热点八 力的合成与分解-【创新教程】2027年山东省普通高中学业水平合格考物理热点专练

热点八力的合成与分解 热点集训 名师点津。 一、选择题 1.合力与分力的关系 1.下列关于合力与分力的说法中，错误的是 A.合力与分力同时作用在物体上 合力与分力在作用效果 B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相 同的 上是等效的，可以相互代 C.合力可能大于分力，也可能小于分力 D.当两分力大小不变时，增大两分力间的夹角，则合力一定减小 替.但是，在受力分析时 2.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点，分 别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则 合力与分力不能同时出 两绳间的夹角不能超过 A.45° B.60° 现，即不能认为合力与分 C.120° D.135° 3.作用在同一个物体的两个共点力一个大小为3N,另一个大小为6N,它 力是物体同时受到的力. 们的合力大小可能为 ( A.2N B.5N C.10N D.12N 另外，合力与分力是针对 4.如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α 角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则它的水平分 同一个物体而言的，作用 力为 A.Fsin a B.Fcos a 在不同物体上的力不能 C.Ftan a D.Fcot a 5.如图所示，在“探究求合力的方法”实验中，橡皮条的一 求合力. 端固定在木板上，先用两个弹簧秤沿两个方向把橡皮条的 结点拉到O点，记下两个力的大小和方向，然后改用一个F 2.探究平行四边形定则 弹簧秤把橡皮条的结点仍拉到O点，记下力的大小和方 向，整个过程操作规范.根据实验数据画出力的图示，下列 时应注意的问题 说法中正确的是 A.作力的图示时各力所用的比例标度可以不同 (1)读数时眼睛一定要正 B.图中的F'与F没有完全重合，说明实验存在误差 C.图中F是用一个弹簧秤实验时的拉力图示 视刻度，要按有效数字正 D.图中F的方向一定与橡皮条的伸长方向一致 6.如图所示，表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六 C 确读数和记录. 边形的两条邻边和三条对角线.已知F1=10N,这五个 共点力的合力大小为 (2)使用弹簧测力计前应 A.0 B.30N C.60N D.90N 注意校准，使用时弹簧的 7.两位同学用同样大小的力共同提起一桶水，桶和水的总 重量为G.下列说法正确的是 伸长方向应和所测拉力 A.当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时， 每人的作用力大小等于G 的方向一致. B.当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每 人的作用力大小等于号 (3)作力的图示时，要选 C.当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小变小 取合适的标度，尽量将图 D.当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小不变 8.如图所示，木块静止在斜木板上.木板倾角α缓慢增大的过程中（木块始 示画得大一些」 终未发生相对滑动)，木块所受的支持力和摩擦力的变 化情况是 (4)在同一次实验中，橡皮 A.支持力增大，摩擦力增大 B.支持力减小，摩擦力增大 条伸长后结点到达的位置 C.支持力增大，摩擦力减小 不能变动. D.支持力减小，摩擦力减小 20 9.如图所示，一个滑雪运动员保持图中姿势沿笔直滑道匀速下 3.力的合成与分解 滑，不计空气阻力.下列说法中正确的是 A.运动员只受重力 (1)力的分解的多 B.运动员受到重力、支持力和摩擦力 样性和唯一性：若 C.运动员所受合力的方向沿滑道向下 D.运动员受到重力、支持力、摩擦力和沿斜面向下的冲力 没有条件限制，一 10.如图所示，三根轻绳OA、OB、OC共同悬挂一小球并处于静止 B 个力可以分解为无 状态，其中OA是水平的，A端、B端固定，则拉力最大的绳 数组大小、方向各 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC 不相同的分力.但 D.可能是OA,也可能是OC 二、填空题 是，对一个具体的 11.如图所示，重为G的物体放在倾角为0的斜面上.根据重力的 实际效果可将重力分解为平行于斜面使物体下滑的分力F1和 实例来说，力的分 垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2,则F1= 解是唯一的，这是 12.某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四 边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用 因为力的作用效果 细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系 B 是确定的 于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位 置.分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于 (2)分解力时的有 竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的 方向. 