《2014年高考物理復(fù)習(xí) 第2章 第3課時 力的合成與分解訓(xùn)練題（含解析） 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014年高考物理復(fù)習(xí) 第2章 第3課時 力的合成與分解訓(xùn)練題（含解析） 新人教版（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3課時力的合成與分解考綱解讀1.會用平行四邊形定則、三角形法則進行力的合成與分解.2.會用正交分解法進行力的合成與分解1對矢量和標(biāo)量的理解下列各組物理量中全部是矢量的是()A位移、速度、加速度、力B位移、長度、速度、電流C力、位移、速率、加速度D速度、加速度、力、電流答案A解析可通過以下表格對各選項逐一分析選項診斷結(jié)論A位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，遵循平行四邊形定則B長度只有大小沒有方向是標(biāo)量，電流運算不遵循平行四邊形定則C速率是速度的大小，沒有方向D電流雖然有大小也有方向，但運算不遵循平行四邊形定則2對合力與分力關(guān)系的理解兩個共點力F1與F2的合力大小為6 N，則F1與F2的大

2、小可能是()AF12 N，F(xiàn)29 NBF14 N，F(xiàn)28 NCF11 N，F(xiàn)28 NDF12 N，F(xiàn)21 N答案B解析由于合力大小為：|F1F2|F|F1F2|，可通過以下表格對選項進行分析選項診斷結(jié)論A7 NF11 NB4 NF12 NC7 NF9 ND1 NF3 N3對合力與分力等效性的理解如圖1所示，體操吊環(huán)運動有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)(圖甲)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到圖乙位置，則在此過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()AFT減小，F(xiàn)不變圖1BFT增大，F(xiàn)不變CFT增大，F(xiàn)減小DFT增大，F(xiàn)增大答案B4力的分解方法將物體所受

3、重力按力的效果進行分解，下列圖中錯誤的是()答案C解析A項中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2；B項中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2，A、B項圖畫得正確C項中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力G1和G2，故C項圖畫得不正確D項中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D項圖畫得正確考點梳理1合力與分力(1)定義：如果一個力的作用效果跟幾個力共同作用的效果相同，這一個力就叫那幾個力的合力，那幾個力就叫這個力的分力(2)邏輯關(guān)系：合力和分力是一種等效替代關(guān)系2共點力：作用在物

4、體上的力的作用線或作用線的反向延長線交于一點的力3力的合成的運算法則(1)平行四邊形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形，平行四邊形的對角線(在兩個有向線段F1、F2之間)就表示合力的大小和方向，如圖2甲所示(2)三角形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的線段首尾順次相接地畫出，把F1、F2的另外兩端連接起來，則此連線就表示合力的大小和方向，如圖乙所示圖24矢量和標(biāo)量(1)矢量：既有大小又有方向的量相加時遵循平行四邊形定則(2)標(biāo)量：只有大小沒有方向的量求和時按算術(shù)法則相加5力的分解(1)概念：求一個力的

5、分力的過程(2)遵循的原則：平行四邊形定則或三角形定則(3)分解的方法按力產(chǎn)生的實際效果進行分解正交分解法思考：合力一定大于分力嗎？答案合力可能大于分力，也可能等于或小于分力5利用三角形法求合力如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是()答案C解析由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個力的合力最大的為C圖6利用三角形法求分力如圖3所示，用一根長為l的細(xì)繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30角且繃緊，小球A處于靜止，對小球施加的最小的力是()

6、A.mg B.mg圖3C.mg D.mg答案C解析球受重力mg、繩的拉力FT、外力F三個力作用，合力為零則mg與F的合力一定與FT等大反向，畫出力的三角形可知，當(dāng)F與FT垂直時F最小，F(xiàn)minmgsin 30mg，選項C正確方法提煉1力的三角形法則：(1)如三個力首尾相連組成一個閉合的三角形，則三個力的合力為零(2)兩個力首尾相接作為三角形的兩個邊，則第三邊就是二力的合力2合力一定，一分力F1的方向一定時，當(dāng)另一分力F2的方向與F1垂直時，F(xiàn)2取得最小值考點一力的合成方法及合力范圍的確定1共點力合成的方法(1)作圖法(2)計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力2合

