内容正文:
第8讲 力的合成与分解
真题演练
1.(2023·重庆·高考真题)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
2.(2023·江苏·高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
【答案】C
【详解】A.频闪照片时间间隔相同,图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大,根据匀变速直线运动的推论,可知图甲中滑块加速度大,根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大,故A错误;
B.设斜面倾角为,动摩擦因数为,上滑阶段根据牛顿第二定律有
下滑阶段根据牛顿第二定律有
可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度,图甲为上滑阶段,从图甲中的A点到图乙中的A点,先上升后下降,重力不做功,摩擦力做负功,根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大,故B错误;
C.由逆向思维,由于图甲中滑块加速度大,根据
可知图甲在A、B之间的运动时间较短,故C正确;
D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等,故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等,故D错误。
故选C。
3.(2018·上海·高考真题)已知物体受三个力,其中两个力垂直,三个力大小相等,问是否可以三力平衡( )
A.一定不能平衡
B.若能平衡则,平衡条件和力的大小有关
C.若能平衡则平衡条件仅和角度有关
D.以上说法都不对
【答案】A
【详解】设这三个力大小均为,则和的合力大小为:
故三个力一定不会平衡,故BCD错误,A正确。
故选A。
4.(2021·重庆·高考真题)如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为,则该力在水平方向的分力大小为( )
A. B. C.F D.
【答案】D
【详解】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解,则有该力在水平方向的分力大小为
故选D。
5.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
【点睛】
6.(2018·天津·高考真题)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之,曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则( )
A.若F一定,θ大时N大 B.若F一定,θ小时N大
C.若θ一定,F大时N大 D.若θ一定,F小时N大
【答案】BC
【详解】选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,力F的分解如图
则
所以
由公式可知,当F一定,θ小时FN大,当θ一定,F大时FN大,AD错误,BC正确;
故选BC。
【点睛】对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可。
模拟冲关
1.(2025·山东菏泽·二模)某兴趣小组探究分力、与合力F的关系。保持合力F的大小和方向不变,分力的大小不变,在如图所示平面内改变分力的方向,分力的箭头的轨迹图形为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】若以O点为坐标原点,以的方向为轴正向建立坐标系,设与的夹角为,则合力的箭头的坐标满足,
联立化简得
因保持合力F的大小和方向不变,分力的大小不变,则使与的夹角从逐渐增大到的过程中,的箭头的轨迹图形为圆,A正确。
故选A。
2.(2025·湖南郴州·模拟预测)如图所示,已知两个力F1=F2=6N,两个力互成120°,且在一个平面上,求这两个力的合力( )
A.6N B.12N C.6N D.
【答案】A
【详解】根据平行四边形定则可知,这两个力的合力如图所示
由于F1=F2=6N,两个力互成120°,由图可知两分力与合力刚好构成一等边三角形,则这两个力的合力大小为
故选A。
3.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)一物体受、、三个共点力的作用,下面4组力的组合中,可以使物体处于平衡状态的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【详解】A.、的合力范围为
则、、的合力范围为
故A错误;
B.、的合力范围为
则、、的合力范围为
故B错误;
C.、的合力范围为
则、、的合力范围为
故C错误;
D.、的合力范围为
则、、的合力范围为
故D正确.