解与无解：如果给 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N 定的“合力”与给定 (2)下列不必要的实验要求是 (请填写选项前对应的字母). A.应测量重物M所受的重力 的“分力”的有向线 B.弹簧测力计应在使用前校零 段能构成平行四边 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置. 形（或三角形），说 三、解答题 13.如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑 明该合力可以分解 且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动 成给定的分力，即 摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度 M 为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为 mthCmmmmmhn 有解；如果不能构 m的物块，压缩弹簧使其长度为子L时将物块由静止开始释放，且物块在以后 成平行四边形（或 的运动中，斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g.求物块处于平衡位置时 三角形)，说明该合 弹簧的长度. 力不能按给定的分 力分解，即无解！ (3)在受力分析或 有关力的计算中， 要考虑物体实际受 到的力，注意分力 与合力不能重复 计算。 21热点六 1.B2.B3.D4.A5.C 6.B根据胡克定律得，弹簧的劲度系数为： k是品sN/m婴Nm 当拉力为5N时，则弹簧的伸长量为： -君益m=03m=3m 3 7.D 8.B小球受重力，还有绳子的拉力处于平衡，根据平衡知， 绳子2有拉力，绳子1无拉力.故小球一定受两个力，故B 正确，A、C.D错误. 9.B 10.B在xF图像中，图线的斜率等于弹簧劲度系数的倒 数，故A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数，选项 B正确，A错误；由题图可知，A弹簧的劲度系数3N/cm, B弹簧的劲度系数为1N/cm,所以当弹簧弹力为3N 时，B弹簧的伸长量是3cm,A的伸长量为9cm.选项 C、D错误， 11.解析：(1)由表中数据可知，在0~2.5N的范围内，弹簧 的伸长随拉力的增大而加长，且二者比值不变，即弹簧 的伸长与所受拉力成正比，据此可制作弹簧测力计， (2)由表中数据可知，在50~250g的范围内，弹簧的长 度随物体质量的增大而均匀变长，即弹簧的长度和受到 的重力（拉力）成正比. (3)由表中数据可知，弹簧的原长为2cm,F-x图线应 从x=2cm处开始，选项A错误；当超过弹簧的弹性限 度，即使再增加物体的重力，弹簧也不会再伸长，选项C 错误，B正确. 答案：(1)弹簧测力计(2)在弹性限度内，弹簧受到的 拉力越大，伸长就越长(3)B 12.解析：(1)当弹簧受向下的15N的位力作用时， 由胡克定律知F1=k(L1一L0),即15=k(0.24一0.2)， 舒得动度系纸长=品Nm=375NVm (2)当用30N的力竖直向下压时，设弹簧长为L2, 由胡克定律知F2=k(L0一L2), 整理得L2=L0-学=0.2m一325m=0.12m=12cm, 答案：(1)375N/m(2)12cm 热点七 1.D2.D3.B4.D 5.D由于FN=mg=200N,则物体所受滑动摩擦力F1= uFN=0.1×200N=20N,方向与相对运动方向相反，即 水平向左，选项D正确. 6.B 7.A设物块质量为m,物块与传送带间动摩擦因数为， 当皮带不动时，物块向右匀速滑行，则有f1=以mg,且 F1=f；当皮带向左运动时，传送带对物块的支持力不 变、物块与传送带间动摩擦因数不变，故f2=mg,要使 物块保持匀速运行，则F2=f2, 8.C对物体受力分析，受推力F、重力G,由于物体保持静 止，处于平衡状态，合力为零，即静摩擦力与重力平衡，当 推力F增大时，摩擦力不变；当F减小时，摩擦力先不变， 后物体下滑，物体受滑动摩擦力变小；当F减小为零时， 摩擦力为零. 9.A此题应该用整体法受力分析，把M、N看为整体，水 平方向，受水平向左的拉力2F和水平向右的拉力F,两 力的合力为F,方向水平向左，物体会产生向左的运动趋 势，地面将对物体产生水平向右的摩擦力，大小也为F,故 选A. 10.A由题图可直接判断出木棒相对小车水平向左运动， 则棒受到小车给棒的摩擦力方向水平向右， 11.解析：对书本进行受力分析：重力 G、墙的支持力N和摩擦力f、压 力F,作出受力图，如图所示，由于N 书本压在竖直墙上不动，则根据平 衡条件得N=F,f=G G 则知，当F逐渐增大时，N增大，而f不变. 答案：G不变 12.解析：当用50N的水平力推木箱时，木箱不动，此时受 的摩擦力是静摩擦力，大小与水平力推力相等，也是 50N;物体要匀速运动，此时受的摩擦力是滑动摩擦力， 滑动摩擦力的大小为： F=4FN=0.4×500N=200N. 答案：等于200 13.解析：(1)木块匀速运动，则F1=F=6N, 而Fn=R=mg,故A=8=0.2 (2)将F方向改为竖直向上后，木块对水平地板的压力 FN'=mg一F=24N,保持木块匀速运动的拉力：F= FN'=0.2×24N=4.8N. 答案：(1)0.2(2)4.8N 热点八 1.A2.C3.B4.B5.B6.C 7.B设两位同学的手臂对水桶的拉力大小为F,由题图两位 同学的手臂均与竖直方向成0角，根据对称性可知，两人对 水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：2Fc0s0=G 得：F=2cos0 G 当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人 的作月力大小等子受：当两人对水插的作用力之同的夫 角变大时，每人的作用力大小变大 8.B 9.B运动员匀速下滑，则他所受到的合力为零，选项C错 误；下滑力就是重力沿斜面向下的分力，重力作为下滑 力、沿垂直斜面方向分力的合力，它们相互等效、相互替 代，分析受力时不可重复记录， 10.B 11.