3.4 力的合成和分解-2021-2022學(xué)年高一物理（人教版2019必修第一冊(cè)）

文檔來源網(wǎng)絡(luò)整理侵權(quán)必刪試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁第三章相互作用-力3.4力的合成和分解一：知識(shí)精講歸納考點(diǎn)一、合力和分力1．共點(diǎn)力幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力．2．合力與分力假設(shè)一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力，這幾個(gè)力叫作那個(gè)力的分力．3．合力與分力的關(guān)系合力與分力之間是一種等效替代的關(guān)系，合力作用的效果與分力共同作用的效果相同．二、力的合成和分解1．力的合成：求幾個(gè)力的合力的過程．2．力的分解：求一個(gè)力的分力的過程．3．平行四邊形定則：在兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，如圖所示，F(xiàn)表示F1與F2的合力．4．如果沒有限制，同一個(gè)力F可以分解為無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力．5．兩個(gè)以上共點(diǎn)力的合力的求法：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力．重難點(diǎn)規(guī)律精講：一：合力與分力的關(guān)系1．兩分力同向(θ＝0)時(shí)，合力最大，F(xiàn)＝F1＋F2，合力與分力同向．2．兩分力反向(θ＝180°)時(shí)，合力最小，F(xiàn)＝|F1－F2|，合力的方向與較大的一個(gè)分力的方向相同．3．當(dāng)兩個(gè)分力大小不變時(shí)，合力F隨兩分力夾角θ的增大而減小，合力的大小取值范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.4．合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．二、力的合成和分解1．共點(diǎn)力合成的方法（1）作圖法。（2）計(jì)算法。2．三角形定則平行四邊形的一半是三角形，在求合力的時(shí)候，只要把表示原來兩個(gè)力的矢量首尾相接，然后從第一個(gè)力的箭尾向第二個(gè)力的箭頭畫一個(gè)矢量(如圖所示)，這個(gè)矢量就表示原來兩個(gè)力的合力．三：按效果分解(1)分解原則：根據(jù)力的作用效果確定分力的方向，然后再畫出力的平行四邊形．(2)基本思路2．常見典型力的分解實(shí)例實(shí)例產(chǎn)生效果分析水平地面上物體受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2.F1＝Fcosα，F(xiàn)2＝Fsinα.質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑趨勢(shì)的分力F1，二是使物體壓緊斜面的分力F2.F1＝mgsinα，F(xiàn)2＝mgcosα.質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時(shí)，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊擋板的分力F1，二是使球壓緊斜面的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊豎直墻壁的分力F1，二是使球拉緊懸線的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).A、B兩點(diǎn)位于同一平面上，質(zhì)量為m的物體被AO、BO兩線拉住，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體拉緊AO線的分力F1，二是使物體拉緊BO線的分力F2.F1＝F2＝eq\f(mg,2sinα).質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是拉伸AB的分力F1，二是壓縮BC的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝eq\f(mg,cosα).四、力的正交分解法1.力的正交分解法把力沿著兩個(gè)經(jīng)選定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法．如圖所示，將力F沿x軸和y軸兩個(gè)方向分解，則Fx＝Fcosα Fy＝Fsinα2．正交分解法求合力(1)建立直角坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上．(2)正交分解各力：將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如圖所示．(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x＋…，F(xiàn)y＝F1y＋F2y＋….(4)求共點(diǎn)力的合力：合力大小F＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))，設(shè)合力的方向與x軸的夾角為α則tanα＝eq\f(Fy,Fx).五、力的分解中定解條件討論把力按照題中給定的條件分解．若代表合力的對(duì)角線與給定的代表分力的有向線段能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明合力可以分解成給定的分力，即有解；若不能，則無解．常見的有幾種情況．已知條件分解示意圖解的情況已知兩個(gè)分力的方向唯一解已知一個(gè)分力的大小和方向唯一解已知一個(gè)分力(F2)的大小和另一個(gè)分力(F1)的方向①F2＜Fsinθ無解②F2＝Fsinθ唯一解③Fsinθ＜F2＜F兩解④F2≥F唯一解二：考點(diǎn)題型歸納題型一：合力與分力的關(guān)系1．（2021·全國高一專題練習(xí)）下面關(guān)于合力與分力的敘述中正確的是（）A．一個(gè)物體受到幾個(gè)力的作用，同時(shí)也受到這幾個(gè)力的合力的作用B．合力可能小于它的任何一個(gè)分力C．合力的大小一定等于兩個(gè)分力的代數(shù)和D．合力的大小隨兩分力夾角增大而增大2．（2021·全國高一專題練習(xí)）關(guān)于分力和合力，以下說法不正確的是（）A．合力的大小可能等于某一個(gè)分力的大小B．合力的作用效果跟它的幾個(gè)分力共同作用的效果相同C．合力的大小一定大于任何一個(gè)分力D．合力的大小可能小于它的任一個(gè)分力3．（2019·河南信陽市·高一期末）分力和合力大小關(guān)系為（）A．無論兩個(gè)分力的方向是否一致，合力總是大于每一個(gè)分力B．無論兩個(gè)分力的方向是否一致，合力至少比一個(gè)分力大C．兩分力大小不變，夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時(shí)合力一定減小D．無論兩個(gè)分力的方向是否一致，分力增大時(shí)，合力一定增大題型二：合力的取值范圍4．（2021·北京石景山·高一期末）作用在同一物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)力的大小是5N，另一個(gè)力的大小是7N，它們合力的大小可能是（）A．1N B．5N C．14N D．35N5．（2022·全國高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F的大小與這兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個(gè)力的大小分別是（）