故选D。
4.(2025·河南·模拟预测)如图为质点P受到的8个力的图示,8个力的顶点刚好构成长方体,为该长方体的中心,若力的图示可表示为有向线段,则质点P受到的合力为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图,易知点O为AG的中点,由平行四边形定则可知力、的合力为,同理,力、的合力、力、的合力、力、的合力均为,所以质点P受到的合力为。
故选D。
5.(24-25高三上·山东青岛·期末)如图所示,一不可伸长的轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。现用一大小为F、方向与两球连线垂直的水平恒力,作用在轻绳的中点,拉动两球开始运动。当两球运动至二者距离为时,他们加速度大小均为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当两球运动至二者相距时,如图所示
由几何关系可知
设绳子拉力为,水平方向有
解得
对任意小球由牛顿第二定律可得
解得
故选A。
6.(2018高二上·上海·学业考试)某物体在三个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变。其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】B
【详解】在三个共点力作用下处于平衡状态,任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故除外的两个力的合力大小等于方向与反向,若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变时,可等效成物体受两个互成的大小等于的力作用;根据平行四边形定则可以知道,两个大小相等且互成的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,故此时物体所受到的合力大小为。
故选B。
7.(24-25高一上·河北·期末)一个质点受到三个水平力的作用,这三个力的大小分别为1N、2N和3N。这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A.0,5N B.0,6N
C.3N,5N D.3N,6N
【答案】B
【详解】当三个力方向相同时,合力最大,则有
由于1N+2N=3N
可知,当1N与2N这两个力方向相同,且与3N的力的方向相反时,合力最小值为0。
故选B。
8.(24-25高一下·河南·开学考试)在平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为原点O建立直角坐标系,如图所示,其中的大小为2N,方向沿x轴正方向,的大小为4N,方向沿y轴负方向,的方向沿x轴负方向,的方向沿y轴正方向,与未在图中标出。下列四种组合中,可使这四个力的合力方向指向第三象限的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】D
【详解】A.当、时,与的合力沿x轴正方向,与的合力沿y轴正方向,这四个力的合力方向指向第一象限,故A错误;
B.当、时,与的合力沿x轴负方向,与的合力沿y轴正方向,这四个力的合力方向指向第二象限,故B错误;
C.当、时,与的合力沿x轴正方向,与的合力沿y轴负方向,这四个力的合力方向指向第四象限,故C错误;
D.当、时,与的合力沿x轴负方向,与的合力沿y轴负方向,这四个力的合力方向指向第三象限,故D正确。
故选D。
9.(24-25高三上·广东深圳·期末)榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.大于 B.夹角越小,越大
C.大于 D.夹角越大,凿子越容易凿入木头
【答案】B
【详解】AC.作出力F分解的关系图,如图所示
根据牛顿第三定律可知,
由图可知>,>F,故AC错误;
BD.根据几何关系有,
力F一定时,夹角越小,和均变大,夹角越大,和均变小,凿子越不容易凿入木头,故B正确,D错误;
故选B。
10.(24-25高一上·山东临沂·期末)如图所示,水平地面上固定倾角为30°的斜面体B,B的斜面上垂直固定挡板C,光滑小球A静止放置在斜面体与挡板之间,球A对斜面的压力大小为F,则球A对挡板的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】将球A的重力沿着垂直挡板方向和垂直斜面方向分解,重力沿着垂直挡板方向的分力大小等于球A对挡板的压力,沿着垂直斜面方向的分力大小等于球A对斜面的压力,设球A对挡板的压力为,根据几何关系
解得
故选A。
11.(24-25高一上·河南洛阳·期末)关于力的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.一个的力和一个9N的力合成得到的合力可能是
B.两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果不一定相同
C.将一个力分解后,分力和合力同时作用于物体上
D.两个力的合力,可能小于任一个分力
【答案】D
【详解】A.一个的力和一个9N的力的合力范围为
故A错误;
B.两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果一定相同,故B错误;
C.将一个力分解后,由分力和合力的关系可知,分力和合力不是同时作用于物体上,故C错误;
