第七讲 力的合成与分解

第七讲  力的合成与分解 一、合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时，如果一个力的___________跟这几个力的共同__________相同，这一个力叫做那几个力的________，那几个力叫做这个力的________。合力与分力的关系为___________关系。二、力的合成1．力的合成：求几个力的________的过程。2．两个力的合成（1）遵循法则——________________（2）方法：以表示这两个力的线段为________作平行四边形，这两个邻边之间的对角线表示__________________。3．两个以上的力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与__________的合力，直到把__________都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。三、共点力1．定义：几个力如果都作用在物体的________，或它们的____________________，这几个力就叫做共点力。2．力的合成适用范围：力的合成遵从平行四边形定则，只适用于________。 1.关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是(    )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2.两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． 题型一、合力的范围（1）两个力的合成：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.（2）三个力的合成：最大值：三个力同向时合力最大，F合＝F1＋F2＋F3；最小值：如果|F1－F2|≤F3≤F1＋F2，则合力的最小值为零，否则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力． 3.大小分别是5N、7N、9N的三个力合成，其合力F大小的范围是（　 ）　A．2N ≤F ≤20N　　 B．3N≤ F ≤21N　　 C．0N≤ F ≤20N　　 D．0N ≤F ≤21N4.如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)．如图所示，这三个力的合力最大的是(    )5.物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是(    )    A．5 N，7 N，8 N      B．5 N，2 N，3 N    C．1 N，5 N，10 N     D．10 N，10 N，10 N6.如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1 、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是（   ）　　A．F1 > F2> F3　　　B．F3 > F1 > F2　　　C．F2> F3 > F1　　　D．F3> F2 > F1 　　　 题型二、合力与分力的关系（1）两个分力大小一定时，夹角越大合力越小．（2）合力一定时，两等大分力的夹角越大，两分力越大．（3）合力可以大于分力、等于分力，也可以小于分力．    结论：菱形性质类型一、两力F大小相等，方向（夹角）成120°，类型二、两力F大小相等，方向（夹角）成60°，    7．（2022·广东·高考真题） (单选)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　）    A． B． C． D．8．（2012·广东·高考真题） (单选)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（　　）A．G和G B．和C．和 D．和9．（2022·江苏·模拟预测） (单选)如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）A．Mg B．Mg C．Mg D．Mg10．（2020·吉林·汪清县汪清第四中学一模） (单选)两个质量为的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，如图所示，用轻绳将两球与质量为的小球连接，绳与杆恰好构成一个菱形，则为（     ）A． B．1： C．1：2 D．1：111．（2021·广东惠州·模拟预测） (单选)甲、乙两图为一位体操运动员的两种挂杠方式，下列说法正确的是（　　）A．甲图中运动员的手臂拉力更大B．乙图中单杠对运动员支持力更大C．乙图中运动员两手握杠距离越远，手与杠间的摩擦力越小D．乙图中单杠对运动员单只手臂作用力更大      
12．（2022·广东·深圳市建文外国语学校二模） (单选)2022年建文外国语学校为纪念建校20周年，新建了教师活动中心。健身达人柴老师正在体验其中一款拉力器械，他将相同质量的负重拉伸到空中悬停时，保持手臂伸直状态，如图，以下四种握杆方式（双手间距离逐渐增大）中，他的手臂受力最小的是（　　）A． B．C． D．13．（2022·广东深圳·一模） (单选)如图所示，两轻质肩带将裙子对称地悬挂在三角形衣架上晾晒。每根肩带倾斜，A处与衣架臂的夹角θ>90°，则（　　）A．衣架对裙子的作用力大于裙子的重力 B．每根肩带的拉力等于裙子重力的一半C． A处肩带所受的静摩擦力小于肩带的拉力 D．A处肩带所受支持力等于肩带的拉力大小14．（2021·广东汕头·二模） (单选)某工厂把完全相同的光滑空油桶按下图所示方式存放在四个不同的箱子中，则油桶C对A的压力最大的是（　　）A． B．C． D．
