第11讲：力的分解和分解【十大考点+十大题型】-2025-2026学年高一物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版（2019）必修第一册)

第11讲：力的分解和分解 【知识归纳】 【知识归纳】 知识点一、合力和分力 1．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力． 2．合力与分力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力． 3．合力与分力的关系：合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同． 知识点二、力的合成 1．力的合成：求几个力的合力的过程． 2．平行四边形定则：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图所示，F表示F1与F2的合力． 知识点三：合力与分力的关系 1．两分力同向(θ＝0)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向． 2．两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同． 3．当两个分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，合力的大小取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. 4．合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力． 1．共点力合成的方法 （1）作图法。 （2）计算法。 知识点四：按效果分解 (1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形． (2)基本思路 2．常见典型力的分解实例 实例 产生效果分析 水平地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝Fcos α，F2＝Fsin α. 质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2.F1＝mgsin α，F2＝mgcos α. 质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧挡板的分力F1，二是使球压紧斜面的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. 质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1，二是使球拉紧悬线的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两线拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线的分力F1，二是使物体拉紧BO线的分力F2.F1＝F2＝. 质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB的分力F1，二是压缩BC的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. 知识点五、力的正交分解法 1.力的正交分解法 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法．如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则 Fx＝Fcos α Fy＝Fsin α 2．正交分解法求合力 (1)建立直角坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示． (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x＋…，Fy＝F1y＋F2y＋…. (4)求共点力的合力：合力大小F＝，设合力的方向与x轴的夹角为α则tan α＝. 知识点六、力的分解中定解条件讨论 把力按照题中给定的条件分解．若代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形)，说明合力可以分解成给定的分力，即有解；若不能，则无解．常见的有几种情况． 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个分力的方向 唯一解 已知一个分力的大小和方向 唯一解 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向 ①F2＜Fsin θ 无解 ②F2＝Fsin θ 唯一解 ③Fsin θ＜F2＜F 两解 ④F2≥F 唯一解 【题型归纳】 题型一：合力与分力的关系 【例1】．（24-25高一上·四川达州·阶段练习）下列关于合力和分力的说法中，正确的是（　　） A．若一个物体受3个力作用而保持平衡，则其中一个力就是另外两个力的合力 B．一个力只可能有两个分力 C．当两个分力在一条直线上时不遵循平行四边形定则 D．合力不一定大于分力 【答案】D 【详解】A．若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡，则这三个力的合力为零，其中一个力的大小与另外两个力的合力的大小相等，方向相反，故A错误； B．一个力可以根据需要分解为多个力，故B错误； C．当两个分力在一条直线上时仍然遵循平行四边形定则，故C错误； D．合力可以大于、等于、小于分力，故D正确。 故选D。 【变式1】．（24-25高一上·宁夏石嘴山·阶段练习）下面关于合力和分力关系的叙述中，正确的是（　　） A．两个力的合力一定大于其中任意一个分力 B．两个分力和的夹角不变，大小不变，只要增大，合力就一定增大 C．两个分力的大小不变，夹角在之间变化，夹角越大，其合力越小 D．、、三个共点力的合力的最小值为 【答案】C 【详解】A．不在同一条直线上的两个力合成时，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．两个分力和的夹角不变，大小不变，只要增大，当与反向且大于时，则合力会减小，故B错误； C．两个分力的大小不变，夹角在之间变化，夹角越大，根据平行四边形定则，可知其合力越小，故C正确； D．、的合力范围为 在、的合力范围内，所以、、三个共点力的合力的最小值为0，故D错误。 故选C。 【变式2】．（24-25高一上·宁夏吴忠·阶段练习）关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（   ） A．合力大小随它们之间的夹角的增大而增大 B．两个分力的大小同时增加10N，合力大小随之增加10N C．合力的大小可能小于任何一个分力 D．合力的大小不可能小于分力中最小者 【答案】C 【详解】A．两个大小不变的共点力合力大小随它们之间的夹角的增大而减小，选项A错误； B．两个分力的大小同时增加10N，根据平行四边形定则可知合力大小不一定增加10N，选项B错误； CD．合力的大小可能小于任何一个分力，也可能大于或等于任何一个分力，选项C正确，D错误。 故选C。 题型二：合力的取值范围 【例2】．（25-26高一上·全国·课堂例题）如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A．合力大小的变化范围是2≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是0≤F≤14 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和10 N 【答案】C 【详解】由题图知，当两分力夹角为时，两分力的合力为2N，则有； 当两分力夹角为时，两分力的合力为10N，则有； 联立解得这两个分力的大小分别为6 N和8 N，故合力大小的变化范围是2≤F≤14 N。 故选C。 【变式1】．（24-25高一上·云南·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。 【变式2】．（24-25高一上·甘肃张掖·期末）一个物体受到三个共点力的作用，在下列给出的几组力中，能使物体所受合力为零的是（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 【答案】C 【详解】A．和的合力范围 但是不在合力范围之内，则三力合力不能为零，选项A错误； B．和的合力范围 但是不在合力范围之内，则三力合力不能为零，选项B错误； C．和的合力范围 在合力范围之内，则三力合力可能为零，选项C正确； D．和的合力范围 但是不在合力范围之内，则三力合力不能为零，选项D错误。 故选C。 题型三：力的平行四边形法则 【例三】．（24-25高一上·全国·课后作业）如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小。 【答案】50N，50N 【详解】根据题意，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，如图所示 则有 ， 【变式1】．（23-24高一上·四川攀枝花·期中）已知两个共点力，，方向水平向右，，方向竖直向上，如图所示。 （1）求这两个力的合力F的大小和方向； （2）若将绕O点顺时针旋转角，求这时合力F的大小和方向。 