A．1N、4N B．2N、3NC．1N、5N D．2N、4N6．（2021·天水市第一中學(xué)高一開學(xué)考試）物體同時(shí)受到三個(gè)共點(diǎn)力作用，下列幾組力中合力不可能為零的是（）A．、、 B．、、C．、、 D．、、題型三：力的平行四邊形法則7．（2019·天津市求真高級(jí)中學(xué)高一月考）一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力、、的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示（各小方格邊長相等），則下列說法正確的是（）A．三力的合力有最大值，方向不確定B．三力的合力有唯一值，方向與同向C．三力的合力有唯一值，方向與同向D．由題給條件無法求出合力大小8．（2021·奉新縣第一中學(xué)高一月考）如圖所示，三個(gè)大小相等的力F作用于同一點(diǎn)O，合力最小的是（）A．B． C．D．9．（2021·全國高一專題練習(xí)）5個(gè)力同時(shí)作用于某一質(zhì)點(diǎn)，此5個(gè)力大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對(duì)角線，如圖所示，這5個(gè)力的合力的大小為的（）A．3倍B．4倍C．5倍D．6倍題型四：兩力成特殊角的合力計(jì)算10．（2021·全國高一專題練習(xí)）兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們之間的夾角為90°時(shí)，合力大小為10N，則當(dāng)它們之間的夾角為120°時(shí)，合力的大小為（）A．10N B．10N C．15N D．20N11．（2020·福建省福州高級(jí)中學(xué)高一期中）兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為120°時(shí)，合力大小為F；當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力大小為（）A． B． C． D．12．（2021·四川巴中市·）兩共點(diǎn)力F1、F2的合力最大值為14N，最小值為2N。若F1、F2的夾角為90°，合力的大小為（）A．7N B．8N C．9N D．10N題型五：力的三角形法則13．（2021·山西省長治市第二中學(xué)校高一月考）三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3可用如圖所示的有向線段表示，它們圍成封閉的三角形。則這三個(gè)力的合力最大的是（）A．B．C．D．

14．（2020·莆田第十五中學(xué)高一期末）如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān)系是F1<F2<F3，則下列四個(gè)圖中，這三個(gè)力的合力最小的是（）A． B．C． D．15．（2020·蚌埠田家炳中學(xué)高一月考）如圖所示，由、、為邊長組成四個(gè)三角形，且，根據(jù)力的合成，下列四個(gè)圖中三個(gè)力、、的合力最大的是（）A． B．C． D．題型六：力按效果分解問題16．（2021·全國高一專題練習(xí)）將處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，圖中錯(cuò)誤的是（）A．B．C． D．D．17．（2021·全國）如圖所示，某鋼制工件上開有一個(gè)楔形凹槽，凹槽的截面是一個(gè)直角三角形ABC，∠CAB=30°，∠ABC=90°，在凹槽中放有一個(gè)光滑的金屬球，當(dāng)金屬球靜止時(shí)，金屬球?qū)Π疾鄣腁B邊的壓力大小為F1，對(duì)BC邊的壓力大小為F2，則的值為（）A． B． C． D．18．（2021·黑龍江哈爾濱市第六中學(xué)校高一開學(xué)考試）生活中常用刀或斧來劈開物體。如圖所示為刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為2θ，則可知刀劈開物體時(shí)對(duì)其側(cè)向推力F1、F2的大小為（）A．F1＝F2＝ B．F1＝F2＝C．F1＝F2＝ D．F1＝F2＝題型七：力的正交分解問題19．（2020·欽州市第四中學(xué)高一月考）如圖所示，傾角α=30°的斜面上靜置一個(gè)物體，該物體受到的重力G按照產(chǎn)生的效果可以分解為使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2，則這兩個(gè)分力的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，20．（2021·全國高一專題練習(xí)）在同一平面內(nèi)的四個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N，方向如圖所示，求它們的合力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