15．（2021·广东·一模） (单选)如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙挂包的宽度约为20cm，在挂包质量一定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，不计包带与挂钩间的摩擦，下列措施正确的是（　　）A．随意挂在一个钩子上B．使挂包带跨过两个挂钩C．使挂包带跨过三个挂钩D．使挂包带跨过四个挂钩16．（2022·广东茂名·模拟预测） (单选)学校农耕园体验过一堂回味无穷的施肥课，两位同学抬肥的示意图，重为G的肥料桶用绕过直木杆的绳子悬挂处于静止状态，两侧绳子的夹角为，忽略木杆的弯曲情况，下列说法正确的是（　　）A．增加绳子长度，绳子的拉力会减小B．增加绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小C．减小绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小D．绳子的拉力大小为17．（2022·汕头·三模） (单选)图示杆秤用3根长度相同细绳对称地系于圆形秤盘上，细绳的另一端汇聚后系在杆秤小吊环上的点。用该秤来称质量为（含秤盘）的物品，重力加速度为，则平衡时（　　）A．每根细绳的拉力等于B．每根细绳的拉力小于C．细绳越长，细绳的拉力越大D．细绳越长，细绳的拉力越小18．（2022·广东汕头·一模） (单选)如图甲所示，某电工正在液压升降梯上作业，图乙为升降梯的力学模型简图，剪叉支架AB和CD支撑轿厢。完成任务后，升降梯缓慢送该电工下降的过程中（　　）A．该电工处于失重状态B．轿厢对剪叉支架AB的压力逐渐增大C．剪叉支架AB对轿厢的支持力等于轿厢的重力D．液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小 
题型三、力的分解1．效果分解法（1）根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；（2）根据两个实际分力方向画出平行四边形；（3）由三角形知识求出两分力的大小． 【例1】如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是（　　）A．F2就是物体对斜面的正压力B．物体受N、F1、F2三个力作用C．物体受mg、N、F1、F2四个力作用D．F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同19．（2021·四川·雅安中学高一期中） (单选)如图所示，一质量为m=5kg的物体沿倾角为θ=60°的斜面匀速下滑（g=10N/kg）。下列说法正确的是（   ）A．物体所受合力的方向沿斜面向下B．斜面对物体的支持力大于物体的重力C．斜面对物体的弹力大小为25ND．物体受到的重力可以分解为沿斜面的下滑力和物体对斜面的压力  2．正交分解法（1）建立坐标轴，以少分解力为原则．（2）把已知力沿相互垂直的两个方向分解．（3）x轴上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y轴上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…    20．（2022·上海市行知中学高一期中） (单选)减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　）A． B．C． D．21．（2022·山东省滕州市第五中学高一阶段练习） (单选)如图所示，静置于水平面上的长方体木箱，受到与水平面成的拉力F的作用，现将该拉力分解为水平分力和竖直分力，则以下关系正确的是（　　）A． B． C． D．22. (2023广东高考物理) (单选)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体．壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为．船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面．下列关系式正确的是（    ）A．     B．     C．     D． 
23．（2021·江西·兴国中学高一阶段练习）一人沿着光滑斜面向上拉一个物体沿斜面向上匀速运动，物体质量10kg，斜面倾角30°，求：（1）绳对物体的拉力大小；（2）物体对斜面的压力。          24．（2022·上海·高一）如图所示，水平地面上静止的物体重，若受一与水平方向成角的拉力，此时物体所受的摩擦力．（已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求物体所受的合力；（2）求物体与地面间的动摩擦因数；（3）若将拉力改成与水平方向仍成角斜向下方的推力，其他条件不变，求此时物体所受合力的大小。         25．（2021·江西·赣州市文清外国语学校高一阶段练习）用细绳AC和BC吊起一重为5kg的重物，两绳与水平方向的夹角如图所示。取g=10m/s2。（1）对重物的重力按效果进行分解，画出重力的分解图；（2）求AC绳和BC绳受到的拉力大小；（3）如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为50N和100N，试分析若逐渐增大重物的质量，哪一根绳将先断，并求出此时的重物的质量为多大。       26．（2022·上海·高一）如图所示，用轻绳AO和BO吊一重物，绳AO、BO分别与水平方向、竖直方向的夹角均为37°，绳不可伸长，求：（1）若重物的重力为G=10N，求绳AO和BO所受拉力分别为多大（绳子不断裂）？（2）若绳AO能承受的最大拉力为12N，绳BO能承受的最大拉力为18N。为使绳不断裂，则所挂物体的重力不能超过多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）