【答案】（1）14.14N，合力的方向与的夹角为；（2）17.3N，合力的方向与的夹角 【详解】（1）当与垂直时，由平行四边形定则作出平行四边形，由勾股定理可得 合力的方向与的夹角θ为 解得 （2）当与互成角时，作出平行四边形，由于，故所得平行四边形为菱形，所以F平分、的夹角，有 合力的方向与F1的夹角 【变式2】．（2025高一·上海·专题练习）如图所示，有五个力F1、F2、F3、F4、F5作用一点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，设，试求这五个力的合力。 【答案】30 N，方向沿F3的方向 【详解】根据平行四边形定则可知，F1与F4的合力与F3大小相等，方向相同；同理，F2与F5的合力也与F3大小相等，方向相；则这五个力的合力大小为 方向沿F3的方向。 题型四：两个力成特殊角合力计算 【例4】．（23-24高一上·宁夏银川·期末）两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时合力大小为10N；则当它们间夹角为时，合力的大小为（　　） A．20N B． C． D． 【答案】D 【详解】两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时合力大小为10N；由几何知识可知 当它们间夹角为时，合力的大小为 故选D。 【变式1】．（24-26高一上·四川遂宁·期中）如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是（　　） A．B．C． D． 【答案】B 【详解】A选项中两个F垂直，合力为，则最终合力为；B选项中两个F反向，则合力为F；C选项中三个F夹角为，则合力为0；D选中两个F夹角为，合力为，则最终合力为。故B选项的合力最大。 故选B。 【变式1】．（22-23高一上·湖北武汉·期末）如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力为；若撤去其中的一个大小为3F的力，其余五个力的合力为，则下列结论正确的是（　　） A．，，方向与3F方向相同 B．，，方向与6F方向相同 C．，，方向与6F方向相同 D．，，方向与3F方向相同 【答案】B 【详解】如图所示 求六个共点力的合力先求共线的两个力的合力，共线的两个力的合力都为3F且两两的夹角都为120°，再求其中两个力的合力，作出平行四边形为菱形，由几何关系知合力也为3F且方向与另一个3F的力反向，故；若撤去其中的一个大小为3F的力，则其余五个力的合力与3F的力等大反向，即，方向与6F的力方向相同。 故选B。 题型五：三角形法则 【例5】．（24-25高一上·全国）分别表示、、、、五个力的有向线段构成的几何图形如图所示，已知，方向水平向左。则可以等效替代这五个力的力为（　　） A．5N，方向水平向左 B．5N，方向水平向右 C．10N，方向水平向右 D．15N，方向水平向左 【答案】B 【详解】根据矢量合成的法则可知，和的合力与等大且反向，和的合力与等大且反向，则这五个力的合力大小等于5N，方向与相反。 故选B。 【变式1】．（24-25高一上·河北邯郸·期中）如图所示，有六个力分别组成正六边形的六个边，还有三个力分别为此正六边形的对角线，若F1已知，这九个力作用在同一点上，则这九个力的合力大小为（　　） A．0 B．F1 C．9F1 D．12F1 【答案】C 【详解】根据力的三角形定则，由题图可知，F7和F3的合力为F8，F4和F9的合力为F8，F1和F6的合力为，因为是正六边形，所以力的大小关系为 F8=2F1、F2=F5=F1 则九个力的合力大小为 联立，解得 故选C。 【变式2】．（23-24高一上·四川南充·阶段练习）如图所示，大小分别为、、的三个力恰好围成封闭的直角三角形（顶角为直角），下列四个图中，这三个力的合力最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在力的矢量三角形中，其中两个力“首尾”相连，第三个力的“首”与第一个力的“首”相连，与第二个力的“尾”相连，则这第三个力即为另外两个力的合力，但若三个力首尾相连构成闭合的矢量三角形，则这三个力的合力为零。 A．根据以上分析可知，为与的合力，不是最小，故A错误； B．根据以上分析可知，、、这三个力“首尾”相连，合力为零，为最小值，故B正确； C．根据以上分析可知，为与的合力，为最大值，故C错误； D．根据以上分析可知，为与的合力，不是最小，故D错误。 故选B。 题型六：力按效果分解问题 【例6】．（23-24高一上·浙江丽水·期末）如图，把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为F1和F2，求： （1）在图中画出重力G的分解示意图； （2）F1的大小； （3）F2的大小。 【答案】（1）见解析；（2）；（3） 【详解】（1）受力分析如图所示： （2）（3）由力的平行四边形定则，可得 【变式1】．（23-24高一上·陕西西安·期末）如图，光滑斜面固定在水平面上，斜面的倾角为，有两个相同的小球，小球的重力为G，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面，求：A处小球对挡板的压力和对斜面的压力，B处小球对挡板的压力和对斜面的压力。 【答案】，，， 【详解】根据题意可知，球1的重力有两个作用效果，使小球欲沿水平方向推开挡板和使小球压紧斜面，将重力分解如图所示 由几何关系可得 ， 球2的重力有两个作用效果，使小球垂直挤压挡板和使小球压紧斜面，将重力分解如图所示 由几何关系可得 ， 【变式2】．（24-25高一上·全国）汽车发生爆胎后，需要用千斤顶抬起汽车后更换轮胎。当摇动把手时，水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤顶，一种是“Y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，求图（a）、（b）两种千斤顶螺旋杆的拉力大小之比。 【答案】1:1 【详解】“Y”形千斤顶的A点受力分析如图所示 将压力T分解为拉螺旋杆的力F1和压斜杆的力F，作出平行四边形，可知 对“菱形”千斤顶的A点和C点受力分析如图所示 根据力的实际作用效果，首先将G分解为两个等大的力F′，有 F′作用在A点，又可以分解为拉螺旋杆F′1和压斜杆F2的两个分力，由于ACBD是一个菱形，根据力的三角形与几何三角形相似可得 在A处可得 所以 所以图（a）、（b）两种千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1:1。 题型七：力的正交分解问题 【例7】．（24-25高一上·山东·期中） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） 【答案】(1)20N，方向沿方向 (2)，合力方向与夹角为45°斜向右下方 【详解】（1）以垂直于方向为x轴，沿方向为y轴，如图所示；由于、沿x轴方向的分力大小相等，方向相反，则、和的合力大小为 方向沿方向。 （2）建立如图所示的坐标轴； 由图可知，沿x轴方向的合力 沿y轴方向的合力 则合力大小为 方向与x轴的夹角满足 解得 即合力方向与夹角为45°斜向右下方 【变式1】．（23-24高一上·山东·期中）在同一平面内的四个共点力F1、F2、F3、F4的大小依次为20N、40N、30N和14N，方向如图所示，求它们的合力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，，保留3位有效数字）    【答案】39.6N 【详解】如图甲，建立直角坐标系，把各个力分解到这两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有    根据 Fx=F1＋F2cos37°-F3cos37°=28N Fy=F2sin37°＋F3sin37°-F4=28N 因此，如图乙所示，合力 N 即合力方向与F1夹角为45°斜向右上方。 【变式2】．（23-24高一上·重庆九龙坡·阶段练习）（1）如图所示在同一平面内的三个共点力F1＝10N、F2＝10N、F3＝20N互成120°角，求它们的合力的大小和方向； （2）如图所示在同一平面内的四个共点力F1＝20N、F2＝30N、F3＝22N、F4＝40N，方向如图所示，求它们的合力大小和方向。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明）      【答案】（1），方向沿方向；（2）见解析 【详解】（1）以垂直于方向为轴，沿方向为轴，如图所示 由于、沿轴的分力大小相等，方向相反；则、和的合力大小为 方向沿方向。 （2）建立如图所示的坐标轴 由图可知，沿轴方向的合力为 沿轴方向的合力为 如图所示 可知合力大小为 方向与轴的夹角满足 解得 题型八：力的合成与分解的动态和极值问题 【例8】．（24-25高一上·安徽·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。 【变式1】．（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。 【变式2】．（24-25高一上·全国·期中）将大小为40N的力F分解为F1和F2，其中F1的方向与F的夹角为30°，如图所示，则（　　） A．当时，有一个F1的值与它相对应 B．当时，F1的值是40N C．当时，只有一个F1的值与它相对应 D．当时，有两个F1的值与它相对应 【答案】C 【详解】AD．画出矢量三角形，如图所示 当F2的方向与F1垂直时，F2最小，最小值为 当时，没有与它相对应的F1的值，故AD错误； B．当时，有 故B错误； C．