2022高一物理寒假作业同步练习题力的合成与分解含解析.docx
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1、力的合成与分解1.物体的受力分析 (1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. (2)按“性质力”的顺序分析.即按_、_、_、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析. (3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态. 2.力的合成与分解 (1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的_跟几个力共同作用产生的_相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力
2、就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则. (3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成.共点的两个力(F1和F 2 )合力大小F的取值范围为:. (4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算). 在实际问题中,通常将已知力按力产生的_分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法. 【答案】1.重力、弹力、摩擦力2.效果、效果、实际作用效果一、单选题(本大题共18小题)1.关于合力的下述说法中正确的是()A. 合力的性质与原来分力性质相同B. 合力可能比分力小C. 合力总比分力大D. 合力总比一个分力大,比另一个分力小【
3、答案】B【解析】解:A、合力与分力是等效替代关系,性质不一定相同,故A错误;B、C、D:两个分力F1、F2与合力F合的大小关系与两个分力方向间的夹角有关。当=0,则F合=F1+F2(F合最大);当=180,则F合=|F1-F2|(F合最小)。所以两个力的合力可以大于任一分力,也可以小于任一分力,还可以等于某一分力,并且在两力同向时合力最大,反向时合力最小,故B正确,CD错误;故选:B。当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力就叫做这个力的分力。1.合力与分力是等效替换关系。2.在
4、进行受力分析时,合力与分力只能考虑其一,切忌重复分析。本题关键抓住合力与分力是等效替代关系,力的合成遵循平行四边形定则。2.关于分力和合力,以下说法正确的是()A. 几个力的合力大小,一定大于这几个力中最小的那一个力B. 如果一个力的大小数值上等于几个力大小的代数和,则这个力就是那几个力的合力C. 大小一定的两个力,它们间的夹角从0增大至180过程中,合力先减小后增大D. 两个力的合力大小不可能大于这两个力的大小之和,也不可能小于这两个力的大小之差【答案】D【解析】如果几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同,就把这几个力叫做那一个力的分力,而把那一个力叫做那几个力的合力,合力与分力是等效替
5、代关系,不是重复受力;两个不共线的力合成时,遵循平行四边形定则。合力与分力的关系是等效替代的关系,合力的大小范围:大于两力之差,小于两力之和。由此进行判断。本题关键要明确合力与分力的概念,知道合力与分力遵循平行四边形定则,是等效替代关系。【解答】A.求几个力的合力大小,遵循平行四边形定则,故合力可能大于、小于或等于任意一个分力,故A错误,B.如果一个力的大小数值上等于几个力的矢量和,这个力才是那几个力的合力,而代数和不是合力,故B错误;C.大小一定的两个力,它们间的夹角从0增大至180过程中,合力由大到小,故C错误;D.如果二力在同一条直线上,根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力
6、的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差,故D正确。故选D。3.两个力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就越大B. 合力F总比分力中的任何一个力都大C. 如果夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D. 合力F不可能比分力中的任何一个力都小【答案】A【解析】解:A、若F1和F2大小不变,角越小,合力F越大,故A正确;BD、由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1-F2|F合F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故BD错误;C、如果夹角不变,F1大小不变
7、,只要F2增大,合力F可能减小,也可能增加,故C错误;故选:A。由力的合成方法可知,二力合成时,夹角越大,合力越小,两力合力的范围|F1-F2|F合F1+F2;一个合力与几个分力共同作用的效果相同,合力可以大于分力,可以小于分力,也可以等于分力。本题考查对合力与分力关系的理解能力。合力与分力是等效的,合力的范围在两个分力之差与之和之间。二力合成时,夹角越大,合力越小。4.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上,已知F1=20N,F2=30N.它们的合力可能是: A. 大小为50N,方向与F1相反B. 大小为50N,方向与F2相反C. 大小为10N,方向与F1相同D. 大小为10N,方向与
