1、重点强化卷(三)力的合成与分解(教师用书独具)一、选择题1两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为()A.B.C. D.【解析】由题意知F1F2A，F1F2B，故F1，F2.当两力互相垂直时，合力F.故B正确【答案】B2如图1所示为两个共点力的合力F的大小随两分力的夹角变化的图象，则这两个分力的大小分别为()图1A1 N和4 N B2 N和3 NC1 N和5 N D2 N和4 N【解析】由题图知，两力方向相同时，合力为5 N即F1F25 N；方向相反时，合力为1 N，即|F1F2|1 N故F13 N，F22 N，或F
2、12 N，F23 N，B正确【答案】B3如图2所示，一轻质弹簧只受一个拉力F1时，其伸长量为x，当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时，伸长量也为x，现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为x，则以下关于x与x的关系正确的是()图2AxxBx2xCxx2xDx2x【解析】由题述可知同时受到两个拉力F2和F3作用时，作用效果等同于只受一个拉力F1作用；同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为x2x，B正确【答案】B4(多选)作用在同一点的两个力，大小分别为5 N和2 N，则它们的合力不可能是()A5 NB4 N C2 ND9 N【解析】根据|F1F2|FF1F2得，合力的
3、大小范围为3 NF7 N，故选项C、D符合题意【答案】CD5如图3所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为()图3A1 500 N B6 000 NC300 N D1 500 N【解析】由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin 0.1，所以绳子的作用力为F绳1 500 N，A项正确，B、C、D项错误【答案】A6(多选)如图4所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体
4、的作用力可能()图4A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大【解析】因为初始状态拉力F的大小未知，所以斜面对物体的摩擦力大小和方向未知，故在F逐渐增大的过程中，斜面对物体的作用力的变化存在多种可能斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力因为物体始终保持静止状态，所以斜面对物体的作用力和物体重力G与拉力F的合力是平衡力因此，判断斜面对物体的作用力的变化就转化为分析物体的重力G和拉力F的合力的变化物体的重力G和拉力F的合力的变化如图所示，由图可知，F合可能先减小后增大，也可能逐渐增大，A、D正确【答案】AD7质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动，如图5所示已
5、知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个()图5Amg B(mgFsin )C(mgFcos ) DFsin 【解析】木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力f沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解如图所示(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，则有Fcos f，FNmgFsin 又由于fFN所以f(mgFsin )，故B选项是正确的【答案】B8.如图6所示，一个Y字形弹弓顶部跨度为l，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为l，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去若橡皮条劲度系数为k，发射
6、弹丸时每根橡皮条的最大长度为2l(弹性限度内)，则弹丸被发射瞬间所受的最大弹力为(设弹弓的弹力满足胡克定律) ()图6Akl B.klC.kl D2kl【解析】弹弓发射弹丸的瞬间，受力如图所示设橡皮条的弹力分别为F1、F2，合力为F，则F1F2k(2ll)kl，F2F1cos ，由几何关系得cos ，所以小球被发射瞬间所受的最大弹力Fkl，C正确【答案】C9(多选)如图7所示，斜面P放在水平面上，物体Q放在斜面上，物体和斜面间光滑，若要保持Q静止不动，则需要加一个外力F，若力F水平向右，斜面对物体的支持力为F1，则下列正确的是()图7AFmgsin BFmgtan CF1mgcos DF1【解
7、析】物体Q受到重力G、水平方向的外力F和垂直斜面向上的支持力F1，则可将重力沿F和F1的反方向分解为G1和G2，如图所示则由三角关系可知，Fmgtan ，F1，B、D正确【答案】BD10(多选)已知两个共点力的合力为F，现保持两力之间的夹角不变，使其中一个力增大，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，也可能减小D当090时，合力F一定减小【解析】设有两个共点力F1、F2，分两种情况讨论(1)当090时，若F2增大，其合力先变小，后又逐渐增大，如图乙所示所以选项A错误，选项B、C正确【答案】BC二、计算题11如图8所示，物体A、B都处于静止状态，其质量分别为mA5 kg，
8、mB10 kg，OB呈水平，OP与竖直方向成45角g取10 m/s2，求：图8(1)三根细绳OP、OA、OB的拉力分别为多大？(2)物体B与桌面间的摩擦力为多大？【解析】(1)先以A为研究对象，可得拉力FTOAmAg50 N再以结点为研究对象，进行受力分析，如图所示：由几何关系可知，FTOBFTOA50 N；FTOPFTOA50 N.(2)对物体B受力分析，根据平衡条件B与桌面间的摩擦力为fFTOB50 N.【答案】(1)50 N50 N50 N(2)50 N12如图9所示，三个力作用于同一点O点，大小分别为F110 N，F220 N，F330 N，且F1与F3夹角为120，F2与F3夹角为1
9、50，求三个力的合力图9【解析】以O点为原点，F3为y轴负方向建立直角坐标系，如图所示，则F1与x轴夹角为30，F2与x轴的夹角为60.分别把各个力分解到两个坐标轴上，F1xF1cos 30，F1yF1sin 30；F2xF2cos 60，F2yF2sin 60；F3x0，F3yF3.分别求出x轴和y轴上的合力FxF1xF2xF3x5 N10 N1.34 N，FyF1yF2yF3y10 N25 N7.68 N.计算x轴和y轴上的合力Fx、Fy的合力的大小和方向，即三个力的合力的大小和方向，如图所示合力的大小为F合7.8 N.合力与F3的夹角满足tan 0.174.查表得合力方向为F3向左偏12.【答案】7.8 N方向偏左与F3成12夹角