7、力范圍的確定(1)兩個共點力的合力范圍：|F1F2|FF1F2，即兩個力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩個力反向時，合力最小，為|F1F2|；當(dāng)兩個力同向時，合力最大，為F1F2.(2)三個共點力的合成范圍最大值：三個力同向時，其合力最大，為FmaxF1F2F3.最小值：以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin0；如果不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個力減去另外兩個力和的絕對值，即FminF1|F2F3|(F1為三個力中最大的力)特別提醒1.二個分力一定時，夾角越大，合力越小2合力一定，二等大分力的夾角越大，二分力越大3合力可以大于分力，等

8、于分力，也可以小于分力的大小例12011年9月24日，在湖南張家界，美國冒險家杰布克里斯身著翼裝從距離天門洞約一公里、飛行高度約2 000米的直升飛機上出艙起跳，成功穿過天門洞后繼續(xù)飛行約40秒，安全降落在盤山公路上若杰布克里斯離開飛機后，通過調(diào)整飛行姿態(tài)，最終與地平線成37角以速度v勻速飛行，飛行過程中空氣升力大小F1k1v2，方向與飛行方向垂直，空氣阻力大小F2k2v2方向與速度方向相反，則下列關(guān)系正確的是()Ak1k2 Bk2k1Ck2k1 Dk1k2審題指導(dǎo)讀題明確F合0F1與F2的合力與G等大反向利用平行四邊形定則畫出F1與F2的合力解析杰布克里斯勻速飛行時，受力分析如圖所示，由平衡

9、條件可知F2F1tan ，即k2v2k1v2tan 37，所以k2k1，B對答案B利用平行四邊形定則進行力的合成，求解問題時，一般把二分力、一個合力放在一個直角三角形(平行四邊形的一半)中，再利用三角形知識分析求解突破訓(xùn)練1如圖4所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為，則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為()AFAGtan 圖4BFACFBDFBGcos 答案AC解析結(jié)點O受到三個力作用FA、FB、FC，如圖所示，其中FA、FB的合力與FC等大反向，即F合FCG，則：tan ，cos 解得：FA

10、Gtan ，F(xiàn)B，故A、C正確突破訓(xùn)練2F1、F2是力F的兩個分力若F10 N，則下列不可能是F的兩個分力的是()AF110 N，F(xiàn)210 NBF120 N，F(xiàn)220 NCF12 N，F(xiàn)26 NDF120 N，F(xiàn)230 N答案C解析合力F和兩個分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1F2|F|F1F2|，則應(yīng)選C.考點二力的分解方法1力的效果分解法(1)根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向；(2)再根據(jù)兩個實際分力的方向畫出平行四邊形；(3)最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識求出兩分力的大小下表是高中階段常見的按效果分解力的情形.實例分解思路拉力F可分解為水平分力F1Fcos 和豎直分力F2Fsin 重

11、力分解為沿斜面向下的力F1mgsin 和垂直斜面向下的力F2mgcos 重力分解為使球壓緊擋板的分力F1mgtan 和使球壓緊斜面的分力F2重力分解為使球壓緊豎直墻壁的分力F1mgtan 和使球拉緊懸線的分力F2mg/cos 小球重力分解為使物體拉緊AO線的分力F2和使物體拉緊BO線的分力F1，大小都為F1F2拉力分解為拉伸AB的分力F1mgtan 和壓縮BC的分力F22按問題的需要進行分解(1)已知合力F和兩個分力的方向，可以唯一地作出力的平行四邊形，對力F進行分解，其解是唯一的(2)已知合力F和一個分力的大小與方向，力F的分解也是唯一的(3)已知一個分力F1的方向和另一個分力F2的大小，對

