内容正文:
北京市2025-2026学年度高一物理寒假作业系列
(五)
共点力的合成与分解
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
(一)力的合成与分解
1.合力与分力
(1)定义:如果一个力产生的 跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,原来那几个力叫作分力。
(2)关系:合力和分力是 的关系。
2.共点力就是作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力。
3.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则:平行四边形定则(或三角形定则),是所有矢量的运算法则。
.平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为 作平行四边形,这两个邻边之间的 就表示合力的大小和方向,如图甲所示。
.三角形定则:把两个矢量 ,从而求出合矢量的方法,如图乙所示。
4.力的分解
(1)定义:求一个已知力的 的过程。
(2)运算法则: 定则或 定则。
(3)分解方法:.按力产生的 分解;.正交分解。
(二)矢量和标量
1.矢量:既有大小又有 的量,运算时遵从 定则。
2.标量:只有大小没有方向的量,运算时按数量大小进行加减。
二、强化提升
基础篇
1.两个力的大小分别为N和N,两者的合力可能为( )
A. N B. N C. 0 D.
2.两个共点力F1=4N、F2=6N,它们的合力范围是( )
A. 1N≤F≤10N B. 2N≤F≤10N C. 4N≤F≤6N D. 0≤F≤10N
3.滑雪圈是冬季滑雪场中常见的游乐项目之一,如图所示,人拉雪圈在水平地面上前行。绳子对雪圈的拉力为F,F与水平方向之间的夹角为。把拉力F分解为水平向右的分量和竖直向上的分量。则的大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,一个质量为m的物体受到三个共点力F1=10N、F2=12N、F3=11N的作用,表示三个力的矢量刚好构成一个闭合的三角形,则物体所受的合力是( )
A. 33N B. 24N C. 22N D. 20N
5.如图将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,则下列结论正确的是( )
A. F2就是物体对斜面的压力
B. 重力mg没有反作用力
C. 物体受mg、N、F1、F2四个力作用
D. F1、F2可以替代重力mg体现了等效替代的物理思想
6.如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( )
A. 绳AO先被拉断
B. 绳BO先被拉断
C. 绳AO、BO同时被拉断
D. 条件不足,无法判断
7.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。则( )
A. F1的大小是唯一的
B. F2的方向是唯一的
C. F2有两个可能的方向
D. F2可取任意方向
提高篇
8.如图,是位于运载火箭顶部的逃逸塔,塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为F,其方向与逃逸塔身夹角为。四个主发动机同时工作时,逃逸塔获得的推力大小为( )
A. B. C. D.
9.表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上。该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg夹角均为120°,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为4F,重力加速度为g ,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为( )
A. F B. 2F
C. 4F+mg D.
10.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A. 三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定
B. 三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向
C. 三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向
D. 由题给条件无法求合力大小
11.将重物从高处运送到地面,为安全起见,要求下降过程中重物与墙壁保持一定的距离。图中所示是一种简单的操作方法:一人在高处控制下端系在重物上的绳子,另一人站在地面控制另一根上端系在重物上的绳子,二人配合可使重物缓慢竖直下降。若物体可视为质点,当绳与竖直方向的夹角为,绳与竖直方向的夹角为,且时,下列说法正确的是( )
A. 绳的水平分力大于绳的水平分力
B. 绳的竖直分力大于绳的竖直分力
C. 站在地面上的人受到地面的摩擦力方向水平向左
D. 两绳对重物拉力的合力的方向竖直向上
12.我国新开辟的北极航道上采取了一种破冰方式:坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时,船头对冰层的作用力方向,可能是( )
A. a B. b C. c D. d
13.生活中经常用刀来劈开物体。图中是刀刃的横截面,是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为,对外界产生的推力为,不计刀的重力及摩擦力,则下列关于的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
14.歼-35舰载机在航母上降落,需利用阻拦系统使之迅速停下。如图,某次着舰下落时,飞机钩住阻拦索中间位置,两段绳索夹角为时阻拦索中张力为,此刻飞机受阻拦索作用力的大小为( )
A. B. C. D.
15.一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用顶端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,试求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小;
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?
16.如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形,若测得绳子与水平面的夹角为60°,已知气球受到空气的浮力为N,忽略氢气球的重力。
(1)画出气球受到的所有力的示意图;
(2)利用正交分解的方法,求:①氢气球受到的水平风力多大?②绳子对氢气球的拉力多大?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
D
B
C
C
B
B
题号
11
12
13
14
答案
D
B
B
A
15.(1);(2)
16.(1)略;(2)①20N;②40N
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