，分力越大；相同的頂角下，壓力越大，分力越大。3．物體在同一平面內(nèi)受F1、F2、F3三個共點力的作用處于平衡狀態(tài)，當把F3的方向在同平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)60°時〔F3大小不變，F(xiàn)1、F2大小方向都不變〕，那么三力的合力大小為：〔〕A．0B．F3C．F3 D．2F3【答案】.B

【名師點睛】同一平面內(nèi)多力平衡時，任何一個力都與其余各力的合力是平衡力，即大小相等，方向相反，將這個力旋轉(zhuǎn)角，那么相當于兩個大小相等夾角為的力的合成求合力。4．〔多項選擇〕如下圖，用兩個彈簧秤同時作用在水平橡皮筋上，使之沿水平方向伸長一定的長度，彈簧秤的讀數(shù)分別為F1和F2；改用一個彈簧秤拉橡皮筋，使橡皮筋仍沿水平方向伸長相同的長度，彈簧秤的讀數(shù)為F。這一實驗直接說明：〔〕A.彈簧秤的彈力大小跟形變大小成正比B.橡皮筋的彈力大小跟形變大小成正比C.F1和F2共同作用效果與F的作用效果是相同的D.F1和F2對橡皮筋產(chǎn)生的效果可用F來替代【答案】CD【名師點睛】合力與分力是一種等效替代關(guān)系，不是重復受力．此題涉及合力與分力的概念，同時要求掌握胡克定律。5．如下圖，一個重為100N的小球被夾在豎直的墻壁和A點之間，球心O與A點的連線與豎直方向成θ角，且θ＝60°，所有接觸點和面均不計摩擦．試求墻面對小球的作用力F1和A點對小球的作用力F2.【答案】、【解析】(受力分析如圖，合成或分解都可以)由幾何關(guān)系知：，小球?qū)γ娴膲毫π∏驅(qū)點的壓力.【名師點睛】此題為共點力的平衡題目，可以由合成法也可以用分解法作出幾何圖象，那么由幾何關(guān)系可解1．【2023·天津卷】〔多項選擇〕：〔〕A．繩的右端上移到，繩子拉力不變B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D．假設(shè)換掛質(zhì)量更大的衣服，那么衣架懸掛點右移【答案】AB【解析】【名師點睛】此題是力的動態(tài)平衡的典型模型，學生并不陌生，關(guān)鍵要判斷出繩子和豎直方向的夾角只與繩長和兩桿間的距離有關(guān)。2．【2023·全國新課標Ⅲ卷】如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為：〔〕A． B．C．m D．2m【答案】C【方法技巧】在處理共點力平衡問題時，關(guān)鍵是對物體進行受力分析，然后根據(jù)正交分解法將各個力分解成兩個方向上的力，然后列式求解，如果物體受到三力處于平衡狀態(tài)，那么可根據(jù)矢量三角形法，將三個力移動到一個三角形中，然后根據(jù)角度列式求解。3．【2023·廣東·19】〔多項選擇〕如圖7所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，假設(shè)三條繩長度不同，以下說法正確的有：〔〕A．三條繩中的張力都相等B．桿對地面的壓力大于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力.【答案】BC【解析】因為桿靜止，受力平衡，所以在水平、豎直面內(nèi)的合力分別為零，應選項C正確；由于三條繩長度不同，因此三條繩與直桿間夾角不同，假設(shè)三條繩中的張力都相等，在同一水平面內(nèi)的分量因夾角不同而不同，所以水平面內(nèi)桿受力