1、课时作业(六)力的合成与分解基础训练1如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F110 N,则这5个力的合力大小为()A50 N B30 NC20 N D10 N答案:B解析:利用三角形定则可知:F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,这5个力的合力大小为3F130 N.2(2017福建龙岩模拟)有三个力,一个力是12 N,一个力是 6 N,一个力是7 N,则关于这三个力的合力,下列说法正确的是()A合力的最小值为1 N B合力的最小值为零C合力不可能为20 N D合力可能为30 N答案:B解析:三个力方向相同时合力最大
2、Fmax25 N,6 N、7 N两力的合力范围为1 NF合13 N,当合力F合12 N,方向与第三个力相反时,三力的合力为零,即三力的合力范围是0F总25 N,A、C、D错误,B正确3(2017海南海口诊断)如图所示,一水桶上系有三条绳子a、b、c,分别用它们提起相同的水时,下列说法中正确的是()Aa绳受力最大 Bb绳受力最大Cc绳受力最大D三条绳子受力一样大答案:C解析:由平行四边形定则,当合力一定时,两个相同大小的分力夹角越大,分力越大,则C中分力最大,绳最容易断,C项正确4(2017江西萍乡二模)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图劈的纵截面是一个等腰三角形,
3、使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为()A.F B.F C.F D.F答案:B解析:斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为F1、F2且F1F2,利用几何三角形与力三角形相似有,得推压木柴的力F1F2F,所以B正确,A、C、D错误5某物体同时受到同一平面内的三个共点力F1、F2、F3作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示大小为1 N的力),该物体所受的合力大小正确的是()A甲图中物体所受的合力大小等于4 NB乙图中物体所受的合力大小等于2 NC丙图
4、中物体所受的合力大小等于0 ND丁图中物体所受的合力大小等于0 N答案:D解析:题图甲中物体所受的合力大小为 5 N,选项A错误;题图乙中物体所受的合力大于2 N,选项B错误;题图丙中物体所受合力大小为2F16 N,选项C错误;题图丁中三力构成首尾相接的封闭三角形,则三力的合力为0,选项D正确6如图所示,三角形ABC三边中点分别是D、E、F,在三角形中任取一点O,如果、三个矢量代表三个力,那么这三个力的合力为()A. B. C. D.答案:A解析:由矢量三角形可知与的合力为,由三角形中位线性质知,所以与的合力即为、三力的合力由矢量三角形可得与的合力为,则选项A正确7如图所示,两个质量均为m1的
5、小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1m2为()A11 B12 C1 D.2答案:A解析:设轻绳的张力为T,隔离m1受力分析如图甲所示,由平衡条件可得m1gcos 60Tcos 60,解得Tm1g.隔离m2受力分析如图乙所示,由平衡条件可得2Tcos 60m2g,得Tm2g.所以m1m211,选项A正确8(2017广东深圳模拟)(多选)如图所示,一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是()A拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C
6、拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D小孩和车所受的合力为零答案:CD解析:小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力的平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确能力提升9两个力F1和F2间的夹角为,两个力的合力为F.以下说法正确的是()A若F1和F2大小不变,角越小,合力F就越小B合力F比分力中的任何一个力都大C如果夹角不变,
7、F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D合力F可能比分力中的任何一个力都小答案:D解析:F1、F2大小不变,合力随它们夹角的减小而增大,A错误;合力F可能比F1、F2都大,也可能比F1、F2都小,还可能等于其中的一个分力的大小,B错误,D正确;如图所示,F1大小不变,F1与F2的夹角不变,F2增大时,合力F先减小后增大,C错误10如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降,关于此过程中绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是()A不变 B逐渐减小C逐渐增大 D可能不变,也可能增大答案:B解析:当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时,设绳A
8、C和BC与竖直方向的夹角为,绳的拉力为F,绳AC和BC在水平方向上的分力均为FxFsin ,大小相等,方向相反,是一对平衡力绳AC和BC在竖直方向的分力都为FyFcos ,两绳的合力与重力是一对平衡力,所以2Fy2Fcos mg,则F,重物C缓慢下降时,角逐渐减小,所以两绳的拉力F都不断减小,选项B正确11如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内,如果要增大颈椎所受的拉力,不可采取的办法是()A只增加绳的长度B只增大重物的重量C只将动滑轮向下
9、移动D只将两个定滑轮的悬点相互靠近答案:A解析:如图所示,F1F2mg,根据力的合成,颈椎所受的拉力F2F1cos 2mgcos ,增大mg或减小,可以增大F,选项A正确12(多选)如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角,且为锐角,则()A当F1Fsin 时,一定有两解B当F1Fsin 时,有唯一解C当F1Fsin 时,无解D当Fsin F1F时,一定有两解答案:BCD解析:将一个力分解为两个分力,由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形当F1Fsin 时,三个力不能构成封闭三角形,故不可能分解为这样的一对分力F1和F2,选项C正确;当F1Fsin 时,可
10、构成唯一一个直角三角形,选项B正确;当Fsin F1F时,F1、F2与F可构成两个矢量三角形,即有两解,选项D正确;对于选项A,由于不能确定F1是否小于F,结合前面的分析知,选项A错误13在水平地面上放一木板B,重力为G2100 N,再在木板上放一货箱A,重力为G1500 N,设货箱与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为0.5,先用绳子把货箱与墙拉紧,如图所示,已知sin ,cos ,然后在木板B上施一水平力F,要想把木板从货箱下抽出来,F至少应为多大?答案:850 N解析:分别对物体A、B及A、B整体受力分析,如图所示,由受力平衡知:A:B:对A:Tcos f10N1G1Tsin 0又f1N1
11、联立得到:Tcos (G1Tsin )得到Tf1Tcos N1G1Tsin 对B:Ff1f20N2N1G20又f2N2由牛顿第二定律知N1N1f1f1联立得到Ff1(N1G2)解得:F850 N.14如图所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?答案:tan 解析:把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解,如图甲所示两杆OA、OB作用于滑块的力:F1F2.两杆OA、OB作用于滑块的力产生两个效果:竖直向下压滑块的力F1和沿水平方向推滑块的力F1,因此,将F1沿竖直方向和水平方向分解,如图乙所示F1F1sin .因为滑块不受摩擦力,细线上的张力大小等于分力F1,即F张力F1tan .