12、力F進行分解，則有三種可能(F1與F的夾角為)如圖5所示：F2Fsin 時無解F2Fsin 或F2F時有一組解圖5Fsin F2F2025 N，所以F1的大小有兩個，即F1和F1，F(xiàn)2的方向有兩個，即F2的方向和F2的方向，故選項A、B、D錯誤，選項C正確2(2012廣東理綜16)如圖13所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45，日光燈保持水平，所受重力為G，左右兩繩的拉力大小分別為()圖13AG和G B.G和GC.G和G D.G和G答案B解析根據(jù)對稱性知兩繩拉力大小相等，設(shè)為F，日光燈處于平衡狀態(tài)，由2Fcos 45G解得FG，B項正確模擬題組3我國選手陳一冰

13、多次勇奪吊環(huán)冠軍，是世錦賽四冠王圖14為一次比賽中他先用雙手撐住吊環(huán)(如圖甲所示)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到圖乙位置則每條繩索的張力()圖14A保持不變 B逐漸變小C逐漸變大 D先變大后變小答案C解析繩索之間的夾角變大，但合力不變(等于人的重力)，所以繩索上的張力應(yīng)變大，C正確4如圖15所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當(dāng)兩球靜止時，小球圖15m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為，不計一切摩擦，圓弧面半徑遠(yuǎn)大于小球直徑，則m1、m2之間的關(guān)系是()Am1m2 Bm1m2tan Cm1m2c

14、ot Dm1m2cos 答案B解析通過光滑的滑輪相連，左右兩側(cè)繩的拉力大小相等，兩小球都處于平衡狀態(tài)，又由受力分析可得：對m1有，F(xiàn)Tm1gcos .對m2有，F(xiàn)Tm2gsin ，聯(lián)立兩式可得m1gcos m2gsin ，所以選項B正確5如圖16所示，光滑斜面傾角為30，輕繩一端通過兩個滑輪與A相連，另一端固定于天花板上，不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量已知物塊A的質(zhì)量為m，連接A的輕繩與斜面平行，掛上物塊B后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90，A、B恰 圖16保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為 ()A.m B.m Cm D2m答案A解析設(shè)繩上的張力為F，對斜面上的物體A受力分析可知Fmgsin 30mg對B上

15、面的滑輪受力分析如圖mBgF合Fmg所以mBm，選項A正確 (限時：45分鐘)題組1對合力與分力關(guān)系的理解1下列關(guān)于合力的敘述中正確的是()A合力是原來幾個力的等效代替，合力的作用效果與分力的共同作用效果相同B兩個力夾角為(0)，它們的合力隨增大而增大C合力的大小總不會比分力的代數(shù)和大D不是同時作用在同一物體上的力也能進行力的合成的運算答案AC解析力的合成的基本出發(fā)點是力的等效代替合力是所有分力的一種等效力，它們之間是等效替代關(guān)系合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是與一個分力等效只有同時作用在同一物體上的力才能進行力的合成的運算就合力與諸分力中的一個分力的

16、大小相比較，則合力的大小可以大于、等于或小于分力，這是因為力是矢量力的合成遵循平行四邊形定則，合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān)，而且跟分力的方向有關(guān)根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識可知，兩個分力間夾角為(0)，它們的合力隨增大而減小當(dāng)0時，合力最大，為兩分力的代數(shù)和；當(dāng)180時，合力最小，等于兩分力的代數(shù)差所以合力的大小總不會比分力的代數(shù)和大2生活中的物理知識無處不在如圖1所示是我們衣服上的拉鏈的一部分，在把拉鏈拉開的時候，我們可以看到有一個類似三角形的東西在兩鏈中間運動，使很難直接分開的拉鏈很容易地被拉開，關(guān)于其中的物理原理，以下說法正確的是()A在拉開拉鏈的時候，三角形的物體增大了分開兩拉鏈