D.根据平行四边形定则可知,两个力的合力,可能小于任一个分力、可能大于任一个分力、也可能等于任一个分力,故D正确。
故选D。
12.(24-25高一上·重庆南岸·阶段练习)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.2N、3N、4N三个共点力最大合力为9N,最小合力为1N
B.仅增大两个共点力、间的夹角,则两力的合力F一定减小
C.已知合力及一个分力的大小和方向,则求另一个分力有两个解
D.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力
【答案】B
【详解】A.2N、3N、4N三个共点力同向共线时,合力最大,最大合力为
3N与2N的合力范围是
当2N与3N合力大小为4N,方向与4N的力方向相反时,三个力的合力为0,则最小合力为,故A错误;
B.合力与分力的关系是:当两分力大小一定时,两个分力的夹角(0°~180°)逐渐增加时,其合力逐渐变小,故B正确;
C.已知合力及一个分力的大小和方向,则只能画出一种平行四边形,则只有唯一解,故C错误;
D.设斜面的倾角为,汽车重力为,则沿斜面向下汽车重力的分力大小为
垂直于斜面方向汽车重力的分力大小
减小引桥斜面的倾角可以减小汽车重力沿斜面向下分力,以使行驶更加方便、安全,同时增大垂直于斜面方向重力的分力,即增大汽车与桥面间的支持力,进而增大汽车与桥面间的最大摩擦力。故D错误。
故选B。
13.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段练习)将一个的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力方向与F成角,另一个分力为,则下列说法正确的是( )
A.的大小不可能等于10N B.的大小不可能小于6N
C.的大小不可能小于6N D.的方向可能与F平行
【答案】C
【详解】AB.两个分力和合力只要能组成一个矢量三角形都是有可能的(即满足两边之和大于第三边),所以的大小有可能小于6N,也有可能等于10N,故AB错误;
C.合力与两个分力组成一个矢量三角形,由题图可得,当的方向与垂直时,有最小值,大小为
故C正确;
D.根据力的合成法则可知,不在一条直线上的两个分力和合力组成一个矢量三角形,所以的方向不可能与F平行,故D错误。
故选C。
14.(24-25高三上·安徽·阶段练习)如图所示,质量为3m的小球P和质量为m的小球Q通过两根长度均为L的细线悬挂在天花板的O点,两球之间通过长度为的轻杆相连,重力加速度为g。现对小球P施加一外力F并确保轻杆始终处于水平状态,则( )
A.外力F竖直向上时,外力取得最小值2mg
B.外力F水平向左时,外力取得最小值
C.外力F垂直于绳子OP时,外力取得最小值
D.外力F垂直于绳子OP时,外力取得最小值
【答案】C
【详解】根据题意,几何关系可知OQ与PQ的夹角、OP与PQ的夹角均为,分析可知,Q受到重力mg、杆的弹力、绳子拉力而平衡,由平衡条件得
联立解得
对P受力分析可知,P受到重力3mg、杆的弹力、绳子拉力和外力F而平衡,如图甲所示。
则小球P受的重力与杆的合力
联立以上解得
作出、、三个力的矢量三角形如图乙所示,当作用在小球P的外力方向与P相连的细绳方向垂直时,外力F最小,即最小值为
联立以上解得
故选C。
15.(23-24高一上·广西玉林·阶段练习)将的力分解为和,其中的方向与的夹角为,如图所示,则( )
A.当时,一个有一个的值相对应
B.当时,的值是
C.当时,一个就有两个的值与它相对应
D.当时,一个就有两个的值与它相对应
【答案】B
【详解】AD.根据矢量三角形法则,如图所示
当F2的方向与F1垂直时F2最小,最小值为
当时,无解,故AD错误;
B.当时 ,F₁的值是
故B正确;
C.根据A选项分析可知,当时,此时F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时一个只有一个的值与它相对应,故C错误。
故选B。
16.(24-25高一上·浙江·阶段练习)已知两个共点力、的合力为,分力的方向与合力的方向成角,下列说法正确的是( )
A.若的大小为,则大小一定等于
B.若的大小为,则大小一定等于
C.若的大小为,则大小只有一个可能值
D.若的大小为,则大小可能有两个值
【答案】B
【详解】B.已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角(如图中的虚线代表的分力的方向)
根据三角形法则,当与垂直时,力有唯一最小值,为
此时
故B正确;
ACD.根据矢量三角形定则可知,当时,没有解;当时,有两个可能值;当时,只有一个值;故ACD错误。
故选B。
17.(24-25高二上·陕西汉中·阶段练习)如图所示,一物块受一恒力作用,现要使该物块沿直线运动,应该再加上另一个力,下列关于的说法中正确的是( )
A.有最小值,最小值为
B.有最小值,最小值为
C.有最大值,最大值为
D.有最大值,最大值为
【答案】A
【详解】AB.要使物块沿AB方向运动,恒力F与另一个力的合力必沿AB方向,当另一个力与AB方向垂直时为最小,故
F′=Fsinθ
故A正确,B错误;
CD.由上分析可知,只要与F的合力沿AB方向即可,则没有最大值,故CD错误。
故选A。
18.(24-25高一上·广东·阶段练习)如图耕地过程中,耕索与水平方向成θ角,牛通过耕索拉犁的力为,犁对耕索的拉力为,忽略耕索质量,则( )