结合A选项分析可知，当时，此时F2只能处于图中F2最小值右侧，故此时只有一个F1的值与它相对应，故C正确。 故选C。 题型九：验证力的平行四边形法则实验 【例9】．（23-24高一上·上海·期末）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验主要采用的科学方法是 。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (2)关于本实验的操作过程，下列说法正确的是 ； A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．为了减小误差，两根绳必须等长 D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变 (3)根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则 （选填“F”或“”）一定沿AO方向。 (4)图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，与合力F夹角为60°，F2与合力F夹角为30°，则的大小为 N。 【答案】(1)B (2)D (3) (4)3 【详解】（1）本实验两次拉橡皮条的效果相同，即合力与分力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）A．为减小实验误差，用两个弹簧秤拉细绳套时，两根细绳套夹角大小合适，方便实验，并不是相互垂直，故A错误； B．由于两弹簧测力计的示数不一定相同，橡皮条的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，故B错误； C．两根绳不必等长，起到方便测量力方向的作用，故C错误； D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变，以保证合力与分力作用效果相同，故D正确。 故选D。 （3）F为平行四边形的对角线，是合力的理论值；是单独用一个弹簧测力计测出的合力的实验值，因此的方向一定沿AO的方向。 （4）根据平行四边形定则，可知 【变式1】．（24-25高一上·天津·阶段练习）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图（a）所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的自然长度为GE，在图（b）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图（c）所示，仍然使它处于O点。力单独作用，与共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在O点保持静止。 (1)本实验采用的科学方法是______； A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (2)关于此实验，下列说法中正确的是______； A．弹簧测力计的读数越大越好，且一定要取整数 B．两个分力的方向要垂直，便于合力计算 C．两次拉橡皮筋时，只需保证橡皮筋伸长量相同即可 D．拉橡皮筋时，弹簧秤，橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 E．拉橡皮筋时，只需记录弹簧测力计读数即可 (3)甲同学在某次实验中，记录了拉力的大小及方向，并将它们的图示作在如图（d）所示的方格纸中，已知方格纸每个正方形小格的边长代表2N。请你在答题卡对应的图中利用作图法作出的合力F （此处在答题卡作图），并由图可得F的大小为 N； (4)乙同学用力的图示法分别描述、、的大小及方向，以为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，如图（e）所示。则力合力的理论值是 ，实际测量值是 。（以上两空选填“”或“F”） 【答案】(1)C (2)D (3) 12 (4) F F' 【详解】（1）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法为等效替代法。 故选C。 （2）A．实验要方便、准确，为减小误差，弹簧测力计示数应适当大一点，但并不是越大越好，也不一定取整数，故A错误； B．实验中两个分力夹角不宜太大也不宜太小，且两个分力F1、F2的方向不一定要垂直，故B错误； C．为了保证效果，两次拉橡皮筋时，需要将橡皮筋结点拉到同一位置，并不是伸长量相同即可，故C错误； D．为了减小实验误差，提高实验精度，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故D正确。 E．拉橡皮筋时，需记录弹簧测力计读数和拉力的方向，故E错误。 故选D。 （3）[1]根据平行四边形定则，做出的合力F如图所示 [2]根据题意可知，每个正方形小格的边长代表2N，可知合力F的大小约为 （4）[1][2]实验操作过程中，实际测量值与橡皮条的拉力二力平衡，一定和OG共线；理论值是根据平行四边形定则作出的力的示意图，不一定和OG共线，但一定为平行四边形对角线，则F为理论值，F′为实际测量值。 【变式2】．（24-25高一上·甘肃定西·阶段练习）如图所示，探究“两个互成角度的力的合成规律”，实验步骤如下： ①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为； ②记录两个弹簧测力计的拉力和的大小和方向； ③只用一个弹簧测力计，将结点拉到位置，记录弹簧测力计的拉力的大小和方向； ④按照力的图示要求，作出拉力、、； ⑤根据力的平行四边形定则作出和的合力F； ⑥比较和F的一致程度。 (1)与位置应当 （选填“重合”或“不重合”） (2)实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力和的方向分别过和点，拉力的方向沿竖直线；两个力的大小分别为：，，。某两位同学在A、B两张记录纸上记录下了、与力的图示，其中正确的是______（选填“A”或“B”）。 A． B． (3)如图，比较符合实验事实的是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1)重合 (2)B (3)甲 【详解】（1）在同一次实验过程中，为保证实验过程中，、与的作用效果相同，所以与位置应当重合。 （2）力的图示要能准确表现出力的三要素，即力的大小、方向和作用点，力的大小应该用线段的长短表示，力的方向用箭头表示，线段末端为力的作用点，因此故选B。 （3）由题意可知，拉力的方向沿竖直线，F是和的合力，所以应该是以和两力为邻边做平行四边形的对角线，所以比较符合实验事实的是甲。 题型十：力的合成与分解综合问题 【例10】．（24-25高一上·天津滨海新·期中）某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高时，B、C两点的间距，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为 重力加速度大小取 ，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为多少? 【答案】1470N 【详解】该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力、，如图所示 设、，与竖直方向夹角为θ，则有 在B点将分解，如图所示 则水平推力为 由几何关系得 联立并代入数据可得 【变式1】．（20-21高一上·江苏淮安·期中）如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。试求： (1)分别将小球所受的重力按效果进行分解； (2)球1对挡板和斜面的压力大小； (3)球2对挡板和斜面的压力大小。 【答案】(1)；(2)，；(3)， 【详解】(1) (2) (3)球1所受重力按效果分解如图甲所示， ， 球2所受重力按效果分解如图乙所示， ， 【变式2】．（23-24高一上·广东东莞·期中）如图所示，一物体受四个力的作用，重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）画出物体的受力示意图； （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小； （3）物体所受到的合力大小及方向。    【答案】（1）  ；（2）36N，48N；（3）32N，方向水平向右 【详解】（1）受力示意如图所示    （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小分别为 （3）竖直方向上有 水平方向上有 则物体所受到的合力大小为 合力方向水平向右。 【高分演练】 一、单选题 1．（24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末）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．现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N 【答案】B 【详解】A．两个分力的合力不一定比分力都大，合力可能小于其中一个分力，可能比每个分力都小，故A错误； B．根据平行四边形定则，结合数学规律可知，两个分力的合力大小为 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，故B正确； C．