专题04 力的合成与分解以及共点力平衡:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义,江苏专用)高中物理学业水平考试合格考总复习
2026-10-22
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内容正文:
专题04 力的合成与分解以及共点力平衡
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一:力的合成
考点二:力的分解
考点三:共点力的平衡
考点四:实验—探究两个互成角度的力的合成规律
练|巩固提升训练
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
力的合成
1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
理解
选择、解答
力的分解
理解
选择、解答
共点力平衡
1.知道共点力的平衡条件,并会分析生产生活中的相关问题。
2.能运用数学中的三角函数、几何关系等对力与平衡问题进行分析和推理。
3.能够熟练应用图解法分析动态平衡问题。
掌握
选择、解答
实验—探究两个互成角度的力的合成规律
能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,观察实验现象,发现并提出物理问题;能通过图形分析,寻找规律。
掌握
选择、实验
一、力的合成
1.合力与分力的性质
2.合力与分力的大小关系
(1)大小范围: 。
(2)合力的大小与两分力夹角的关系:
两分力大小一定时,随着两分力夹角的 ,合力
(3)合力与分力的大小关系:
①合力可能比分力都大。
②合力可能比分力都小。
③合力可能等于分力。
二、力的分解
1.定义:求一个已知力的 的过程。
2.遵循原则:力的分解是力的合成的逆运算。同样遵循 。
3.力的效果分解法
(1)通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。
(2)思路:①根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果。
②根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;
③再根据两个实际分力方向(平行四边形定则)画出平行四边形;把对力的计算转化为对边、角的计算;
④最后由三角形知识或数学知识求出两分力的大小。
【注意】按力的作用效果分解时,准确确定两个分力的方向是关键,作出平行四边形后常用三角函数、相似三角形求解。把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代的关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力体(或受力体),如物体沿斜面下滑时,重力分解为沿斜面下滑的力G1=Gsinθ,和压向斜面的力G2=Gc osθ,这两个力都是物体受到的,施力体只有一个――地球。也不能错误地认为G2就是对斜面的压力,因为G2不是斜面受到的力,且性质也与压力不同,仅在数值上等于物体对斜面的压力。
三、共点力的平衡
1.两种平衡情形
(1)物体在共点力作用下处于 。
(2)物体在共点力作用下处于 。
2.两种平衡条件的表达式
(1)F合=0。
(2)
其中Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后,物体在x轴和y轴方向上所受的合力。
3.由平衡条件得出的三个结论
四、实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(一)实验目的
探究两个互成角度的力的合成规律.
(二)实验原理
1.合力F′的确定:一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点,则F′就是F1、F2的合力.
2.合力理论值F的确定:根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示.
3.两个互成角度的力的合成规律的验证:比较F和F′的大小和方向是否相同.
(三)实验器材
方木板、白纸、 、橡皮条、细绳套、三角板、 、图钉(若干).
(四)实验步骤
1.钉白纸:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.
2.拴绳套:用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
3.两力拉:用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示.记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.
4.一力拉:只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.
5.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次.
(五)数据处理
1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示.
3.比较F′和平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.
(六)误差分析
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.
2.使用中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差.
3.两次测量拉力时,橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差.
4.两个分力的夹角太小或太大,F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,会造成偶然误差.
(七)注意事项
1.结点O
(1)定位O点时要力求准确;
(2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须 .
2.拉力
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;
(2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的 ;
(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小.
3.作图
(1)在同一次实验中,选定的标度要相同;
(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力.
考点一 力的合成
例题1 (2026·江苏省·合格性考试)物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,以下三个力大小可能是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
例2 (2025·江苏省·合格性考试)如图所示,质量为的木块放在水平地面上。木块与地面的滑动摩擦系数为,木块在水平拉力的作用下,沿水平方向作匀加速直线运动,木块受到的合外力大小是 ( )
A. B. C. D.
1.物体同时受到三个共点力作用,下列几组力中,合力可能为零的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
2.(2026·江苏省·月考试卷)两个共点力的大小分别是和,它们的合力不可能是( )
A. B. C. D.
3.(2026·江苏省·月考试卷)如图,重为的物体静止在水平面上.用的力竖直向上拉该物体,则物体所受的合力为( )
A. B. ,方向竖直向上
C. ,方向竖直向下 D. ,方向竖直向下
考点二 力的分解
例1 (2026·江苏省无锡市·合格性考试)生活中经常用刀来劈开物体。如图所示,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,刀劈物体时对物体侧向推力为,则( )
A. 一定,大大 B. 一定,小大
C. 一定,小小 D. 一定,大大
例2 (2026·江苏省·合格性考试)如图所示,用一根长为的轻质细绳将一幅重力为的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为。要使绳不会被拉断,绳子能承受的最小拉力为( )