A.耕索对犁拉力的水平分力为
B.耕索对犁拉力的竖直分力为
C.犁匀速前进时,和的合力为零
D.犁加速前进时,和大小相等
【答案】D
【详解】AB.将力进行正交分解可得,耕索对犁拉力的水平分力为,竖直分力为,A错误,B错误;
C.耕索拉犁的力和犁对耕索的拉力为一对相互作用力,作用在两个物体上,不能够进行合成,C错误;
D.根据牛顿第三定律,耕索拉犁的力和犁对耕索的拉力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,D正确。
故选D。
19.(2026高三·全国·专题练习)如图甲所示,通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为,夹角,拉力大小均为F,平面与水平面的夹角为30°,为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是( )
A.两根耙索的合力大小为F
B.两根耙索的合力大小为
C.地对耙的水平阻力大小为
D.地对耙的水平阻力大小为
【答案】BC
【详解】AB.两根耙索的合力大小为
故A错误,B正确;
CD.由平衡条件,地对耙的水平阻力大小为
故C正确,D错误。
故选BC。
20.(24-25高一下·四川遂宁·开学考试)已知两力、的合力大小为16N。其中,则的大小可能是( )
A.7N B.8N C.11N D.16N
【答案】CD
【详解】已知两力、的合力大小为16N,其中,则的大小最小值为
最大值为
故大小的范围是
故的大小可能是11N,16N。
故选CD。
21.(2023高二上·河北·学业考试)两个共点力的合力大小为12N,其中一个分力的大小为6N,则另一个分力的大小可能为( )
A.4N B.8N C.16N D.20N
【答案】BC
【详解】12N和6N合力的最大值为18N,最小值为6N,则另一个分力的大小可能8N或16N。
故选BC。
22.(24-25高一下·天津武清·开学考试)关于共点力的合成,下列说法正确的是( )
A.两个分力的合力一定比分力大
B.两个分力的大小一定,夹角越大,合力越小
C.两个力合成,其中一个力增大,另外一个力不变,合力一定增大
D.现有两个力,大小分别为、,这两个力的合力不可能为
【答案】BD
【详解】A.两个分力的合力不一定比分力都大,如两力方向相反时,合力一定小于其中一个分力,故A错误;
B.两个分力的大小一定,夹角为零时合力最大为两力之和,随着夹角变大,合力减小,当夹角为时,合力最小为两力之差,故B正确;
C.保持夹角不变,使其中一个力增大,合力不一定增大,如当分力夹角成时,较小的分力增加,合力减小,故C错误;
D.3N与6N两力的合力大小范围是3N至9N,合力的最小值为3N,不可能为1N,故D正确。
故选BD。
23.(24-25高一上·青海·期末)某力的大小为,该力可以分解为( )
A.大小均为的两个分力 B.大小均为的两个分力
C.大小分别为和的两个分力 D.大小分别为和的两个分力
【答案】AD
【详解】A.大小均为的两个力的合力范围是
合力可能为8N,故A正确;
B.大小均为的两个力的合力范围是
合力不可能为8N,故B错误;
C.大小分别为和的两个力的合力范围是
合力不可能为8N,故C错误;
D.大小分别为和的两个力的合力范围是
合力可能为8N,故D正确。
故选AD。
24.(24-25高一上·河南周口·期末)图1是木工用的凿子,图2是用凿子在木料上凿眼时的示意图。凿子凿头处的斜面与竖直面间的夹角为,不计凿子的重力及凿子与木料间的摩擦,在凿子的顶部施加竖直向下的力F时,凿子静止不动,凿子竖直面和斜面对木料的作用力大小分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.一定大于F
C. D.F一定时,越小,均越大
【答案】BD
【详解】A.对F按效果分解可知,不等于零,故A错误;
B.根据力的合成可知,、和F构成直角三角形,是斜边,一定大于F ,故B正确;
C.根据几何关系,
故C错误;
D.由于,
因此F一定,越小,越大,越大,故D正确。
故选BD。
25.(24-25高一上·天津宝坻·阶段练习)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力,有利于汽车爬坡
B.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了外形美观,跟使用功能无关
C.运动员做引体向上(缓慢上升) 动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力(即需要更大的力)
D.将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向,必须施加一个大于钢索拉力的力才可能把陷入泥沼的车拉出
【答案】AC
【详解】A.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力,有利于汽车爬坡,故A正确;
B.如果刀刃越薄,更容易切开食物,所以前部和后部厚薄不匀,跟使用功能有关,故B错误;
C.双臂张开很大的角度时与双臂竖直平行时比较,合力不变,随着夹角越大,其分力越大,所以双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力,故C正确;
D.将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向施加一个力,此时有