21．（2020·全國高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，傾角為θ=的斜面上放著一個(gè)木箱，F(xiàn)與水平方向成角。分別以平行于斜面和垂直于斜面的方向?yàn)閤軸和y軸建立坐標(biāo)系，把F分解為沿著兩個(gè)坐標(biāo)軸的分力。試在圖中作出分力Fx和Fy，并計(jì)算它們的大小。

三：考點(diǎn)過關(guān)精練一、單選題22．（2023·沙坪壩區(qū)·重慶八中高一期中）有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為60°時(shí)合力的大小為F，則當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力的大小為（）A． B． C． D．23．（2021·全國高一專題練習(xí)）將力F分解成和，若已知的大小以及與F的夾角（為銳角），則錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)時(shí)，無解 B．當(dāng)時(shí)，有一解C．當(dāng)時(shí)，有一解 D．當(dāng)，有兩解24．（2021·全國高一專題練習(xí)）如圖所示，將繩子的一端系在汽車上，另一端系在等高的樹干上，兩端點(diǎn)間繩長為10m。用300N的拉力把水平繩子的中點(diǎn)往下拉離原位置0.5m，不考慮繩子的重力和繩子的伸長量，則繩子作用在汽車上的力的大小為（）A．1500N B．6000N C．300N D．1500N25．（2021·全國高一專題練習(xí)）作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小隨兩個(gè)分力之間的角度變化的關(guān)系如圖所示，關(guān)于兩個(gè)分力F1、F2的大小，下列選項(xiàng)正確的是（）A．F1=10N、F2=20NB．F1=12N、F2=18NC．F1=14N、F2=16ND．F1=15N、F2=15N26．（2021·全國）一平面內(nèi)有三個(gè)大小相等的共點(diǎn)力，如圖甲、乙、丙、丁所示，各圖的合力大小分別記為、、、，則下列判斷正確的是（）A． B．C． D．27．（2021·全國高一專題練習(xí)）小陶、小盛兩人共提一桶水勻速走向教室，如圖所示，水和水桶的總質(zhì)量為m，兩人拉力方向與豎直方向都成θ角，大小都為F，則下列說法中正確的是（）A．不管θ為何值，B．當(dāng)θ為30°時(shí)，F(xiàn)=mgC．當(dāng)θ=45°時(shí)，F(xiàn)=mgD．θ越大時(shí)，F(xiàn)越大28．（2021·全國高一專題練習(xí)）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N，N，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4N29．（2021·山東聊城·高一期末）在生活中經(jīng)常用刀來劈開物體。如圖是刀劈物體時(shí)的橫截面示意圖，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面間的夾角為，則刀劈物體時(shí)對(duì)物體側(cè)向推力的大小為（）A． B． C． D．四：高分突破精練一：?jiǎn)芜x題30．（2021·陜西寶雞市·）在力的合成中，關(guān)于兩個(gè)分力與它們合力關(guān)系，下列說法中正確的是（）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)分力不變時(shí)，兩個(gè)分力的夾角在之間變化時(shí)，夾角越大合力越小31．（2021·全國高一專題練習(xí)）某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中（坐標(biāo)紙中每格邊長表示1N大小的力），該物體所受的合外力大小正確的是（）

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2NC．丙圖中物體所受的合外力大小等于0D．丁圖中物體所受的合外力大小等于032．（2021·浙江湖州市·高一期末）如圖所示，小明用繩拉著裝滿沙子的車，拉力F與水平方向成角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為（）

