1、第三节 力的合成与分解(建议用时:20分钟)1(2020陕西汉中质检)如图甲所示,笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1缓慢调至卡位4(如图乙所示),电脑始终处于静止状态,则()A电脑受到的支持力变小B电脑受到的摩擦力变大C散热底座对电脑的作用力的合力不变D电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小解析:选C。对电脑受力分析如图所示,电脑始终处于静止状态,故电脑受力平衡,电脑受到的支持力大小FNGcos ,电脑受到的摩擦力大小fGsin ,由原卡位1调至卡位4,减小,故FN增大,f减小,A、B错误;散热底座对电脑的作用
2、力的合力即电脑受到的支持力与摩擦力两力的合力,大小等于电脑的重力,方向竖直向上,始终不变,C正确;电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其重力大小,D错误。2(多选)李强同学设计的一个小实验如图所示,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物,并保持静止。通过实验会感受到()A细绳是被拉伸的,杆是被压缩的B杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向AC细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向AD所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大解析:选ACD。重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所
3、以重力可分解为沿细绳方向的力F1和垂直于掌心方向的力F2,如图所示,由三角函数得F1,F2Gtan ,故A、C、D正确。3小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是()A这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析:选C。由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180,根据平
4、行四边形定则可知,分力可远大于小明的重力,C正确。4已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为30 N。则()AF1的大小是唯一的BF2的方向是唯一的CF2有两个可能的方向DF2可取任意方向解析:选C。由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出:因F230 NF2025 N且F2F,所以F1的大小有两个,即F1和F1,F2的方向有两个,即F2的方向和F2的方向,故A、B、D错误,C正确。5.“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片如图所示。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移
5、动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员()A受到的重力大小为mgB受到的合力大小为mgC对球面的压力大小为mgD对球面的作用力大小为mg解析:选D。工作人员在球面(望远镜口径较大)上缓慢移动时可近似看做处于平衡状态,其受到的合力为零,对其受力分析,如图所示。球面对工作人员的作用力Fmgmgmg,根据牛顿第三定律可知,工作人员对球面的作用力大小为mg,A、B错误,D正确;工作人员在移动时,球面对其作用力是支持力和摩擦力的合力,C错误。6如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均
6、用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是()A当m一定时,越小,滑块对地面的压力越大B当m一定时,越大,轻杆受力越大C当一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D当一定时,M越大,可悬挂重物C的质量m越大解析:选D。对A、B、C整体分析可知,对地面压力为FN(2Mm)g,与无关,故A错误;将C对两杆铰合处的拉力按照作用效果分解,如图所示:根据平行四边形定则,有F1F2,故m一定时,越大,轻杆受力越小,故B错误;对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件,有fF1cos ,与M无关,故C错误;当一定时
7、,M越大,M与地面间的最大静摩擦力越大,则可悬挂重物C的质量m越大,故D正确。7(多选)已知力F,且它的一个分力F1跟F成30角,大小未知,另一个分力F2的大小为 F,方向未知,则F1的大小可能是()ABCDF解析:选AC。根据题意作出矢量三角形如图,因为 F,从图上可以看出,F1有两个解,由直角三角形OAD可知FOAF,由直角三角形ABD得FBAF。由图的对称性可知FACFBAF,则分力F1FF;F1FF。8. 如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向成30角且绷紧,小球A处于静止状态,对小球施加的最小的力是()AmgBmgCmgDmg解析:选C。将小球重力分解如图,其中一个分力等于施加的力的大小。当施加的力与OA垂直时最小,Fminmgsin 30mg,C正确。9. (2020江苏海门中学第二次质调)生活中经常用刀来劈开物体。刃的横截面如图所示,F是竖直向下作用在刀背上的力,若刀的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为,刀的重力为G。则刀劈物体时对物体侧向推力FN的大小为()ABCD解析:选C。将力F和重力根据平行四边形定则分解,由几何知识得,侧向推力的大小为FN,故C正确。