17、的力B在拉開拉鏈的時候，三角形的物體只是為了將拉鏈分開， 圖1并沒有增大拉力C在拉開拉鏈的時候，三角形的物體增大了分開拉鏈的力，但合上拉鏈時減小了合上的力D以上說法都不正確答案A解析在拉開拉鏈的時候，三角形的物體在兩鏈間和拉鏈一起運動，手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力，如圖所示，分力大于手的拉力，所以很難直接分開的拉鏈可以很容易地被三角形物體分開，同理可知，合上拉鏈時增大了合上的力3如圖2所示，相隔一定距離的兩個相同的圓柱體A、B固定在等高的水平線上，一細(xì)繩套在兩圓柱體上，細(xì)繩下端懸掛一重物繩和圓柱體之間無摩擦，當(dāng)重物一定時，繩越長()A繩對圓柱體A的作用力越小，作用力與豎直方向的夾角越

18、小 圖2B繩對圓柱體A的作用力越小，作用力與豎直方向的夾角越大C繩對圓柱體A的作用力越大，作用力與豎直方向的夾角越小D繩對圓柱體A的作用力越大，作用力與豎直方向的夾角越大答案A解析題中裝置關(guān)于AB連線的中垂線對稱，因此，三段繩中的張力相等對物體，兩段繩的張力的合力等于物體的重力，若繩越長，則兩段繩間的夾角越小，則張力越小對A圓柱體，兩段繩的張力的合力即對圓柱體的作用力，繩越長，兩繩的夾角越大，則合力越小，合力方向與豎直方向的夾角越小，選項A正確4有兩個大小相等的共點力F1和F2，當(dāng)它們夾角為90時的合力為F，它們的夾角變?yōu)?20時，合力的大小為()A2F B.F C.F D.F答案B解析根據(jù)題

19、意可得，F(xiàn)F1.當(dāng)兩個力的夾角為120時，合力F合F1F.5如圖3所示，某同學(xué)通過滑輪組將一重物吊起，該同學(xué)對繩的豎直拉力為F1，對地面的壓力為F2，不計滑輪與繩的重力及摩擦，則在重物緩慢上升的過程中，下列說法正確的是()AF1逐漸變小BF1逐漸變大 圖3CF2先變小后變大DF2先變大后變小答案B解析由題圖可知，滑輪兩邊繩的拉力均為F1，對滑輪有：2F1cos mg，當(dāng)重物上升時，變大，cos 變小，F(xiàn)1變大對該同學(xué)來說，應(yīng)有F2F1mg.而F1變大，mg不變，F(xiàn)2變小，即對地面的壓力F2變小，綜上述可知選項B正確題組2力的合成法的應(yīng)用6如圖4所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛

20、，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O是三根線的結(jié)點，bO水平拉著B物體，cO沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于平衡靜止?fàn)顟B(tài)若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是20 N， 圖4g取10 m/s2，則下列說法中錯誤的是()A彈簧的彈力為10 NB重物A的質(zhì)量為2 kgC桌面對B物體的摩擦力為10 NDOP與豎直方向的夾角為60答案D解析Oa與aA兩線拉力的合力與OP線的張力大小相等由幾何知識可知FOaFaA20 N，且OP與豎直方向夾角為30，D不正確；重物A的重力GAFaA，所以mA2 kg，B正確；桌面對B的摩擦力

21、FfFObFOacos 3010 N，C正確；彈簧的彈力F彈FOasin 3010 N，故A正確7如圖5所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于O點，在外力F的作用下，小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角保持30不變，則外力F的大小()A可能為mg 圖5B可能為mgC可能為mgD可能為mg答案BCD解析本題相當(dāng)于一懸線吊一質(zhì)量為2m的物體，懸線OA與豎直方向夾角為30，與懸線OA垂直時外力F最小，大小為mg，所以外力F大于或等于mg，故B、C、D正確8如圖6所示，用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，并用第三根細(xì)線連接A、B兩