保持两个力之间的夹角不变，使其中一个力F增大，合力不一定增大，如为180°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为 3N≤F≤9N 两力的合力大小有可能为8N，当第三个8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时，三个力的合力最小，合力最小值为0，故D错误。 故选B。 2．（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。 3．（24-25高一下·重庆长寿·期末）物体受到三个共点力的作用，这三个力的大小分别为4N、7N、9N，这三个力的合力最大值和最小值为（　　） A．20N、2N B．2N、20N C．20N、0N D．0N、20N 【答案】C 【详解】三个共点力的合力最大值是各力同方向时的代数和，即 对于最小值，需判断这三个力能否平衡（合力为零）。根据三力平衡条件，任意一个力的大小必须介于另两个力的和与差之间。最大力为9N，另两力之和为 差为 因为 满足平衡条件，合力最小值为0N。 故选C。 4．（24-25高一下·广东茂名·期末）如图所示是千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　） A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N B．此时千斤顶对汽车的支持力大小为2.0×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力不变 【答案】A 【详解】B．由牛顿第三定律可知，千斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105 N，故B错误； A．对汽车受力分析，由平衡条件 可得两臂对汽车的支持力均为 由牛顿第三定律可得此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N，故A正确； CD．若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力将减小，故CD错误。 故选A。 5．（2025高一·全国·专题练习）如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反 B．如果将减半，合力大小为 C．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 D．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 【答案】B 【详解】由于五个共点力的合力为0，故其中任意四个力的合力与第五个力等大、反向。此时如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反，A错误；同理如果将减半，由于其他四个力不变，故其合力大小为，且方向与反向，故此时五个力的合力大小为，B正确；如果将逆时针旋转，由于其他力的合力仍与原来的等大、反向，故合力大小将变为，C错误；如果将逆时针旋转，合力大小将变为，D错误。 6．（2025·四川·模拟预测）某斧头砍木块、刃部进入木块的截面如图所示，刃部左侧面与右侧面的夹角为，右侧面与木块水平表面垂直、斧头对木块的作用力竖直向下。当斧头刃部右侧面对木块的推力大小为时、下列说法正确的是（　　） A．斧头刃部左侧面对木块的推力大小为 B．斧头刃部左侧面对木块的推力大小为 C．斧头刃部对木块的作用力大小为 D．斧头刃部对木块的作用力大小为 【答案】B 【详解】如图所示 AB．根据力的平衡可知，设斧头刃部左侧面对木块的推力大小为，则 解得A错误，B正确；CD．合力大小等于 CD错误。 故选B。 7．（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。 8．（24-25高一上·广东汕尾·期末）“千斤顶”顾名思义能顶起非常重的物体。如图所示，摇动把手使千斤顶的两臂靠拢，当汽车恰好被顶起时，千斤顶两臂间的夹角为，且对汽车的支持力大小为，此时千斤顶每臂受到的压力的大小是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由牛顿第三定律可知，此时千斤顶对汽车的支持力大小等于汽车对千斤顶的压力大小，即 将汽车对千斤顶的压力分解为沿两臂的两个分力，如图 根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，有 解得此时千斤顶每臂受到的压力大小均为 故选B。 【点睛】 9．（24-25高一上·上海·阶段练习）在药物使用中应用到很多物理知识。甲、乙两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析如图的针尖倾斜侧面与水平侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　） A．针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B．若F一定，使用顶角越小的针尖，则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越小 C．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的推力大 D．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力 【答案】C 【详解】AC．将力F分解在垂直于两个侧面的方向上，如图所示 由几何关系可知由于，可得，A错误，C正确； BD．由几何关系可得若F一定，使用顶角越小的针尖，越小，越大，BD错误。 故选C。 10．（24-25高一上·山东济宁·阶段练习）如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，位于同一竖直线上，轻质活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力使活塞缓慢下降压榨M，当与竖直方向的夹角为时，活塞对M的压力为（不考虑一切摩擦）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】令F沿下侧轻杆的分力大小为，根据力的分解有 活塞对M的压力大小为 解得 故选B。 二、多选题 11．（24-25高二上·陕西汉中·阶段练习）两个力和之间的夹角为，其合力为F。下列说法中正确的是（　　） A．若和大小不变，角减小，则合力F一定增大 B．合力F总比分力和中的任何一个力都大 C．若不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D．若，则合力大小的变化范围是 【答案】AD 【详解】A．若和大小不变，角减小，根据平行四边形定则可知合力一定增大，故A正确； B．根据平行四边形定则可知，合力F不一定比分力和中的任何一个力都大，故B错误； C．若不变，大小不变，增大，若大于90°，由力的合成三角形定则，可得如图所示，则合力F不一定增大，有可能减小。 若等于180°，当大于时，在小于或等于范围内增大，合力F减小，当小于时，增大，合力F增大，故C错误； D．若，则合力大小的变化范围是 故D正确。 故选AD。 12．（24-25高一上·北京·期中）关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（　　） A．两个力的合力至少大于其中一个分力 B．两个分力的夹角不变，其中一个分力变大，那么合力一定变大 C．两个分力的大小不变，夹角变大，合力一定变小 D．两个力的合力可以比这两个分力都小 【答案】CD 【详解】AD．当二力反向时，合力等于二力大小之差，合力有可能小于两个分力，A错误，D正确； B．当两个分力大小不相等，夹角为180°时，其中一个分力变大，另一个分力不变，则合力可能变大，可能变小，B错误； C．当两个分力的大小不变，夹角逐渐变大，合力一定变小，C正确。 故选CD。 13．（24-25高一上·广东·期末）图甲为斧头劈开树桩的实例，此过程可简化成图乙中力学模型，斧头截面为等腰三角形，斧锋夹角为θ，斧头受到竖直向下的力F，并处于平衡状态，下列说法正确的有（　　） A．斧锋夹角越小，斧头对木桩的侧向压力越大 B．斧锋夹角越大，斧头对木桩的侧向压力越大 C．力F越大，斧头对木桩的侧向压力越大 D．力F越小，斧头对木桩的侧向压力越大 【答案】AC 【详解】将力F分解为垂直截面的两个分力，则有 解得 则斧锋夹角越小，斧头对木桩的侧向压力越大；施加的力F越大，斧头对木桩的侧向压力越大。 故选AC。 14．（15-16高一上·福建龙岩·阶段练习）已知力F一个分力F1跟F成30°角，大小未知；另一个分力F2大小为，方向未知。则F1的大小可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】由题意可知，F2的大小为，可知 因此有两种分解结果； 根据平行四边形定则得，如图， 又因一个分力F1跟F成30°角，且F2的大小为，由几何关系得 或 故选AC。 15．（24-25高一上·河南漯河·期中）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为F₁，凿子作用于木板2面的力为，忽略凿子受到的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．F₁的大小为 B．F₁和F₂的比值为tanθ C．力F不变，减小θ，可以同时增大F₁和F₂ D．