8、F2相同【答案】D【解析】两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零(方向相同)时合力最大,夹角180(方向相反)时合力最小,合力范围为:|F1+F2|F|F1-F2|。本题关键根据平行四边形定则分析,记住合力范围是求解的关键。【解答】当二力夹角为零时,即两个力在同一直线上,并且方向相同,合力最大、最大值为F1+F2=20N+30N=50N,方向与二力方向相同;当夹角180时,即两个力在同一直线上,并且方向相反,合力最小、最小值为|F1-F2|=10N;故合力的范围为10NF50N,它们的合力可能是大小为10N,方向与F2相同,故D正确,ABC错误。故选D。5.物体受三个共点力F1、F2和
9、F3作用,其大小分别是F1=5N、F2=6N、F3=12N,则无论这三个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是A. 0B. 5NC. 10ND. 15N【答案】A【解析】本题关键知道合力的最大值的求法,当三个力同方向时合力最大,最大值等于三个数之和,当三个力的大小符合:|F1-F2|FF1+F2,合力为零,最小值为零,如果不符合,最小值为同一直线上方向相反的三个力的差值。根据最大值和最小值的求法可知结果。【解答】当三力合成时,三力方向同向,最大值为三个力相加23N,最小值为F3-(F1+F2)=1N。故1NF23N;所以不可能的是A。本题选不可能的,故选A。6.如图所示,保持两个共点力F1、F
10、2大小不变,使两者的夹角从60逐渐增大到120,则在此过程中,其合力大小A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大【答案】B【解析】力的合成中,当两个共点力F1与F2合成时,两力同向时合力最大,两力反向时合力最小,不在一条直线上时,遵循平行四边形定则,合力范围为:|F1+F2|F|F1-F2|。本题关键是根据平行四边形定则作图分析,夹角越大,合力越小。【解答】力是矢量,合成遵循平行四边形定则,同向合力最大,反向合力最小,根据平行四边形定则,两个分力的夹角越大,合力越小,如图故B正确,ACD错误。故选B。7.已知两个共点力的合力F的大小为10N,分力F1的大小为5N.则另一
11、个分力F2( )A. 大小是唯一的B. 大小可以是任意值C. 方向与合力F的方向一定成30角D. 方向与合力F的方向的最大夹角为30【答案】D【解析】【解答】因为F1+F2F|F1-F2|,代入数据解得5NF215N,以F的末端为圆心,以F1大小为半径画圆,由图可得F2的方向与圆相切时,F2与合力F有最大夹角,sin=F1F=12,得=30,故D正确8.有三个共点力,其大小分别为20N、6N、15N,其合力的最大值、最小值分别为()A. 41N、0B. 41N、11NC. 29N、4ND. 41N、1N【答案】A【解析】三力同向时合力最大;找出两个力合力的范围,然后用与第三力数值上最接近的合力
12、值与第三个力相减得到最小值对于三个力合力的最大值总等于三力之和,但合力最小值不一定等于两个较小力的和与最大力之差,可以用与第三力数值上最接近的合力值与第三个力相减得到最小值【解答】解:20N、15N和6N三个力同向时合力最大,为:20N+15N+6N=41N;20N、6N合成时合力范围为:14NF1226N,当它们的合力为15N时,再与第三个力合成,合力最小为零;故A正确,BCD错误。故选:A9.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受F1、F2和摩擦力三个力的作用,木块处于静止状态。其中F1=5N,F2=10N。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力可能为( )A. 10N,方向向
13、左B. 10N,方向向右C. 3N,方向向左D. 3N,方向向右【答案】C【解析】先根据木块的受力情况得知最大静摩擦力的情况,撤去F1后,比较F2与最大静摩擦力的大小关系,可判断木块所受合力的可能大小和方向。解答该题的关键是根据已知条件判断木块与地面的最大静摩擦力的大小,同时要注意,施加的外力发生变化时,静摩擦力往往是要跟着变化的,要熟知静摩擦力的解答方法。【解答】因为木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力,根据力的平衡有F2-F1-f=0,此时静摩擦力f=5N,方向向右。可知最大静摩擦力大于或等于5N,撤去F1后,木块水平方向受到F2和摩擦力的作用,可知此时合力小于或等于5N,方向向
14、左,故C正确,ABD错误。故选C。10.如图所示,位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下仍然保持静止状态,则拉力F与静摩擦力f的合力方向是()A. 向上偏右B. 竖直向上C. 向上偏左D. 水平向右【答案】B11.5个力同时作用于某一质点,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这5个力的合力的大小为F1的( )A. 3倍B. 4倍C. 5倍D. 6倍【答案】D【解析】根据平行四边形定则得出F1和F4的合力,再根据平行四边形定则得出F2和F5的合力,从而求出五个力的合力。此题的关键是选择合适的分力进行合成,合成后根据正六边形的特点找出角度进行计算即可。【解答】如
15、图所示,以F1和F4为邻边作平行四边形,F3为平行四边形的对角线(即F1与F4的合力为F3),同理可知,F2与F5的合力也为F3,故5个力的合力等于3倍的F3,又F3等于2倍的F1,则5个力的合力等于6倍的F1,D正确。12.如图所示AB,AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30.如把球O的重力G按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为A. 12G,32GB. 33G,3GC. 23G,22GD. 22G,32G【答案】A【解析】【分析】已知合力和两个分力的方向,根据平行四边形定则作力图,然后解矢量三角形本题考查了力的分解,关键运用平行四边形作力图,然后解矢量三角形,基础题【解答】已知重力
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