第二章 微專題10　力的合成與分解-2025年物理《加練半小時》新教材版

第二章相互作用微專題10力的合成與分解1．力的合成與分解遵循平行四邊形定則(三角形定則)。2.分力與合力是等效替代關(guān)系。3.力的分解常用方法有按實際效果分解和正交分解，多力合成常先正交分解再求和。4.大小一定的兩分力，夾角增大時，合力減小；合力大小一定，夾角增大時，兩等大分力增大。1.戽斗是古代一種小型的人力提水灌田農(nóng)具，是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。如圖所示，兩人雙手執(zhí)繩牽斗取水，在繩子長度一定時()A．兩人站得越近越省力B．兩人站得越遠(yuǎn)越省力C．兩邊繩子與豎直方向夾角為60°時最省力D．繩子拉力大小與兩人距離遠(yuǎn)近無關(guān)答案A解析重物的重力一定，則繩的合力一定，兩人站得越遠(yuǎn)，兩繩的夾角越大，繩上拉力越大；反之越小。故A正確。2．(多選)一物體受到兩個大小相等的共點力的作用，二者夾角為θ(0＜θ＜120°)，合力為F，若保證兩共點力的方向不變，大小均增加ΔF，合力變?yōu)镕′。下列說法正確的是()A．F′與F的方向相同 B．F′與F的方向不同C．F′－F＝ΔF D．F′－F＞ΔF答案AD解析根據(jù)平行四邊形定則可知，兩分力都增大ΔF，對角線(即合力的方向)和原對角線方向相同，即F′與F的方向相同，故A正確，B錯誤；根據(jù)平行四邊形定則可知，兩分力的增加量ΔF構(gòu)成平行四邊形，且夾角為θ(0＜θ＜120°)，F(xiàn)′－F為平行四邊形的對角線，故F′－F＞ΔF，故C錯誤，D正確。3．兩個共點力作用于一個物體上，力的方向可以任意調(diào)節(jié)，其中一個力為20N，另一個力是F，它們的合力是50N。則F的大小可能是()A．10NB．25NC．50ND．80N答案C解析若兩個力方向相同，則F＝50N－20N＝30N，如果兩個力方向相反，則F＝50N＋20N＝70N，則F的范圍為30～70N。故選C。4．(2023·重慶八中沖刺)如下列各圖所示，傾角不同的光滑斜面固定于水平地面上，擋板垂直固定于斜面。四個相同的小球靠著擋板靜止在斜面上，則球?qū)醢鍓毫ψ畲蟮氖?)答案D解析設(shè)斜面的傾角為θ，將重力分解為垂直于斜面和沿斜面向下的兩個力，則球?qū)醢宓膲毫Φ扔谥亓ρ匦泵嫦蛳碌姆至＝mgsinθ，所以斜面傾角越大，球?qū)醢宓膲毫υ酱?，故選D。5.(2023·四川瀘州市期中)水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端B裝有一小滑輪，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一重為100N的重物，懸掛點為D，∠CBA＝30°。如圖所示，則滑輪受到輕繩的作用力的大小為()A．100N B．50eq\r(3)NC．50N D．20N答案A解析對滑輪受力分析如圖，輕繩所受拉力為重物重力mg，CB段與BD段的兩個拉力的夾角為120°，做平行四邊形求合力，合力大小與重力等大，為100N，故選A。6.如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條自然長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟羊皮(長度不計)做成皮兜。若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為1.5L(在彈性限度內(nèi))，則發(fā)射過程中皮兜對彈丸的最大作用力為()A．1.2kL B．kLC.eq\f(2\r(2),3)kL D.eq\f(\r(2),3)kL答案C解析當(dāng)橡皮條的長度為1.5L時，皮兜對彈丸有最大作用力，為F＝2kΔx·cosθ＝kLcosθ，根據(jù)幾何關(guān)系sinθ＝eq\f(0.5L,1.5L)＝eq\f(1,3)，解得F＝eq\f(2\r(2),3)kL，故選C。7．如圖為射箭時弦和箭的等效圖，已知弓的頂部跨度為L(如圖中虛線所示)，弦均勻且彈性良好，其自然長度為L。假設(shè)弓的跨度保持不變，箭在弦的正中間，弦夾在不計大小的類似動滑輪的附加裝置上，將箭發(fā)射出去。已知弦的勁度系數(shù)為k，發(fā)射箭時弦的最大長度為2L(彈性限度內(nèi))，則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)()A．kL B.eq\f(\r(3),2)kLC.eq\r(3)kL D．2kL答案C解析當(dāng)弦的最大長度為2L時，箭受到的彈力最大，由幾何圖形分析出弦的形變量Δx＝L，所以由胡克定律得弦的張力F1＝F2＝kL，由力的平行四邊形定則知F1、F2的合力為2F1cos30°＝eq\r(3)kL，所以弦對箭的最大作用力F＝eq\r(3)kL，故C選項正確。8．(2023·廣東廣州市期末)在現(xiàn)實生活中，力的分解有著廣泛的應(yīng)用。一卡車陷入泥坑中，在緊急狀況下，我們可以按如圖所示的方法，用鋼索把卡車和木樁拴緊，在鋼索的中央用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力F就容易將卡車?yán)瞿嗫印Ｏ铝姓f法正確的是()A．力F一定比它沿鋼索分解的兩個分力都大B．一個較小的力F可以分解為兩個較大的分力C．力F的大小等于沿鋼索分解的兩個分力大小之和D．當(dāng)力F作用于鋼索時，若鋼索上的力一定，鋼索形成的夾角越大，力F就越大答案B解析垂直于鋼索的F大小等于其兩側(cè)鋼索拉力的合力，如圖按照力F的作用效果將F分解成沿BO和AO方向的兩個分力F1和F2；由于AOB是同一鋼索，故F1＝F2，由于AOB趨近于180°，即使F較小，F(xiàn)1和F2也非常大，即兩邊繩子的拉力非常大，故能將卡車?yán)瞿嗫?，這種情況是一個較小的力F可以分解為兩個較大的分力，故A、C錯誤，B正確；根據(jù)平行四邊形定則可知，當(dāng)力F作用于鋼索時，若鋼索上的力一定，鋼索形成的夾角越大，合力F就越小，故D錯誤。9.(多選)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計的一個小實驗，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“三角支架”，在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止。通過實驗會感受到()A．細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的B．桿對手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向AC．細(xì)繩對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，細(xì)繩和桿對手的作用力不變答案AC解析重物的重力產(chǎn)生兩個效果：一是使細(xì)繩沿BA方向被拉緊，二是使桿受到向左的擠壓，如圖所示所以細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的，A正確；桿對手掌施加的作用力方向沿桿由A指向C，B錯誤；繩對手指施加的作用力方向指向細(xì)繩收縮的方向，即沿繩由B指向A，C正確；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手的作用力也越大，D錯誤。10.如圖所示，一個重為5N的物體，用細(xì)線懸掛在O點，現(xiàn)在用力F拉物體，使懸線偏離豎直方向30°時處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時所用拉力F的最