A． B． C． D．33．（2021·遼寧葫蘆島市·高一期末）物體同時(shí)受到下列三個(gè)力的作用，可能處于平衡狀態(tài)的是哪組（）A．1N、1N、3N B．2N、3N、4N C．3N、5N、10N D．4N、5N、10N34．（2021·河南新鄉(xiāng)市·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為的物體，以某一速度沖上傾角為的斜面，一沿斜面向下的力作用在物體上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，受摩擦力的大小和方向?yàn)椋?，重力加速度g?。ǎ〢．大小，方向沿斜面向上B．大小，方向沿斜面向下C．大小，方向沿斜面向上D．大小，方向沿斜面向上35．（2021·全國高一專題練習(xí)）某同學(xué)在研究力的合成和分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，固定好兩只定滑輪，鉤碼通過細(xì)繩繞過滑輪，在細(xì)繩的某處A系上一個(gè)繩套，將彈簧秤鉤在繩套上豎直向下用力拉，使系統(tǒng)平衡，如圖所示。若，每個(gè)鉤碼的重力大小為，不計(jì)摩擦，則關(guān)于彈簧秤的示數(shù)說法正確的是（）A． B． C． D．36．（2021·全國）小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒推動(dòng)，于是他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說法正確的是（）A．這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥B．這是不可能的，因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大C．這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力D．這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力37．（2021·山東濱州·高一期末）如圖所示，某物體受5個(gè)共點(diǎn)力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若的大小不變，方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過120°，其余三個(gè)力的大小和方向均不變，則此物體受到的合力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A． B． C． D．38．（2021·廣東河源·高一期末）三個(gè)相同光滑空油桶按下圖四種方式存放在不同的箱子中，則油桶A對(duì)C的支持力最大的是（）A．圖(1) B．圖(2) C．圖(3) D．圖(4)二、多選題39．（2021·全國高一專題練習(xí)）對(duì)兩個(gè)大小不等的共點(diǎn)力進(jìn)行合成，則（）A．合力一定大于每個(gè)分力B．合力可能同時(shí)垂直于兩個(gè)分力C．合力的方向可能與一個(gè)分力的方向相反D．兩個(gè)大小不變的分力的夾角在0°到180°之間變化時(shí)，夾角越小，合力越大40．（2021·全國高一專題練習(xí)）如圖所示為兩個(gè)大小不變、夾角θ變化的力的合力的大小F與θ角之間的關(guān)系圖像（0≤θ≤360°），下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．合力大小的變化范圍是0≤F≤10N B．合力大小的變化范圍是2N≤F≤14NC．這兩個(gè)分力的大小分別為6N和8N D．這兩個(gè)分力的大小分別為2N和8N41．（2021·四川宜賓市·高一期末）下列圖中物體均處于靜止，將物體所受重力或拉力按力的效果進(jìn)行分解，其中正確的是（）A． B．C．D．42．（2022·全國高一課時(shí)練習(xí)）質(zhì)量為m的物體放在傾角為的斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在水平恒力F作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則以下關(guān)于物體受到的摩擦力大小表示錯(cuò)誤的是（）