当较大时,cos较小,F小于F1,即施加的作用力小于钢索拉力,故D错误。
故选AC。
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第8讲 力的合成与分解
真题演练
1.(2023·重庆·高考真题)矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023·江苏·高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
3.(2018·上海·高考真题)已知物体受三个力,其中两个力垂直,三个力大小相等,问是否可以三力平衡( )
A.一定不能平衡
B.若能平衡则,平衡条件和力的大小有关
C.若能平衡则平衡条件仅和角度有关
D.以上说法都不对
4.(2021·重庆·高考真题)如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为,则该力在水平方向的分力大小为( )
A. B. C.F D.
5.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
6.(2018·天津·高考真题)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之,曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则( )
A.若F一定,θ大时N大 B.若F一定,θ小时N大
C.若θ一定,F大时N大 D.若θ一定,F小时N大
模拟冲关
1.(2025·山东菏泽·二模)某兴趣小组探究分力、与合力F的关系。保持合力F的大小和方向不变,分力的大小不变,在如图所示平面内改变分力的方向,分力的箭头的轨迹图形为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·湖南郴州·模拟预测)如图所示,已知两个力F1=F2=6N,两个力互成120°,且在一个平面上,求这两个力的合力( )
A.6N B.12N C.6N D.
3.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)一物体受、、三个共点力的作用,下面4组力的组合中,可以使物体处于平衡状态的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
4.(2025·河南·模拟预测)如图为质点P受到的8个力的图示,8个力的顶点刚好构成长方体,为该长方体的中心,若力的图示可表示为有向线段,则质点P受到的合力为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·山东青岛·期末)如图所示,一不可伸长的轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。现用一大小为F、方向与两球连线垂直的水平恒力,作用在轻绳的中点,拉动两球开始运动。当两球运动至二者距离为时,他们加速度大小均为( )
A. B. C. D.
6.(2018高二上·上海·学业考试)某物体在三个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变。其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )
A. B.
C. D.无法确定
7.(24-25高一上·河北·期末)一个质点受到三个水平力的作用,这三个力的大小分别为1N、2N和3N。这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A.0,5N B.0,6N
C.3N,5N D.3N,6N
8.(24-25高一下·河南·开学考试)在平面内有作用于同一点的四个力,以力的作用点为原点O建立直角坐标系,如图所示,其中的大小为2N,方向沿x轴正方向,的大小为4N,方向沿y轴负方向,的方向沿x轴负方向,的方向沿y轴正方向,与未在图中标出。下列四种组合中,可使这四个力的合力方向指向第三象限的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
9.(24-25高三上·广东深圳·期末)榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和,不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A.大于 B.夹角越小,越大
C.大于 D.夹角越大,凿子越容易凿入木头
10.(24-25高一上·山东临沂·期末)如图所示,水平地面上固定倾角为30°的斜面体B,B的斜面上垂直固定挡板C,光滑小球A静止放置在斜面体与挡板之间,球A对斜面的压力大小为F,则球A对挡板的压力大小为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一上·河南洛阳·期末)关于力的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.一个的力和一个9N的力合成得到的合力可能是
B.两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果不一定相同
C.将一个力分解后,分力和合力同时作用于物体上
D.两个力的合力,可能小于任一个分力
