2018年高考物理一轮复习专题06共点力的合成与分解(测)(含解析)

1、专题 06 共点力的合成与分解【满分：110 分时间：90 分钟】一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中.18 题只有一 项符合题目要求；912 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错 的得 0 分。）1 物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是：（ ）A. 5 N7 N 8 NB.5 N2 N3 NC. 3 N5 N 10 ND. 10 N10 N10 Nc)【答案】C【解析】毀和7N两个力的合力范围为2N, 12N, 8N在两个力的合力范围之内，则三个力的合力可能为 星 可

2、能处于平衡状态，故A正确；2N和3N的合力范围为1N?5NL 5N在两个力的合力范围 N 內，则 三个力的合力可能为零，可能处于平衡状态，故B正确；3N和5N的合力范围为2N河，1不在两个 力合力范围之内，贝U三个力的合力不能为零，物体不能处于平衡状态故C错误,10N和1ON的合力范围 为ON, 20N, 1QN在两个力合力范围之内，则三个力的合力能为雪，物体能处于平衡状态，故D正确合 力不可能为零的是C。【名师点睛】本题关键要明确两个共点力的合力的范围，同时要明确三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线根据力的合成法则可知：三个力的合力为零时，则第三个力肯定在第一二两个力的合力

3、范围，根据此规律进行判断.2如图所示，一个重 60 N 的物体置于水平面上，当用一个F =20N 的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为：（）A. 0NB. 40N,方向竖直向下C. 40N,方向竖直向上D. 80N,方向竖直向上【答案】A【解析】物体的重力为 60N,竖直向上的拉力为 20N,那么还有 40N 的支持力，合力的大小还是零. 所以 A 正确。2继续揺动把手，两臂靠拢，夹甬。減小，由耳二;分折可知F不变，当减小时，曲 増犬，巧减2cos0小.故D错误，Q 正确.故选 U/ rv 【名师点睛】本题应用平衡条件分析实际问题，采用的是力的分解法，也可以以O 点为研究对象，应用正交分解法

4、或合成法分析， 解题时要画出受力图； 此题是基础题，考查学生对基本方法的运用能力 4.如图所示，三个共点力在同一平面内，互成120,且 F1=90N, F2=60N, F3=30N,则三个力的合力大小和方向是：（）【名师点睛】知道物体的平衡的条件即可，本题比较简单。物体重60N,受 20N 的拉力，对物体受力分析，可以求得物体受到的合力的大小。3在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如题图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起当千斤顶两臂间的夹角为120时汽车对千斤顶的压力为 1.0X105N 下列判断正确的是:41.0X10 N52.0X10

5、NA. 此时两臂受到的压力大小均为B. 此时千斤顶对汽车的支持力为C. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小D. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大【答案】C【解析】将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力Fi,根摒对称性可知，两臂受到的压力大小相等即 FI-F2由2FioosG=F得巩二一-3年二LO x IO3N,千斤顶对汽车的支持力为l-OxKPNIcos故B错误.134A.30N,沿 Fi、F2的角平分线万向B. 60N,沿 Fi、Fa的角平分线万向C.30.3N,在 Fi、Fa之 间与 Fi的夹角为 30D . 30、.3N,在 Fi、F2之间与 Fi的夹

6、角为 30【答案】D【解析殆以Fi的方向为y轴正方向占y轴垂直的方向为对此则.=jq-cos60e-cos60c=45j尺=码ss 3（T-骂ss 30= 15 ,故合力：”=强十罗方向与F】夹角为：远口二菩二哼，贝iJa = 30c,故选D.【名师点睛】此题是力的合成问题；所采用的方法是正交分解法；建立两个坐标轴，然后将三个力分解在两个坐标轴上，在求解两个方向上的合力，最后进行合成；此题还可以选用平行四边形法则进行合成，方法较多，要尝试一题多解 5下列四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是：（ ）【答案】B【解析】根据力的合成知识可知，当人体的重力作用在两臂上

7、时，且两臂夹角最小时，两臂所受的力最小，故选 B.【名师点睛】此题考查了力的合成知识，关键是知道两臂对人体的拉力的合力等于人体的重力，其关系满足平行四边形法则，故两臂的夹角越小，所受的拉力越小；此题是基础题，意在考查学生利用物理知识解决实际问题的能力 6.两个大小相等的共点力Rp F2，当它们间的夹角为 90。时合力大小为 20N,则当它们间的夹角为i20时，合力的大小为：（）A 40N B 、I0、2NC 、202ND、i0. 3N【答案】B【解析】当它们间的夹角为时有7+ =20,因为两力大小向等，所以耳二码当它们 间的夹角为吃0时，根据平行四边形可得合力大小等于两个分力的大小，故为聞N,

8、B正确j【名师点睛】两个大小相等，当两个力垂直的时候，分力与合力之间满足勾股定理，根据勾股定理可以直接计算分力的大小，当它们的夹角为i20 时，合力与分力的大小相等7如右图所示，起重机将重为G 的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60,则每AB5根钢索中弹力大小为:4D3JG6【答案】B【解析】对节点，由平衡条件可知:4Tcos600=G,解得T=G，故选 B.28如图所示，大小分别为Fi、冃、Fs的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是FiVF2VFs,则下列四个图中，这三个力的合力最大的是:【答案】C【解析】根据平行四边形定则可知，A 图中三个力的合力为2R, B

9、 图中三个力的合力为0,C 图中三个力的合力为2Fs, D 图中三个力的合力为2F2，三个力的大小关系是FiVF2VFs，所以 C 图合力最 大.故 C正确，ABD 错误.【名师点睛】平行四边形法则是矢量的合成发展，要熟练掌握，正确应用，在平时训练中不断加强练习.yJL /9.将一个大小为 8N 的力分解成两个分力，下列各组值不可能的是：（）A. 1 N 和 10 NB. 10 N 和 15 NC. 1000 N 和 1000 N D . 1000 N 和 1500 N【答案】AD【解析】1N 与 10N 的合力范围是 9NF 11N,不可能为 8N,选项 A 错误；10N 与 15N 的合力