A． B．C． D．43．（2020·河北石家莊市·石家莊一中高一期中）如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”。在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到（）A．細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC．細(xì)繩對(duì)手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向AD．所掛重物質(zhì)量增大時(shí)，細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力不變44．（2021·四川廣安市·高一期末）如圖是斧頭劈木樁的情景，斧頭的縱面是一個(gè)等腰三角形，頂角為θ。使用時(shí)，垂直斧背加一個(gè)力F，這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，使斧頭擠壓木樁的兩個(gè)劈開面。下列敘述正確的是（）A．若F一定，θ越大則木樁的兩個(gè)劈開面受到的擠壓力越大B．若F一定，θ越小則木樁的兩個(gè)劈開面受到的擠壓力越大C．若θ一定，F(xiàn)越大則木樁的兩個(gè)劈開面受到的擠壓力越大D．若θ一定，F(xiàn)越小則木樁的兩個(gè)劈開面受到的擠壓力越大三、實(shí)驗(yàn)題45．（2021·全國高一專題練習(xí)）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘。O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。（1）具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的有______；A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C．使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D．用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力（2）圖乙中______是力F1和F2的合力的理論值；______是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值；（3）在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：______（選填“變”或“不變”）46．（2020·福建福州市·高一期末）某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)，橡皮條（帶兩個(gè)較長的細(xì)繩套），刻度尺，圖釘（若干個(gè)）。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)平行于木板拉繩套，將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，其中拉OC細(xì)繩的彈簧測(cè)力計(jì)指針位置如圖（a）所示，其讀數(shù)為________N，根據(jù)記錄的兩個(gè)彈黃測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2和各自的方向，作出這兩個(gè)力的圖示，并用作圖法作出兩個(gè)力的合力F；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，也將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，記錄這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和方向，并作出這個(gè)力的圖示F’，圖（b）中的F與F′兩個(gè)力中，方向一定沿AO方向的是________。（2）具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的有_________。A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C．使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D．用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力（3）用如圖（a）所示的裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是___________。A．同一次實(shí)驗(yàn)中每次拉橡皮條時(shí)都應(yīng)該把橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)B．橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)保持在同一平面內(nèi)，且與板面平行C．拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的外殼與紙面間的摩擦?xí)箤?shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個(gè)點(diǎn)的位置并使這兩個(gè)點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)些E．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個(gè)分力F1、F2的大小越大越好F．作圖時(shí)要用細(xì)鉛筆，同一實(shí)驗(yàn)中選定的比例標(biāo)度要相同，所取的比例標(biāo)度要適當(dāng)（4）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端水平向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置，分別讀出彈黃測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在緊貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和細(xì)線的方向。為了準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)，下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________。（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．橡皮筋伸長要在彈性限度范圍C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．保證整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi)E．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置四、解答題47．（2021·南京市第五高級(jí)中學(xué)）如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力F1大小為100N，方向?yàn)闁|偏南37°，為了使船受到的合力恰能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)在圖中用刻度尺作出相應(yīng)力的平行四邊形；(2)求風(fēng)力和繩子拉力的合力F大小及繩子拉力F2的大小。48．（2020·天津靜海區(qū)·高一月考）如圖所示，已知F1=20N，與水平方向成37度角向右上方；F2=6N，豎直向下；F3=10N，水平向左；求三個(gè)力的合力F合的大小和方向。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）49．（2020·烏蘇市第一中學(xué)高一月考）如圖所示，光滑斜面傾角θ=53°，用一豎直方向的光滑擋板將球擋在斜面上，已知球重100N。問：(1)由于物體重力作用，物體對(duì)擋板和斜面產(chǎn)生了那些作用效果。(2)請(qǐng)按照上述效果在圖中分解重力，并且求出兩個(gè)分力的大?。╯in53=0.8，cos53°=0.6）。50．（2021·河北廊坊市·）如下圖所示，表面光滑、質(zhì)量不計(jì)，角度為的直角三角形尖劈，插在縫A、B之間，在尖劈背上加一壓力，求尖劈對(duì)A、B側(cè)壓力.51．（2020·安徽省肥東縣第二中學(xué)高一月考）如圖所示，物體重G=100N，并保持靜止．繩子AC與BC分別與豎直方向成30°角和60°角，則繩子AC和BC的拉力分別為多大?52．（2020·廣東東莞·高一月考）用三根細(xì)線a、b、c將質(zhì)量為m的小球1和質(zhì)量為2m的小球2連接，并懸掛如圖所示。兩個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為30°，細(xì)線c水平。（重力加速度為g）求：(1)細(xì)線a、c分別對(duì)小球1和2的拉力大??；(2)細(xì)線b對(duì)小球2的拉力大小。文檔來源網(wǎng)絡(luò)整理侵權(quán)必刪[參考答案]1．B【詳解】A．合力和分力是等效替代的關(guān)系，不是同時(shí)作用在物體上。A錯(cuò)誤；B．如兩個(gè)等大反向的力，其合力為零。所以合力可能小于它的任何一個(gè)分力。B正確；C．只有在兩分力同向時(shí)，合力才等于分力的代數(shù)和，其他情況都不是。C錯(cuò)誤；D．根據(jù)余弦定理可知，合力的大小隨兩分力夾角增大而減小。D錯(cuò)誤。故選B。2．C【詳解】ACD．合力的大小可能等于、小于或大于某一個(gè)分力的大小，選項(xiàng)AD正確，不符合題意，C錯(cuò)誤，符合題意；B．合力的作用效果跟它的幾個(gè)分力共同作用的效果相同，選項(xiàng)B正確，不符合題意；故選C。3．C【詳解】A．合力可以大于每一個(gè)分力，小于或等于每一個(gè)分力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．合力可能比一個(gè)分力都小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平行四邊形定則，那么兩分力大小不變，當(dāng)夾角（在0°～180°范圍內(nèi)）增大時(shí)，合力一定減小，故C正確。D．假如當(dāng)分力之間的夾角為180°不變時(shí)，分力增大時(shí)，合力的大小可能不變，也可能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。4．B【詳解】5N和7N的兩個(gè)力的合力范圍是2N~12N，則它們的合力可能為5N。故選B。5．B【詳解】?jī)蓚€(gè)力夾角為0°時(shí)，則F1+F2=5N兩個(gè)力夾角為180°時(shí)，則可得F1=3NF2=2N故選B。6．A【詳解】A．1N和5N合成時(shí)，合力最大為6N，最小為4N，不可以為10N，所以三個(gè)力的合力不可能為零。故A正確；B．5N和7N合成時(shí)，合力最大為12N，最小為2N，可以為8N，所以三個(gè)力的合力可能為零。故B錯(cuò)誤；C．2N和3N合成時(shí)，合力最大為5N，最小為1N，可以為5N，所以三個(gè)力的合力可能為零，故C錯(cuò)誤；D．1N和10N合成時(shí)，合力最大為11N，最小為9N，可以為10N，所以三個(gè)力的合力可能為零。故D錯(cuò)誤。故選A。7．B【詳解】根據(jù)三力的圖示，知、在豎直方向的分力大小均為3個(gè)單位，方向相反，在水平方向的分力分別為6個(gè)單位和2個(gè)單位，方向與的方向相同，三個(gè)力的合力為12個(gè)單位，與的方向相同，大小是的3倍，即故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。8．C【詳解】A．合力大小等于B．合力大小等于FC．合力大小等于0D．合力大小等于故選C。9．D【詳解】如圖所示，