22、小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該力可能為圖中的()圖6AF1 BF2 CF3 DF4答案BC解析因為OB線沿豎直方向，所以懸線AB張力為零(否則球B不能靜止于豎直方向)，而球A在重力、細(xì)線OA的拉力和外力F的作用下處于平衡狀態(tài)，所以外力F一定與球A所受重力與拉力的合力等大、方向相反9如圖7所示，輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪C，重物系一繩經(jīng)C固定在墻上的A點，滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計，若將繩一端從A點沿墻稍向上移，系統(tǒng)再次平衡后，則()A繩的拉力增大B輕桿受到的壓力減小，且桿與AB的夾角變大C繩

23、的拉力大小不變圖7D輕桿受的壓力不變答案BC解析繩端從A點上移后，繩的拉力大小不變(等于重物的重力)，但AC與CD夾角變大，合力變小，輕桿受的壓力變小，仍沿桿，方向為ACD的角平分線方向綜上述可知，選項B、C正確，A、D錯誤10兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖8所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30、60，物體M的重力大小為20 N，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)則()A繩OA對M的拉力大小為10 NB繩OB對M的拉力大小為10 N 圖8Cm受到水平面的靜摩擦力大小為10 NDm受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左答案AD解析如圖所示，對O點分析，其受到輕繩的拉力分別為FA、FB、Mg，O點

24、處于平衡狀態(tài)，則有FA10 N，F(xiàn)BMg10 N，物體m受到輕繩向左的拉力為10 N，向右的拉力為10 N，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故水平面對物體m的靜摩擦力水平向左，大小為(1010) N，A、D選項正確題組3力分解方法的應(yīng)用11如圖9所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30角，則每根支架中承受的壓力大小為()A.mg B.mgC.mg D.mg 圖9答案D解析由題意知，每根支架上的彈力方向均沿著支架，且F1F2F3FN，對相機受力分析如圖所示把它們沿水平方向與豎直方向進行正交分解，在豎直方向上由受力平衡得3FNcos 30mg，則F1F2F3m

25、g.12如圖10所示，頂角為直角、質(zhì)量為M的斜面體ABC放在粗糙的水平面上，A30，斜面體與水平面間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)沿垂直于BC方向?qū)π泵骟w施加力F，斜面體仍 圖10保持靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于斜面體受到地面對它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正確的是(已知重力加速度為g)()AFNMg，F(xiàn)fFBFNMgF，F(xiàn)fMgCFNMgF，F(xiàn)fFDFNMgF，F(xiàn)fF答案C解析對斜面體受力分析如圖所示，斜面體保持靜止，則：FfFcos 30FFNMgFsin 30MgF，故C正確13某駕培中心訓(xùn)練場有一段圓弧形坡道如圖11所示，將同一輛車先后停放在a點和b點均靜止，下述分析和比較正確的是()A車在a點受坡道的支

26、持力大于在b點受的支持力B車在a點受坡道的摩擦力大于在b點受的摩擦力圖11C車在a點受到的合外力大于在b點受的合外力D車在a點受到重力的下滑分力大于在b點受到重力的下滑分力答案A解析把a、b點均看做斜面，與水平面的夾角為，則abFTAC，即當(dāng)重力G增加時，F(xiàn)TBC先達(dá)到100 N因此重力G的極限值就等于FTBC100 N時所對應(yīng)的FT的數(shù)值，由幾何關(guān)系得：FT N所以重物的重力G不能超過 N.15如圖13所示，兩滑塊放在光滑的水平面上，中間用一細(xì)線相連，輕桿OA、OB擱在滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動，兩桿長度相等，夾角為，當(dāng)豎直向下的力F作用在鉸鏈上時，滑塊間細(xì)線的張力為多大？ 圖13答案tan 解析把豎直向下的力F沿兩桿OA、OB方向分解，如圖甲所示，可求出作用于滑塊上斜向下的力為：F1F2斜向下的壓力F1將產(chǎn)生兩個效果：豎直向下壓滑塊的力F1和沿水平方向推滑塊的力F1，因此，將F1沿豎直方向和水平方向分解，如圖乙所示，考慮到滑塊不受摩擦力，細(xì)線上的張力等于F1在水平方向上的分力F1，即：F1F1cos F1sin 解得：F1tan