增大力F，F₁和F₂均增大，且F₁和F₂比值也增大 【答案】AC 【详解】A．将力在木板1、2面分解如图 可得 选项A正确； BC．由图可知 可得F₁和F₂的比值为 力F不变，减小θ，可以同时增大F₁和F₂，选项B错误，C正确； 选项B错误； D．由以上分析可知，增大力F，F₁和F₂均增大，且F₁和F₂比值不变，选项D错误。 故选AC。 16．（24-25高一上·广东·期中）如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止。下列正确的说法是（　　） A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C．绳对手指施加作用力的方向沿绳由A指向B D．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大 【答案】AD 【详解】A．由题图可知，物体重力的作用效果是：一方面拉紧细绳，另一方面，压缩杆，A正确； BC．杆对手掌的作用力方向沿杆由A指向C，绳对手指的作用力由B指向A，BC错误； D．将重力mg分解为沿绳方向的力F1和沿杆方向的力F2，如图所示，由图可得    可知重物的质量越大，F1、F2也越大，可知绳和杆对手的作用力也越大，D正确。 故选AD。 17．（24-25高一上·广东广州·期中）两个力F1和F2之间的夹角θ，其合力为F。以下说法正确的是（　　） A．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B．若F1和F2大小不变，θ角增大，合力F一定减小 C．若夹角θ不变，F1大小不变，随着F2增大，合力F可能先减小后增大 D．若F1和F2大小不变，合力F与θ的关系图像如图所示，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是2 N ≤ F ≤ 10 N 【答案】BC 【详解】A．合力F的取值范围是 所以合力F不一定总比力F1和F2中的任何一个都大，故A错误； B．根据余弦定理可得合力大小为 θ角越大，则合力F就越小，故B正确； C．若夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，若θ为钝角，则有可能有如图所示的情况 由图可知，此时合力F先减小后增大，故C正确； D．由图像得，当θ = 180°时，F合 = 2 N，即 当θ = 90°时，F合′ = 10 N，即 解得 所以，合力取值范围为 故D错误。 故选BC。 18．（24-25高一上·广东广州·期中）图中木楔为等腰三角形，木楔的顶角60°，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（　　） A．若F=100N时，FN=100N B．若F=100N时，FN100N C．θ一定，若F增大，FN也随之增大 D．若F大小一定，要使FN增大，应该增大θ 【答案】AC 【详解】AB． F是合力，将F沿垂直两个侧面的方向进行分解，得到两个分力，这两个分力的大小就等于木楔两侧产生的推力，如图所示 由图可知，推力 若F=100N，代入上式，得 故A正确，B错误； C．在θ一定的前提下，由 可知，F越大，FN越大，故C正确； D．由 可知，在F一定的前提下，θ越小，FN越大，故D错误。 故选AC。 三、实验题 19．（25-26高三上·宁夏银川·阶段练习）“探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，和为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)某次实验操作中，与细绳相连的弹簧测力计示数如图丙所示，则读数为 N； (2)实验中，下列说法正确的有 A．本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法 B．作力的图示时，各力所用的比例标度必须相同 C．图乙中的F是力与的合力的理论值，是力与的合力的实际测量值 D．重复实验再次进行验证时，结点O的位置必须与前一次相同 (3)在（1）问中保持结点O的位置不变，OA与OB的夹角也不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】(1)2.45（2.42到2.47） (2)BC (3)增大 【详解】（1）弹簧测力计的示数为 （2）A．本实验采用了“等效替代”的科学研究方法，A错误； B．作平行四边形时，两只弹簧测力计对应的力的标度需相同，B正确； C．由图可知是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，C正确； D．重复做实验时结点O的位置可以不同，但在同一次实验中两次拉动时结点O的位置必须相同，D错误。 故选BC。 （3）保持结点O的位置不变即合力不变，OA与OB的夹角也不变，逐渐增大OA与OC的夹角时即增大两个分力的夹角，则两个分力均增大，故与细绳OC相连的弹簧测力计示数将增大。 20．（25-26高一上·广东肇庆·阶段练习）(1)如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的原长为。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、、三力的共同作用，静止于点，橡皮条伸长的长度为。撤去、，改用一个力单独拉住小圆环，仍使它静止于点，如图丙所示。则与的合力是 ；、与 合力为0。（选填“”或“”） (2)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为，与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）[1]与共同作用的效果与单独作用的效果相同，则与的合力是； [2]小圆环受到拉力、、三力的共同作用，静止于点，则、与三力的合力为0。 （2）由图可知，当两分力夹角为时，有 当两分力夹角为时，有 解得， 当两力同向共线时，合力最大；当两力反向共线时，合力最小，则合力大小的变化范围为 四、解答题 21．（23-24高一上·全国）在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N，方向如图所示，求它们的合力。    【答案】38.2N，方向与F1夹角为45°斜向上 【详解】如图甲所示    建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有 如图乙所示，合力为 即合力的大小约为38.2 N，方向与F1夹角为45°斜向上。 22．（25-26高一上·全国·课堂例题）有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 【答案】(1)，方向与方向相同 (2)，方向斜向右下，与水平方向的夹角为 【详解】（1）如图所示，、，且二力方向与水平方向夹角均为 根据平行四边形定则，可得以、为邻边的平行四边形为菱形，可得、的合力沿的反方向，且 则三个力的合力为，方向与方向相同。 （2）如图所示，将进行正交分解，的水平分力向左，大小为 的竖直分力向下，大小为 则这四个力在水平方向的合力为，方向向右， 竖直方向的合力为，方向向下， 故这四个力的合力，方向斜向右下，与水平方向夹角为 23．（24-25高一上·山西朔州·期中）如图甲所示，为了防止电线杆发生倾斜，在两侧对称地用钢丝绳加固，每根钢丝绳的拉力大小均为800N。 (1)设钢丝绳与电线杆的夹角θ为30°，求两根钢丝绳对电线杆拉力的合力大小； (2)钢丝绳固定电线杆的另一种形式如图乙所示，图中；为保证钢丝绳拉力的合力大小、方向不变，即与（1）相同，求b、a两根钢丝绳拉力的大小。 【答案】(1) (2)800N；1600N 【详解】（1）把两根绳的拉力看成沿绳方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力。如图所示 根据几何关系知，两绳拉力的合力 （2）以两绳结点为研究对象，两绳拉力的合力沿杆向下，如图所示 则a绳的拉力在水平方向的分量与b绳的拉力大小相等，故有 ， 24．（23-24高一上·浙江·期末）生活中经常用刀来劈开物体，如图所示是刀刃的横截面，F是竖直向下作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧的夹角为，（不考虑刀自身的重力）。 求： （1）刀劈物体时对物体侧向推力的大小 （2）说明为什么刀越锋利，越容易将物体劈开。 【答案】（1）；（2）刀越锋利，θ越小，刀对物体侧向推力FN越大，所以物体越容易劈开。 【详解】（1）由几何知识可得 （2）刀越锋利，越小，刀对物体侧向推力越大，所以物体越容易劈开。 25．（21-22高一上·上海·期中）有些人员，如电梯修理员、牵引专家等。常需要知道绳（或金属线）中的张力FT，可又不便到绳（或线）的自由端上测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）。测量时，只要如图所示那样用一硬杆竖直向上作用在绳子上的某点A．使绳产生—个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=12mm，BC间的距离为2L=250mm。绳对横杆的压力为F=300N。 （1）在原图上画出A点的力的示意图； （2）试求绳中的张力FT。（当很小时，sin=tan） 【答案】（1）；（2）1562.5N 【详解】（1）A点的力的示意图如图 （2）根据力的合成规律可知 根据几何关系可知 解得 =1562.5N 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲：力的分解和分解 【知识归纳】 【知识归纳】 知识点一、合力和分力 1．