解析：斜面上物体的重力，按效果分解如题图. 根据数学知识可知F,=Gsin0,F2=Gcos0. 答案：Gsin0 12.解析：(1)弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就 等于0.2N.图中指针落在3N到4N的第3格处，所以 3.6N. (2)A.实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四 边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确； B.弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之 前校零，故B正确； C.拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小 准确性，故C正确； D.当结，点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由 于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测 力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力，多次实 验.故D错误.本题选不必要的，故选D. 答案：(1)3.6(2)D 13.解析：设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为△L,有 mgsin a-k△L=0,解得△L=mgsin a此时弹簧的长度 为L+mgsin a 答案：L十ngsin a 热点九 1.D2.A3.C4.A5.C6.C7.A8.C9.D 10.D设手推车所受摩擦力为f,根据牛顿第二定律得： F-f=ma 代入数据得：f=F-na=60N-30×1.5N=15N, 撒去拉力后，车的加速度大小为：千=m/s 0.5m/s2,故A、B、C错误，D正确. = 11.解析：由t图知，0一4s物体的加速度大小为：a=△ ￥m/g2=2.5m/3. 0一4s内，对物体分析：水平方向上受拉力F和摩擦力 作用：F一mg=ma 4s6s内物体的加速度大小为：a'=g=10m 4d=2m/s2= 5m/s2 4s~6s内，力F撤去，水平方向只受摩擦力作用： umg=ma 联立以上四式得：u=0.5,m=2kg. 答案：2.5m/s20.52kg 12.解析：(1)A.平衡摩擦力时，不能将装砝码的托盘用细线 通过定滑轮系在小车上.故A错误.B.每次改变小车的 质量，不需要重新平衡摩擦力.故B正确.C.实验时先接 通电源，再放开小车，故C错误， D球究a与m的关系时，应用《一图线，放D正确 (2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所 以相邻的计数，点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直 线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得： B=0.1387-0.0310 m/s=0.54m/s. 2×0.1 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加 速度的大小， 得a=0.2153-00772-0.0772m/s2=1,5m/s2. 4×0.01 答案：(1)BD(2)0.541.5 13,解析：1)报据么=之a2,得a=台 解得a=0.5m/s2 (2)根据牛顿第二定律得F-mg=ma故F=mg十ma 解得F=2.1×104N 答案：(1)0.5m/s2(2)2.1×104N 热点十 1.A2.B3.C4.A5.B6.D7.A8.D 9.D在国际单位制中，力学有三个基本物理量分别是长度、 质量和时间，它们的单位米(m)、千克(kg)、秒(s)是力学基本 单位 根据牛顿第二定律表达式进行运算时，物体所受到的合 外力、质量和加速度的单位，必须用国际单位制中的单 位.题中给出的质量应该换算成m=200g=0.2kg,加速 度应该换算成a=20cm/s2=0.2m/s2. 10.B甲、乙之间的力为作用力与反作用力的关系，作用在 两运动员身上，不能求合力. 11.解析：根据这个图线，可以得出的结论是：作用力与反作 用力大小相等，方向相反，实验中要用到两个拉力传感 器.作用力与反作用力总是同时产生同时变化同时消 失，如果实验时保持一只手不动，另一只手拉动，与两只 手同时对拉得到的结论没有变化.两只手边拉边向右运 动，与两只手静止时对拉得到的结论没有变化. 答案：2没有没有 12.解析：将各物理量的单位都取国际单位制单位，再导出 来选我的单位，如厂中代入单位税==… 为时间单位， 答案：(1)s时间(2)m/s2加速度(3)N力 13.解析：列车的初速度72km/h=20m/s 由运动学公式得减速时的加速度大小 v2 202 a=2-2X200m/s2=1m/s2 根据牛顿第二定律F十f=ma可得 F=ma-0.05mg=800×103×(1-0.5)N=4×10N 答案：4×10°N 热点十一 1.D2.B3.B4.B5.C 6.C当体重计的示数增大时，支持力大于重力，加速度向 上，升降机可能正在加速上升，也可能是减速下降，故C 正确，A、B、D错误. 7.D根据作用力与反作用力的关系知只有选项D正确. 8.B人在脚尖刚着地时，重力大于支持力，故人仍将向下 做加速运动：当重力等于支持力时速度达最大，此后开始 减速直至静止，故人的运动过程为人先向下做加速运动， 后向下做减速运动