以和為鄰邊作平行四邊形，為平行四邊形的對(duì)角線即與的合力為，同理可知，與的合力也為，故5個(gè)力的合力等于3倍的，又等于2倍的，則5個(gè)力的合力等于6倍的，D正確。故選D。10．A【詳解】當(dāng)兩個(gè)力之間的夾角為90°時(shí)，如圖甲所示，根據(jù)平行四邊形定則可知F1＝F2＝10N當(dāng)這兩個(gè)力的夾角為120°時(shí)，如圖乙所示，根據(jù)平行四邊形定則可知F合＝10N故選A。11．C【詳解】當(dāng)兩個(gè)等大的力的夾角120°時(shí)，合力為當(dāng)兩個(gè)力的夾角為90°時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則，由勾股定理得合力大小F，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。12．D【詳解】?jī)晒颤c(diǎn)力F1、F2的合力最大值為14N，則F1+F2=14N最小值為2N，則F1-F2=2N解得F1=8N，F(xiàn)2=6N則若F1、F2的夾角為90°，合力的大小為故選D。13．D【詳解】A．F1和F2的合力為-F3，合力等于0；B．F1和F3的合力為F2，合力等于2F2；C．F1和F2的合力為F3，合力等于2F3；D．F2和F3的合力為F1，合力等于2F1；由上可知2F1最大，故選D。14．B【詳解】A．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故A圖合力的大小為；

B．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相反，故B圖合力的大小為0；C．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故C圖合力的大小為；

D．由圖可知，、的合力大小等于，合力方向與的方向相同，故D圖合力的大小為；又知道，綜上所述，故這三個(gè)力的合力最小的是B圖，ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。15．A【詳解】根據(jù)平行四邊形定則可知，A圖中三個(gè)力的合力為2F3，B圖中三個(gè)力的合力為0，C圖中三個(gè)力的合力為2F1，D圖中三個(gè)力的合力為2F2，三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，所以A圖合力最大故選A。16．C【詳解】A．重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果；故兩分力即圖中所示；故A正確；

B．重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B正確；

C．重力產(chǎn)生了向兩墻壁的擠壓的效果，故兩分力應(yīng)垂直于接觸面；故C錯(cuò)誤；

D．重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓斜面的效果，故作圖正確；故D正確；

本題選錯(cuò)誤的；故選C。17．B【詳解】金屬球受到的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，壓AB面和壓BC面，如圖所示，對(duì)AB面的壓力大小F1等于分力G1，對(duì)BC面的壓力大小F2等于分力G2，故故選B。18．A【詳解】將力F根據(jù)平行四邊形定則分解如圖