12.(24-25高一上·重庆南岸·阶段练习)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.2N、3N、4N三个共点力最大合力为9N,最小合力为1N
B.仅增大两个共点力、间的夹角,则两力的合力F一定减小
C.已知合力及一个分力的大小和方向,则求另一个分力有两个解
D.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面的倾角,是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力
13.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段练习)将一个的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力方向与F成角,另一个分力为,则下列说法正确的是( )
A.的大小不可能等于10N B.的大小不可能小于6N
C.的大小不可能小于6N D.的方向可能与F平行
14.(24-25高三上·安徽·阶段练习)如图所示,质量为3m的小球P和质量为m的小球Q通过两根长度均为L的细线悬挂在天花板的O点,两球之间通过长度为的轻杆相连,重力加速度为g。现对小球P施加一外力F并确保轻杆始终处于水平状态,则( )
A.外力F竖直向上时,外力取得最小值2mg
B.外力F水平向左时,外力取得最小值
C.外力F垂直于绳子OP时,外力取得最小值
D.外力F垂直于绳子OP时,外力取得最小值
15.(23-24高一上·广西玉林·阶段练习)将的力分解为和,其中的方向与的夹角为,如图所示,则( )
A.当时,一个有一个的值相对应
B.当时,的值是
C.当时,一个就有两个的值与它相对应
D.当时,一个就有两个的值与它相对应
16.(24-25高一上·浙江·阶段练习)已知两个共点力、的合力为,分力的方向与合力的方向成角,下列说法正确的是( )
A.若的大小为,则大小一定等于
B.若的大小为,则大小一定等于
C.若的大小为,则大小只有一个可能值
D.若的大小为,则大小可能有两个值
17.(24-25高二上·陕西汉中·阶段练习)如图所示,一物块受一恒力作用,现要使该物块沿直线运动,应该再加上另一个力,下列关于的说法中正确的是( )
A.有最小值,最小值为
B.有最小值,最小值为
C.有最大值,最大值为
D.有最大值,最大值为
18.(24-25高一上·广东·阶段练习)如图耕地过程中,耕索与水平方向成θ角,牛通过耕索拉犁的力为,犁对耕索的拉力为,忽略耕索质量,则( )
A.耕索对犁拉力的水平分力为
B.耕索对犁拉力的竖直分力为
C.犁匀速前进时,和的合力为零
D.犁加速前进时,和大小相等
19.(2026高三·全国·专题练习)如图甲所示,通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为,夹角,拉力大小均为F,平面与水平面的夹角为30°,为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是( )
A.两根耙索的合力大小为F
B.两根耙索的合力大小为
C.地对耙的水平阻力大小为
D.地对耙的水平阻力大小为
20.(24-25高一下·四川遂宁·开学考试)已知两力、的合力大小为16N。其中,则的大小可能是( )
A.7N B.8N C.11N D.16N
21.(2023高二上·河北·学业考试)两个共点力的合力大小为12N,其中一个分力的大小为6N,则另一个分力的大小可能为( )
A.4N B.8N C.16N D.20N
22.(24-25高一下·天津武清·开学考试)关于共点力的合成,下列说法正确的是( )
A.两个分力的合力一定比分力大
B.两个分力的大小一定,夹角越大,合力越小
C.两个力合成,其中一个力增大,另外一个力不变,合力一定增大
D.现有两个力,大小分别为、,这两个力的合力不可能为
23.(24-25高一上·青海·期末)某力的大小为,该力可以分解为( )
A.大小均为的两个分力 B.大小均为的两个分力
C.大小分别为和的两个分力 D.大小分别为和的两个分力
24.(24-25高一上·河南周口·期末)图1是木工用的凿子,图2是用凿子在木料上凿眼时的示意图。凿子凿头处的斜面与竖直面间的夹角为,不计凿子的重力及凿子与木料间的摩擦,在凿子的顶部施加竖直向下的力F时,凿子静止不动,凿子竖直面和斜面对木料的作用力大小分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.一定大于F
C. D.F一定时,越小,均越大
25.(24-25高一上·天津宝坻·阶段练习)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力,有利于汽车爬坡
B.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了外形美观,跟使用功能无关
C.运动员做引体向上(缓慢上升) 动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力(即需要更大的力)
D.将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向,必须施加一个大于钢索拉力的力才可能把陷入泥沼的车拉出
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