A. B. C. D.
1.如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为一名质量为的幼儿在此滑道上匀速下滑若不计空气阻力,重力加速度为,则该幼儿( )
A. 所受摩擦力为 B. 所受摩擦力
C. 对滑道的压力为 D. 对滑道的压力为
2.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示,,两光滑斜面互相垂直,与水平面成角,则重为的球对面的压力大小为( )
A. B. C. D.
3.(2024·江苏省·合格性考试)建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升物体,忽略空气阻力,则物体所受拉力( )
A. 竖直向上
B. 斜向右上,且不与速度同方向
C. 斜向右上,且与速度同方向
D. 大于物体重力
考点三 共点力的平衡
例1 (2026·江苏省苏州市·合格性考试)如图,质量为的箱式卡车运送质量为的货物沿平直公路行驶,货物与卡车间动摩擦因数为,为安全起见货物与卡车间应无相对运动,重力加速度为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力求:
卡车匀速行驶时,货物受到静摩擦力的大小
刹车时卡车可以受到的最大阻力.
例2 (2025·江苏省盐城市·合格性考试)重的木块,恰好能沿倾角的斜面匀速下滑。取,,。
求木块与斜面间的动摩擦因数。
对木块施加沿水平方向的推力,将木块沿斜面匀速上推,求水平推力的大小。
1.如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为,若弹簧测力计位于竖直方向,读数为,取,则球体对斜面的压力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2025·江苏省·单元测试)如图所示,一根粗细不均匀的木材用两根轻绳悬挂在天花板上,下列判断正确的是( )
A. 木材的重心位置在的中点 B. 绳受到的拉力大于受到的拉力
C. 绳受到的拉力小于受到的拉力 D. 两绳的拉力均比木材的重力大
3.如图所示,细绳一端系在小球上,另一端固定在倾斜天花板上的点,细绳恰好竖直轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上的点,轻质弹簧恰好水平,小球处于静止状态将细绳剪断的瞬间,小球的加速度( )
A. 方向沿方向 B. 方向沿方向 C. 方向竖直向下 D. 方向沿右下方
考点四 实验—探究两个互成角度的力的合成规律
例1 (2025·江苏省盐城市·合格性考试)如图甲所示,实验小组的同学在用木板、白纸、图钉、橡皮条,细绳套、弹簧测力计、三角板和刻度尺等器材探究两个互成角度的力的合成规律。
本实验主要采用的物理思想方法是_________。
下列有关该实验的说法中正确的是_________。
A.用两个弹簧测力计拉和用一个弹簧测力计拉时都应将结点拉至同一位置
B.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行
C.只有一个弹簧测力计也可以完成该实验
D.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
图乙中作为合力测量值的是_________选填“”或“”。
例2 (2024·江苏省南通市·合格性考试)在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于点,另一端自由端通过细绳连接两只弹簧测力计,并将该端拉至点,如图甲所示,此时弹簧测力计的示数如图乙所示
由图乙可知,弹簧测力计的拉力的大小为
实验记录纸如图丙所示,虚线为的作用线,实线为弹簧测力计的拉力的图示。根据图中给出的标度,用作图法求得合力
1.(2026·江苏省·月考试卷)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某小组利用图示装置完成实验,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的点.则下列叙述正确的是( )
A. 实验中两细绳短一些可减小误差
B. 本实验采用的科学方法是控制变量法
C. 图中是合力实际值,是合力理论值
D. 两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
2.(2025·江苏省南通市·月考试卷)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中把橡皮筋的另一端拉到点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角越大越好
D. 图中的力方向和细绳方向相同
3.(2026·江苏省·单元测试)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套图。实验中需用两个弹簧秤分别钩住细绳套,并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D. 在实验中,若把细绳换成橡皮条,那么对实验结果有影响
4.(2026·江苏省连云港市·其他类型)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的下端,橡皮条的长度为。用细线连接弹簧测力计和小圆环,按图乙与图丙进行实验。则( )
A. 需要记录细线的长度
B. 只需记录和的大小
C. 和必须在同一位置
D. 拉力和之间的夹角越大越好
训练
1.(2026·江苏省·月考试卷)在球箱内有许多球均处于静止状态,如图所示,已知球重为,则周围球对球的作用力的合力大小和方向( )
A. 等于,方向竖直向上
B. 等于,方向竖直向下
C. 等于,方向竖直向上
D. 等于,方向竖直向下
2.(2026·江苏省·月考试卷)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,图上标出了、、、四个力,其中,哪个力不是由弹簧测力计直接测得的( )