由幾何知識(shí)得，側(cè)向推力的大小為故選A。19．D【詳解】由力的分解知識(shí)可知故選D。20．38.2N，方向與F1夾角為45°斜向右上方【分析】本題若直接運(yùn)用平行四邊形定則求解，計(jì)算過程十分復(fù)雜。因此，可采用力的正交分解法求解?！驹斀狻咳鐖D甲，建立直角坐標(biāo)系，把各個(gè)力分解到這兩個(gè)坐標(biāo)軸上，并求出x軸和y軸上的合力Fx和Fy，有Fx＝F1＋F2cos37°－F3cos37°＝27NFy＝F2sin37°＋F3sin37°－F4＝27N

因此，如圖乙所示，合力即合力的大小約為38.2N，方向與F1夾角為45°斜向右上方。21．Fx=，F(xiàn)y=F【詳解】如圖作出分力Fx和Fy

它們的大小22．C【詳解】當(dāng)它們的夾角為60°時(shí)，由力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識(shí)可得解得則當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，可得故選C。23．D【詳解】A．時(shí)，分力和合力不能構(gòu)成三角形，無解，故A正確．B．當(dāng)時(shí)，兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形，有唯一解，故B正確．CD．當(dāng)時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則，有兩組解；若F1>F，只有一組解，故C正確，D錯(cuò)誤．此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選D。24．A【詳解】由題意可知繩子與水平方向夾角的正弦值為sinα＝＝0.1所以繩子的作用力為F繩＝＝1500N故A正確；BCD錯(cuò)誤。故選A。

25．A【詳解】當(dāng)二力的方向的夾角為0或2π時(shí)，二力在同一直線上且方向相同，此時(shí)二力的合力最大F1+F2=30當(dāng)二力的方向的夾角為π時(shí)，二力在同一條直線上且方向相反，此時(shí)二力的合力最小|F2-F1|=10聯(lián)立解得F2=20NF1=10N故選A。26．D【詳解】把圖甲中的力正交分解，如圖所示

則合力圖乙中合力大小為圖丙的三個(gè)里互成任何兩個(gè)力的合力大小都與第三個(gè)力等大反向，故合力為零把圖甲丁的力合成，如圖所示

則合力故選D。27．D【詳解】由題可知小陶、小盛的手臂對(duì)水桶的拉力大小為F，兩人拉力方向與豎直方向都成θ角，根據(jù)對(duì)稱性可知，結(jié)合平衡條件得解得當(dāng)θ＝0°時(shí)，cosθ值最大，則；當(dāng)θ＝30°時(shí)，；當(dāng)θ＝45°時(shí)，；當(dāng)θ為60°時(shí)，；當(dāng)θ越大時(shí)，則F越大；故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D。28．D【詳解】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f=F1-F2=6N-2N=4N方向水平向左。AB．撤去F1的瞬間，物體受到的摩擦力大小仍為4N，方向不變，物體受到的合外力大小變?yōu)?N，故AB錯(cuò)誤；CD．撤去F2的瞬間，物體受到的摩擦力大小仍為4N，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。故選D。29．C【詳解】將力F根據(jù)平行四邊形定則分解如下由幾何知識(shí)得，側(cè)向推力的大小為ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。30．D【詳解】A．合力與分力的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則，合力不一定是等于兩個(gè)分力之和，A錯(cuò)誤；B．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；C．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；D．當(dāng)夾角時(shí)，由公式即夾角越大合力越?。籇正確。故選D。31．D【詳解】A．對(duì)（甲），先將F1與F3合成，然后再用勾股定理，求得合力等于5N，故A錯(cuò)誤；B．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5N，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)（丙），可將F3沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6N，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)三角形法則，（?。﹫D中合力等于0，故D正確。故選D。32．B【詳解】根據(jù)力的正交分解法，可知它的水平分力為故選B。33．B【詳解】A．1N與1N合成，它們二者的合力最大是2N，最小是0N，當(dāng)與第三個(gè)力為3N時(shí)合成，最終合力最小為1N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．2N與3N合成，它們二者的合力最大是5N，最小是1N，當(dāng)與第三個(gè)力為4N時(shí)合成，最終合力最小為0N，可以為零，處于平衡狀態(tài)，故B正確；C．3N與5N合成，它們二者的合力最大是8N，最小是2N，當(dāng)與第三個(gè)力為10N時(shí)合成，最終合力最小為2N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．4N與5N合成，它們二者的合力最大是9N，最小是1N，當(dāng)與第三個(gè)力為10N時(shí)合成，最終合力最小為1N，不可能為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。34．B【詳解】物體受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿斜面向下，摩擦力大小為代入數(shù)據(jù)得故選B。35．B【詳解】以A點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖A點(diǎn)受三個(gè)力且處于平衡狀態(tài)F1=3G0，F(xiàn)2=4G0，α=90°由平行四邊形定則可知，F(xiàn)1和F2合力F′=F又由勾股定理可得由三個(gè)力的合力為零，任何兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向知故選B。36．C【詳解】開始小明是推不動(dòng)衣櫥的，說明小明的推力小于最大靜摩擦力；站在人字形架時(shí)，重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，分別向左右兩側(cè)推墻壁和衣櫥，如圖所示

