专题11力的合成与分解 共点力的平衡-2023届高三物理一轮复习重难点逐个突破

专题11 力的合成与分解 共点力的平衡 1.力的合成与分解遵循平行四边形定则。合力与分力是等效替代的关系。 2.处理静态平衡问题的基本思路：根据物体所处的状态(静止或者匀速直线运动)对研究对象受力分析，结合平衡条件列式。 3.处理静态平衡问题的主要方法：力的合成法和正交分解法。 考点一 合力大小的范围 1.两个共点力的合成：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小．当两力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2. 2.三个共点力的合成： ①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3. ②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小力的和的绝对值． 3.合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力． 1.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小可能为(　　) A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 2.作用在同一物体上的三个共点力，大小分别是5N、8N和9N。则这三个力的合力大小不可能为（　　） A．24N B．4N C．0 D．20N 考点二 正交分解法 1.正交分解法：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。 2.建立坐标轴的原则：物体处于平衡状态时使尽量多的力选在坐标轴上。 3.如图所示，放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，该物块恰好在水平地面上做匀速直线运动。如果保持该推力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变小，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是(　　) A．N变小，f变大 B．N变大，f变小 C．N变大，f变大 D．N变小，f变小 4.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上。物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(　　) A．cosθ＋μsinθ B．cosθ－μsinθ C．1＋μtanθ D．1－μtanθ 考点三 三力平衡 三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反． 5.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是(　　) A.F＝ B.F＝mgtan θ C.FN＝ D.FN＝mgtan θ 6.如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F＝20 N，整个系统处于平衡状态，取g＝10 m/s2，则以下正确的是(　　) A．1和2之间的摩擦力是20 N B．2和3之间的摩擦力是20 N C．3与桌面间的摩擦力为20 N D．物块3受6个力作用 7.如图所示，足够长的水平杆MN中套有一个滑块A，A通过细绳连接小球B。现用一水平恒力拉小球B，当细绳与竖直方向夹角为θ=37°时，A、B恰好能一起沿水平方向做匀速直线运动。已知滑块A的质量为2m，小球B的质量为m。sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： （1）水平拉力F的大小； （2）滑块A与水平杆MN之间的动摩擦因数。 考点四 力的合成与分解中常用的两个结论 1.两个等大的分力合成时，若每个力的大小均为F，当这两个力的夹角为1200，这两个的合力F合=F，当这两个力的夹角为600，这两个的合力F合=F． 2.合力一定时，两等大的分力夹角越大，两分力越大． 8．(多选)如图所示，两人共提一桶水匀速前行，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　) A．当θ为120°时，F＝G B．不管θ为何值，均有F＝ C．当θ＝0°时，F＝ D．θ越大时，F越小 9.有两个大小相等的共点力和，当它们的夹角为60°时合力的大小为，则F1的大小为（　　） A． B． C．F D． 10.如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住．已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　) A．200 N B．100 N C．100 N