A. B. C. D.
【答案】D
3.(2024·江苏省苏州市·月考试卷)某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,作出的图如图所示,其中为橡皮条的固定点,为橡皮条与细绳的结点,下列说法正确的是
A. 作图时只需确定力的方向
B. 图中是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C. 图中是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D. 由于与并不完全重合,所以力的合成不遵循平行四边形定则
4.(2025·江苏省无锡市·其他类型)如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法中不正确的是
A. 两个弹簧互成角度的拉伸时,两细绳间的夹角应适中
B. 拉线方向应与木板平面平行
C. 合力与两个分力具有相同的效果,是指弹簧测力计的弹簧被拉长相同的量
D. 合力与两个分力具有相同的效果,是使橡皮条在相同方向上伸长相同长度
5.作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是,另一个力的大小是,它们合力的大小可能是
A. B. C. D.
6.某同学在家里用投影仪上网课。投影仪吊装在墙上,如图所示。已知投影仪质量为,重力加速度为,则吊杆对投影仪的作用力
A. 方向左斜向上 B. 方向右斜向上 C. 大小等于 D. 大小大于
7.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验过程如图所示。图甲中,轻质小圆环连在长度为的橡皮条的上端,下端固定;图乙中,用两个弹簧测力计把小圆环拉到点,两测力计的示数分别为、;图丙中,用一个弹簧测力计把小圆环拉到点,示数为。关于该实验的有关说法正确的是
A. 记录分力、时,只需记录两力的大小
B. 记录合力时,只需要记录该力的方向
C. 两次拉橡皮条时,必须把小圆环拉到同一点
D. 分力与的代数和等于合力的大小
8.如图所示,俄国寓言故事天鹅、大虾和梭鱼中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是( )
A. 因为大车太重了,所以不动
B. 因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车
C. 大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来
D. 因为大车所受的合力为零
9.如图,粗糙的长方体木块甲、乙叠在一起,放在水平桌面上,乙木块在水平拉力的作用下保持静止。则甲木块受几个力的作用( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
10.(2025·江苏省无锡市·合格性考试)如图所示,绳水平,绳与水平方向成,点下方悬挂静止的吊灯,则、绳上的拉力之比为( )
A. B. C. D.
1.(2026·江苏省·单元测试)、为相互垂直的两个共点力,已知,,则、的合力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示,某同学探究两个互成角度力的合成规律,为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细线的结点,与为细线.下列不必要的实验要求是( )
A. 与应关于对称
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使点静止在同一位置
3.校运动会爬杆比赛,如图所示,小明先沿竖直的杆子匀速爬到杆顶,此过程中他受到的摩擦力为;然后紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此过程他受到的摩擦力为,则( )
A. 、均竖直向上,且 B. 、均竖直向上,且
C. 竖直向上,竖直向下,且 D. 竖直向上,竖直向下,且
4.个共点力作用在一个质点上,使质点处于平衡状态。当其中的一个分力逐渐减小时,关于物体所受的合力和运动情况说法正确的是( )
A. 合力逐渐增大,一定作加速运动 B. 合力逐渐增大,可能作减速运动
C. 合力逐渐减小,一定作减速运动 D. 合力逐渐减小,可能作加速运动
5.(2025·江苏省·合格性考试)如图所示,质量为的物体静止在倾角为的斜面上,为了说明它对斜面的摩擦力大小等于,应涉及下列哪些知识( )
力的合成与分解;物体平衡条件;牛顿第三定律;牛顿第一定律
A. B. C. D.
6.(2024·江苏省·合格性考试)如图所示,质量均为的两木块与叠放在水平面上,受到水平向右的力的作用,受到水平向左的力的作用,两力大小均为现两木块保持静止状态,则( )
A. 、之间无静摩擦力 B. 、之间一定存在静摩擦力
C. 与地面之间一定存在静摩擦力 D. 受到的合外力比受到的合外力大
7.(2025·江苏省·模拟题)如图所示,桌面上固定一个光滑的竖直挡板,现将一个质量一定的重球与截面为三角形的垫块叠放在一起,用水平外力缓慢向左推动,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中,下列说法中正确是( )
A. 和均受三个力作用而平衡 B. 推力的大小越来越大
C. 对的压力恒定不变 D. 对桌面的压力逐渐变大
8.(2025·江苏省盐城市·联考题)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向始终斜向左下方、大小随时间缓慢减小的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则无人机受到的( )
A. 合力方向缓慢变化 B. 合力大小缓慢增大
C. 空气作用力大小缓慢减小 D. 空气作用力方向不变
9.(2026·江苏省·模拟题)如图所示,钉子、相距,处于同一高度.细线的一端系有质量为的小物块,另一端绕过固定于质量为的小球固定在细线上点,、间的线长为用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时与水平方向的夹角为松手后,小球运动到与、相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为,取,求:
小球受到手的拉力大小;
物块和小球的质量之比;
小球向下运动到最低点时,物块所受的拉力大小
10.(2025·江苏省盐城市·联考题)如图所示,有一倾角,质量为,足够长的斜面体放置在水平面上。现在给质量为的物体一个沿斜面向下的初速度,同时给施加一个水平向右的力,使刚好能匀速下滑,保持静止,已知、间的动摩擦因数,与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度为取。求:
水平推力的大小
改变推力的大小,当时,求受到地面的摩擦力。
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专题04 力的合成与分解以及共点力平衡
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考点一:力的合成
考点二:力的分解
考点三:共点力的平衡
考点四:实验—探究两个互成角度的力的合成规律
练|巩固提升训练
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
力的合成
1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
理解
选择、解答