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力． 2．合力与分力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力． 3．合力与分力的关系：合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同． 知识点二、力的合成 1．力的合成：求几个力的合力的过程． 2．平行四边形定则：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图所示，F表示F1与F2的合力． 知识点三：合力与分力的关系 1．两分力同向(θ＝0)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向． 2．两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同． 3．当两个分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，合力的大小取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. 4．合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力． 1．共点力合成的方法 （1）作图法。 （2）计算法。 知识点四：按效果分解 (1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形． (2)基本思路 2．常见典型力的分解实例 实例 产生效果分析 水平地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝Fcos α，F2＝Fsin α. 质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2.F1＝mgsin α，F2＝mgcos α. 质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧挡板的分力F1，二是使球压紧斜面的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. 质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1，二是使球拉紧悬线的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两线拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线的分力F1，二是使物体拉紧BO线的分力F2.F1＝F2＝. 质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB的分力F1，二是压缩BC的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝. 知识点五、力的正交分解法 1.力的正交分解法 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法．如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则 Fx＝Fcos α Fy＝Fsin α 2．正交分解法求合力 (1)建立直角坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示． (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x＋…，Fy＝F1y＋F2y＋…. (4)求共点力的合力：合力大小F＝，设合力的方向与x轴的夹角为α则tan α＝. 知识点六、力的分解中定解条件讨论 把力按照题中给定的条件分解．若代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形)，说明合力可以分解成给定的分力，即有解；若不能，则无解．常见的有几种情况． 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个分力的方向 唯一解 已知一个分力的大小和方向 唯一解 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向 ①F2＜Fsin θ 无解 ②F2＝Fsin θ 唯一解 ③Fsin θ＜F2＜F 两解 ④F2≥F 唯一解 【题型归纳】 题型一：合力与分力的关系 【例1】．（24-25高一上·四川达州·阶段练习）下列关于合力和分力的说法中，正确的是（　　） A．若一个物体受3个力作用而保持平衡，则其中一个力就是另外两个力的合力 B．一个力只可能有两个分力 C．当两个分力在一条直线上时不遵循平行四边形定则 D．合力不一定大于分力 【变式1】．（24-25高一上·宁夏石嘴山·阶段练习）下面关于合力和分力关系的叙述中，正确的是（　　） A．两个力的合力一定大于其中任意一个分力 B．两个分力和的夹角不变，大小不变，只要增大，合力就一定增大 C．两个分力的大小不变，夹角在之间变化，夹角越大，其合力越小 D．、、三个共点力的合力的最小值为 【变式2】．（24-25高一上·宁夏吴忠·阶段练习）关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（   ） A．合力大小随它们之间的夹角的增大而增大 B．两个分力的大小同时增加10N，合力大小随之增加10N C．合力的大小可能小于任何一个分力 D．合力的大小不可能小于分力中最小者 题型二：合力的取值范围 【例2】．（25-26高一上·全国·课堂例题）如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　） A．合力大小的变化范围是2≤F≤10 N B．合力大小的变化范围是0≤F≤14 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和10 N 【变式1】．（24-25高一上·云南·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．，， 【变式2】．（24-25高一上·甘肃张掖·期末）一个物体受到三个共点力的作用，在下列给出的几组力中，能使物体所受合力为零的是（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 题型三：力的平行四边形法则 【例三】．（24-25高一上·全国·课后作业）如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小。 【变式1】．（23-24高一上·四川攀枝花·期中）已知两个共点力，，方向水平向右，，方向竖直向上，如图所示。 （1）求这两个力的合力F的大小和方向； （2）若将绕O点顺时针旋转角，求这时合力F的大小和方向。 【变式2】．（2025高一·上海·专题练习）如图所示，有五个力F1、F2、F3、F4、F5作用一点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，设，试求这五个力的合力。 题型四：两个力成特殊角合力计算 【例4】．（23-24高一上·宁夏银川·期末）两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时合力大小为10N；则当它们间夹角为时，合力的大小为（　　） A．20N B． C． D． 【变式1】．（24-26高一上·四川遂宁·期中）如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是（　　） A．B．C． D． 【变式1】．（22-23高一上·湖北武汉·期末）如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力为；若撤去其中的一个大小为3F的力，其余五个力的合力为，则下列结论正确的是（　　） A．，，方向与3F方向相同 B．，，方向与6F方向相同 C．，，方向与6F方向相同 D．，，方向与3F方向相同 题型五：三角形法则 【例5】．（24-25高一上·全国）分别表示、、、、五个力的有向线段构成的几何图形如图所示，已知，方向水平向左。则可以等效替代这五个力的力为（　　） A．5N，方向水平向左 B．5N，方向水平向右 C．10N，方向水平向右 D．15N，方向水平向左 【变式1】．（24-25高一上·河北邯郸·期中）如图所示，有六个力分别组成正六边形的六个边，还有三个力分别为此正六边形的对角线，若F1已知，这九个力作用在同一点上，则这九个力的合力大小为（　　） A．0 B．F1 C．9F1 D．12F1 【变式2】．（23-24高一上·四川南充·阶段练习）如图所示，大小分别为、、的三个力恰好围成封闭的直角三角形（顶角为直角），下列四个图中，这三个力的合力最小的是（　　） A． B． C． D． 题型六：力按效果分解问题 【例6】．（23-24高一上·浙江丽水·期末）如图，把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为F1和F2，求： （1）在图中画出重力G的分解示意图； （2）F1的大小； （3）F2的大小。 【变式1】．