小明的重力可以分解成沿A，B兩個(gè)方向的力，由于底角較小，所以A，B方向的力會(huì)很大，F(xiàn)A對(duì)衣櫥的力可以分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會(huì)遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于最大靜摩擦力，故C正確，ABD錯(cuò)誤，故選C。37．D【詳解】F2、F3、F4和F1四個(gè)共點(diǎn)力合力為零，則F2、F3、F4三個(gè)力的合力F與F1等大反向。將方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過120°時(shí)，F(xiàn)與F1的夾角為60°，根據(jù)矢量合成法則，結(jié)合三角形知識(shí)，此時(shí)物體所受合力大小為故選D。38．D【詳解】光滑油桶C受力如圖所示把油桶C的重力G沿、的反方向進(jìn)行分解，有圖可知即圖(4)中角最大，最小，可見最大。故選D。39．CD【詳解】A．不在同一條直線上的兩個(gè)力合成時(shí)，遵循平行四邊形定則，故合力可能大于、小于或等于任意一個(gè)分力。故A錯(cuò)誤；B．合力是兩分力構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線，而對(duì)角線不可能同時(shí)垂直于兩個(gè)邊。故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)兩分力方向相反時(shí)，則合力可以與一個(gè)分力的方向相反。故C正確；D．兩個(gè)大小不變的分力的夾角在0°到180°之間變化時(shí)，其合力隨兩分力夾角的減小而增大。故D正確。故選CD。40．BC【詳解】CD．由題圖可知，當(dāng)兩分力夾角為180°時(shí)，兩分力的合力為2N，則有|F1-F2|=2N而當(dāng)兩分力夾角為90°時(shí)，兩分力的合力為10N，則有=10N聯(lián)立解得這兩個(gè)分力大小分別為6N、8N，故C正確，D錯(cuò)誤。AB．當(dāng)兩個(gè)分力方向相同時(shí)，合力最大，為14N；當(dāng)兩個(gè)分力方向相反時(shí)，合力最小，為2N，合力在最大值與最小值之間，即合力大小的變化范圍是2N≤F≤14N故A錯(cuò)誤，B正確。故選BC。41．ABC【詳解】A．圖中重力產(chǎn)生使物體下滑和擠下斜面的效果，A正確；B．圖中拉力產(chǎn)生使物體沿水平方向前進(jìn)和沿豎直方向提拉物體的效果，B正確；C．球的重力產(chǎn)生擠壓墻壁和拉伸繩子的效果，C正確；D．球的重力產(chǎn)生擠壓豎直擋板和斜面的效果，G1應(yīng)與豎直擋板垂直，G2應(yīng)與斜面垂直，D錯(cuò)誤。故選ABC。42．CD【詳解】AC．物體受力如圖

在斜面方向上有摩擦力在垂直于斜面方向上有又解得故選CD。43．AC【詳解】A．重物的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使繩子沿BA方向被拉緊，二是使桿受到向左的擠壓，如圖所示所以繩子是被拉伸的，桿是被壓縮的，A正確；B．桿對(duì)手掌施加的作用力方向沿桿由A指向C，B錯(cuò)誤；C．繩對(duì)中指施加的作用力方向指向繩子收縮的方向，即沿繩由B指向A，C正確；D．所掛重物質(zhì)量越大，重力越大，根據(jù)力的分解可知繩和桿對(duì)手的作用力也越大，D錯(cuò)誤。故選AC。44．BC【詳解】AB．若F一定，θ越小，則木樁與兩個(gè)劈面的夾角越大，根據(jù)平行四邊形定則可知，木樁的兩個(gè)劈開面受到的擠壓力越大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．若θ一定，F(xiàn)越大，根