10、范围是5NFW25N,可能为 8N,选项 B 正确；1000N 与 1000N 的合力范围是 0NF 2000N,可能为 8N,选 项 C 正确；1000N 与 1500N 的合力范围是 500NFW2500N,不可能为 8N,选项 D 错误。本题选不可 能的，故选 AD。【名师点睛】判断三个力的合力能否为零，首先判断其中两个力的合力范围是关键两个力的合力最6小时是二力在同一条直线上且方向相反，最小合力大小是二力大小的差，方向沿着较大的力的方向；两个力的合力最大时是二力在同一条直线上且方向相同，最大合力大小是二力的代数和，方向与原二力的方向相同.10如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。

11、已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为【答案】BD【解析】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为用由题小娟、小明的手臂夷甬成角，根据对称性可值最大,则F豐,即为最小，当用为眇时，F = -G当eft I2( (r时用G当e越大时则尸越23大、故AC错误，ED正确F故选ED。【名师点睛】本题对物体的平衡问题的考查，解题时要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等，再由竖直方向力平衡即可求出小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系，是解题的关键.11.已知两个共点力的合力为 F,如果它们之间的夹角固定不变，使其中的一个力增大，则：( )A、合力F一定增大 B、合力F的大小可能不变 C、合力F可能增大 D

12、、合力F可能减小【答案】BCD【解析】如果两力同向，则一个力增大，则合力增大；如果两力反向，如果增大的力先前小于另外那 个力，则合力先减小后增大，如果增大的那个力先前大于等于另外的力，则合力在增大，如果两力的 夹角0为锐角，根据平行四边形定则作图，如图从图中可以看出，合力一定增大；如果两力的夹角0为钝角，根据平行四边形定则作图，如图，从图中可以看出，合力先减小后增加, 存在相等的可能，综上所述 BCD 正确。F,两人手臂间的夹角为0，水和水桶总重为 G,则下列说法中正确的是:A.当0= 0 时，F=GB.当0为 120 时，F=GC.当0=90 时，F=GD.0越大，F 越大知，两人对水桶的拉

13、力大小相等，则根据平衡条件得：2甌逅解得:， 当2c&s22cos 27【名师点睛】解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则.会通过平行四边形定则求解合力12如右图所示，重量为 G 的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是：A. Fi的大小等于小球对挡板的压力大小GB. F2是物体对斜面的正压力，大小为 -cos 9C. F1是物体所受重力的一个分力，大小为Gtan0D. 由于重力的存在，物体同时受 G Fi、F2的作用【答案】AC【解释】 根据牛顿第三定律可知， 巧的大小等于小球对挡板的压力大小？故A正确：F:是物体重力的一个 分力，不是物体对斜面的正压力，只是大

14、小上相等；故B错误,巧是物体所受重力的一个分力，由几何关系可知，其犬小为Glane故C正确Fi,鬥均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是物体受到的力; 故D错误；故选：AC,【名师点睛】本题考查力的分析及牛顿第三定律，要求能正确做出受力分析，知道合力和分力的关系，i 0但要注意本题中不能将分力作为物体的受力.二、非选择题（本大题共 4 小题，第 13、14 题每题 10 分；第 15、16 题每题 15 分；共 50 分）13.（ 10 分）一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态此情况下，B球与环中心0

15、处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30夹角.已知B球的质量为 1kg，取g=10m/s，求：（1）细绳对B球的拉力；（2）A球的质量.【答案】（1）20N（2） 2kg【解析】（1）对 B 球，受力分析如图所示，则有8得FT=2mg=20N(2)对A球，受力分析如图所示.在水平方向：FTCOS30=FNAsin30 在竖直方向：FNACOS30=mg+F?sin30由以上方程解得m= 2 kgB,重力为 G=100N,再在木板上放一货箱 A,重力为 G=500N,设卩均为 0. 5，先用绳子把货箱与墙拉紧，如图所示，已知sinB 上施一水平力 F,想把木板从货箱下抽出来，F

16、至少应为多大？14.( 10 分)在水平地面上放一木板货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数Rsin30 =mg然后在木板9【解析】物体 A、B 的受力團如图所示由受力平衡知:对 A：Tcose-fi-0_Ni-Gi-Tsiii6=0 又由题联立得到：Tcorf=ji ( Gi+Tsinfl )得到Tcos日一Psi n日fi=Tcos0Ni=G+Tsin0对B: F - f1- f2=0代入解得：F=850N【名师点睛】本题是两个物体的平衡问题，采用隔离法研究的，也可以先用整体法作出力图（如上面 右图） ，再隔离 A 或 B 研究.B：ANJAB整体:GiG2TGL+G2又 f2=(1N2N2-

17、 M _G2=0联立得到 F=f 计1（1015.（ 15 分）如图，质量为 m 的物体置于倾角为 v -37。的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为.二=0.1，如图甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用与物体上，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，如图乙所示，求两次力之比（sin37 =0.6 , cos37 =0.8）甲乙【答案】 E =37F250【解析根抿共点力平衡条件可得耳+F科=朋 gcoE&巧 cos 0 = mg sin 0 + /1F科F =曲 geos 日 + 巧 sin 0麻立即得拿=码 50【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力 分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法， 将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，16.（ 15 分）两个带同种电荷小球A、B（可视为质点）通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳 的某点0固定在天花板上， 平衡时两个小球的连线恰好水平， 且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为 30和 60,如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮（滑轮大小可不计）两端，调节 两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求