（23-24高一上·陕西西安·期末）如图，光滑斜面固定在水平面上，斜面的倾角为，有两个相同的小球，小球的重力为G，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面，求：A处小球对挡板的压力和对斜面的压力，B处小球对挡板的压力和对斜面的压力。 【变式2】．（24-25高一上·全国）汽车发生爆胎后，需要用千斤顶抬起汽车后更换轮胎。当摇动把手时，水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤顶，一种是“Y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，求图（a）、（b）两种千斤顶螺旋杆的拉力大小之比。 题型七：力的正交分解问题 【例7】．（24-25高一上·山东·期中） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） 【变式1】．（23-24高一上·山东·期中）在同一平面内的四个共点力F1、F2、F3、F4的大小依次为20N、40N、30N和14N，方向如图所示，求它们的合力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，，保留3位有效数字）    【变式2】．（23-24高一上·重庆九龙坡·阶段练习）（1）如图所示在同一平面内的三个共点力F1＝10N、F2＝10N、F3＝20N互成120°角，求它们的合力的大小和方向； （2）如图所示在同一平面内的四个共点力F1＝20N、F2＝30N、F3＝22N、F4＝40N，方向如图所示，求它们的合力大小和方向。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，要求写出求解过程即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明）      题型八：力的合成与分解的动态和极值问题 【例8】．（24-25高一上·安徽·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 【变式1】．（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 【变式2】．（24-25高一上·全国·期中）将大小为40N的力F分解为F1和F2，其中F1的方向与F的夹角为30°，如图所示，则（　　） A．当时，有一个F1的值与它相对应 B．当时，F1的值是40N C．当时，只有一个F1的值与它相对应 D．当时，有两个F1的值与它相对应 题型九：验证力的平行四边形法则实验 【例9】．（23-24高一上·上海·期末）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验主要采用的科学方法是 。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (2)关于本实验的操作过程，下列说法正确的是 ； A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直 B．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．为了减小误差，两根绳必须等长 D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变 (3)根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则 （选填“F”或“”）一定沿AO方向。 (4)图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，与合力F夹角为60°，F2与合力F夹角为30°，则的大小为 N。 【变式1】．（24-25高一上·天津·阶段练习）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图（a）所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的自然长度为GE，在图（b）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图（c）所示，仍然使它处于O点。力单独作用，与共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在O点保持静止。 (1)本实验采用的科学方法是______； A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (2)关于此实验，下列说法中正确的是______； A．弹簧测力计的读数越大越好，且一定要取整数 B．两个分力的方向要垂直，便于合力计算 C．两次拉橡皮筋时，只需保证橡皮筋伸长量相同即可 D．拉橡皮筋时，弹簧秤，橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 E．拉橡皮筋时，只需记录弹簧测力计读数即可 (3)甲同学在某次实验中，记录了拉力的大小及方向，并将它们的图示作在如图（d）所示的方格纸中，已知方格纸每个正方形小格的边长代表2N。请你在答题卡对应的图中利用作图法作出的合力F （此处在答题卡作图），并由图可得F的大小为 N； (4)乙同学用力的图示法分别描述、、的大小及方向，以为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，如图（e）所示。则力合力的理论值是 ，实际测量值是 。（以上两空选填“”或“F”） 【变式2】．（24-25高一上·甘肃定西·阶段练习）如图所示，探究“两个互成角度的力的合成规律”，实验步骤如下： ①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为； ②记录两个弹簧测力计的拉力和的大小和方向； ③只用一个弹簧测力计，将结点拉到位置，记录弹簧测力计的拉力的大小和方向； ④按照力的图示要求，作出拉力、、； ⑤根据力的平行四边形定则作出和的合力F； ⑥比较和F的一致程度。 (1)与位置应当 （选填“重合”或“不重合”） (2)实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力和的方向分别过和点，拉力的方向沿竖直线；两个力的大小分别为：，，。某两位同学在A、B两张记录纸上记录下了、与力的图示，其中正确的是______（选填“A”或“B”）。 A． B． (3)如图，比较符合实验事实的是 （选填“甲”或“乙”）。 题型十：力的合成与分解综合问题 【例10】．（24-25高一上·天津滨海新·期中）某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高时，B、C两点的间距，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为 重力加速度大小取 ，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为多少? 【变式1】．（20-21高一上·江苏淮安·期中）如图所示，光滑斜面的倾角为，有两个相同的小球1、2，分别用光滑挡板挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直斜面。试求： (1)分别将小球所受的重力按效果进行分解； (2)球1对挡板和斜面的压力大小； (3)球2对挡板和斜面的压力大小。 【变式2】．（23-24高一上·广东东莞·期中）如图所示，一物体受四个力的作用，重力G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦力f=16N，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）画出物体的受力示意图； （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小； （3）物体所受到的合力大小及方向。    【高分演练】 一、单选题 1．（24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末）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．现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N 2．（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 3．（24-25高一下·重庆长寿·期末）物体受到三个共点力的作用，这三个力的大小分别为4N、7N、9N，这三个力的合力最大值和最小值为（　　） A．20N、2N B．2N、20N C．20N、0N D．0N、20N 4．（24-25高一下·广东茂名·期末）如图所示是千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　） A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N B．此时千斤顶对汽车的支持力大小为2.0×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力不变 5．（2025高一·全国·专题练习）如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反 B．如果将减半，合力大小为 C．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 D．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 6．（2025·四川·模拟预测）某斧头砍木块、刃部进入木块的截面如图所示，刃部左侧面与右侧面的夹角为，右侧面与木块水平表面垂直、斧头对木块的作用力竖直向下。当斧头刃部右侧面对木块的推力大小为时、下列说法正确的是（　　） A．斧头刃部左侧面对木块的推力大小为 B．斧头刃部左侧面对木块的推力大小为 C．斧头刃部对木块的作用力大小为 D．斧头刃部对木块的作用力大小为 7．（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． 8．（24-25高一上·广东汕尾·期末）“千斤顶”顾名思义能顶起非常重的物体。如图所示，摇动把手使千斤顶的两臂靠拢，当汽车恰好被顶起时，千斤顶两臂间的夹角为，且对汽车的支持力大小为，此时千斤顶每臂受到的压力的大小是（　　） A． B． C． D． 9．（24-25高一上·上海·阶段练习）在药物使用中应用到很多物理知识。甲、乙两图分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力。现只分析如图的针尖倾斜侧面与水平侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　） A．针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的 B．若F一定，使用顶角越小的针尖，则倾斜侧面对瓶塞产生的推力就越小 C．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比水平侧面的推力大 D．针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力 10．（24-25高一上·山东济宁·阶段练习）如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，位于同一竖直线上，轻质活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力使活塞缓慢下降压榨M，当与竖直方向的夹角为时，活塞对M的压力为（不考虑一切摩擦）（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．（24-25高二上·陕西汉中·阶段练习）两个力和之间的夹角为，其合力为F。下列说法中正确的是（　　） A．若和大小不变，角减小，则合力F一定增大 B．合力F总比分力和中的任何一个力都大 C．若不变，大小不变，增大，则合力F一定增大 D．若，则合力大小的变化范围是 12．（24-25高一上·北京·期中）关于合力和分力的关系，下列说法正确的是（　　） A．两个力的合力至少大于其中一个分力 B．两个分力的夹角不变，其中一个分力变大，那么合力一定变大 C．两个分力的大小不变，夹角变大，合力一定变小 D．两个力的合力可以比这两个分力都小 13．（24-25高一上·广东·期末）图甲为斧头劈开树桩的实例，此过程可简化成图乙中力学模型，斧头截面为等腰三角形，斧锋夹角为θ，斧头受到竖直向下的力F，并处于平衡状态，下列说法正确的有（　　） A．斧锋夹角越小，斧头对木桩的侧向压力越大 B．斧锋夹角越大，斧头对木桩的侧向压力越大 C．力F越大，斧头对木桩的侧向压力越大 D．力F越小，斧头对木桩的侧向压力越大 14．（25-26高一上·福建龙岩·阶段练习）已知力F一个分力F1跟F成30°角，大小未知；另一个分力F2大小为，方向未知。则F1的大小可能是（　　） A． B． C． D． 15．（24-25高一上·河南漯河·期中）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面的弹力大小记为F₁，凿子作用于木板2面的力为，忽略凿子受到的重力及摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．F₁的大小为 B．F₁和F₂的比值为tanθ C．力F不变，减小θ，可以同时增大F₁和F₂ D．增大力F，F₁和F₂均增大，且F₁和F₂比值也增大 16．（24-25高一上·广东·期中）如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止。下列正确的说法是（　　） A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C．绳对手指施加作用力的方向沿绳由A指向B D．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大 17．（24-25高一上·广东广州·期中）两个力F1和F2之间的夹角θ，其合力为F。以下说法正确的是（　　） A．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B．若F1和F2大小不变，θ角增大，合力F一定减小 C．若夹角θ不变，F1大小不变，随着F2增大，合力F可能先减小后增大 D．若F1和F2大小不变，合力F与θ的关系图像如图所示，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是2 N ≤ F ≤ 10 N 18．（24-25高一上·广东广州·期中）图中木楔为等腰三角形，木楔的顶角60°，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（　　） A．若F=100N时，FN=100N B．若F=100N时，FN100N C．θ一定，若F增大，FN也随之增大 D．若F大小一定，要使FN增大，应该增大θ 三、实验题 19．（25-26高三上·宁夏银川·阶段练习）“探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，和为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)某次实验操作中，与细绳相连的弹簧测力计示数如图丙所示，则读数为 N； (2)实验中，下列说法正确的有 A．本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法 B．作力的图示时，各力所用的比例标度必须相同 C．图乙中的F是力与的合力的理论值，是力与的合力的实际测量值 D．重复实验再次进行验证时，结点O的位置必须与前一次相同 (3)在（1）问中保持结点O的位置不变，OA与OB的夹角也不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将 （选填“增大”或“减小”）。 20．（25-26高一上·广东肇庆·阶段练习）(1)如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的原长为。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、、三力的共同作用，静止于点，橡皮条伸长的长度为。撤去、，改用一个力单独拉住小圆环，仍使它静止于点，如图丙所示。则与的合力是 ；、与 合力为0。（选填“”或“”） (2)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为，与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 。 四、解答题 21．（23-24高一上·全国）在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N，方向如图所示，求它们的合力。    22．（25-26高一上·全国·课堂例题）有几个力作用于物体同一点O，并在同一平面内，则：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明） (1)如图甲所示在同一平面内的三个共点力、、互成120°角，求它们的合力的大小和方向； (2)在同一平面内的四个共点力、、、，方向如图乙所示，求它们的合力大小和方向。（，） 23．（24-25高一上·山西朔州·期中）如图甲所示，为了防止电线杆发生倾斜，在两侧对称地用钢丝绳加固，每根钢丝绳的拉力大小均为800N。 (1)设钢丝绳与电线杆的夹角θ为30°，求两根钢丝绳对电线杆拉力的合力大小； (2)钢丝绳固定电线杆的另一种形式如图乙所示，图中；为保证钢丝绳拉力的合力大小、方向不变，即与（1）相同，求b、a两根钢丝绳拉力的大小。 24．（23-24高一上·浙江·期末）生活中经常用刀来劈开物体，如图所示是刀刃的横截面，F是竖直向下作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧的夹角为，（不考虑刀自身的重力）。 求： （1）刀劈物体时对物体侧向推力的大小 （2）说明为什么刀越锋利，越容易将物体劈开。 25．（21-22高一上·上海·期中）有些人员，如电梯修理员、牵引专家等。常需要知道绳（或金属线）中的张力FT，可又不便到绳（或线）的自由端上测量．现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）。测量时，只要如图所示那样用一硬杆竖直向上作用在绳子上的某点A．使绳产生—个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=12mm，BC间的距离为2L=250mm。绳对横杆的压力为F=300N。 （1）在原图上画出A点的力的示意图； （2）试求绳中的张力FT。（当很小时，sin=tan） 2 学科网（北京）股份有限公司 $