力的分解
理解
选择、解答
共点力平衡
1.知道共点力的平衡条件,并会分析生产生活中的相关问题。
2.能运用数学中的三角函数、几何关系等对力与平衡问题进行分析和推理。
3.能够熟练应用图解法分析动态平衡问题。
掌握
选择、解答
实验—探究两个互成角度的力的合成规律
能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,观察实验现象,发现并提出物理问题;能通过图形分析,寻找规律。
掌握
选择、实验
一、力的合成
1.合力与分力的性质
2.合力与分力的大小关系
(1)大小范围:|F2-F1|≤F≤F1+F2。
(2)合力的大小与两分力夹角的关系:
两分力大小一定时,随着两分力夹角的增大,合力减小。
(3)合力与分力的大小关系:
①合力可能比分力都大。
②合力可能比分力都小。
③合力可能等于分力。
二、力的分解
1.定义:求一个已知力的分力的过程。
2.遵循原则:力的分解是力的合成的逆运算。同样遵循平行四边形定则或三角形定则。
3.力的效果分解法
(1)通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。
(2)思路:①根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果。
②根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;
③再根据两个实际分力方向(平行四边形定则)画出平行四边形;把对力的计算转化为对边、角的计算;
④最后由三角形知识或数学知识求出两分力的大小。
【注意】按力的作用效果分解时,准确确定两个分力的方向是关键,作出平行四边形后常用三角函数、相似三角形求解。把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代的关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力体(或受力体),如物体沿斜面下滑时,重力分解为沿斜面下滑的力G1=Gsinθ,和压向斜面的力G2=Gc osθ,这两个力都是物体受到的,施力体只有一个――地球。也不能错误地认为G2就是对斜面的压力,因为G2不是斜面受到的力,且性质也与压力不同,仅在数值上等于物体对斜面的压力。
三、共点力的平衡
1.两种平衡情形
(1)物体在共点力作用下处于静止状态。
(2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。
2.两种平衡条件的表达式
(1)F合=0。
(2)
其中Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后,物体在x轴和y轴方向上所受的合力。
3.由平衡条件得出的三个结论
四、实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(一)实验目的
探究两个互成角度的力的合成规律.
(二)实验原理
1.合力F′的确定:一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点,则F′就是F1、F2的合力.
2.合力理论值F的确定:根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示.
3.两个互成角度的力的合成规律的验证:比较F和F′的大小和方向是否相同.
(三)实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).
(四)实验步骤
1.钉白纸:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.
2.拴绳套:用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
3.两力拉:用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示.记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.
4.一力拉:只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.
5.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次.
(五)数据处理
1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示.
3.比较F′和平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.
(六)误差分析
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.
2.使用中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差.
3.两次测量拉力时,橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差.
4.两个分力的夹角太小或太大,F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,会造成偶然误差.
(七)注意事项
1.结点O
(1)定位O点时要力求准确;
(2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变.
2.拉力
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;
(2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内;
(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小.
3.作图
(1)在同一次实验中,选定的标度要相同;
(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力.
考点一 力的合成
例题1 (2026·江苏省·合格性考试)物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,以下三个力大小可能是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】B
【解析】物体做匀速直线运动时合力为零,三个力、、作用下,,选项符合条件,故ACD错误,B正确。
例2 (2025·江苏省·合格性考试)如图所示,质量为的木块放在水平地面上。木块与地面的滑动摩擦系数为,木块在水平拉力的作用下,沿水平方向作匀加速直线运动,木块受到的合外力大小是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对物体进行受力分析,物体受重力,支持力,向左的滑动摩擦力,向右的拉力。竖直方向的重力和支持力平衡,水平方向的合力为,所以木块受到的合外力大小是,故选C。
1.物体同时受到三个共点力作用,下列几组力中,合力可能为零的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】B
【解析】解:、和的合力范围为,不在其合力范围内,故A合力不可能为零;
B、和的合力范围为,在其合力范围内,故其合力可能为零;
C、和的合力范围为,不在其合力范围内,故C的合力不可能为零;
D、和的合力范围为,不在其合力范围内,故D的合力不可能为零。
故选:。
2.(2026·江苏省·月考试卷)两个共点力的大小分别是和,它们的合力不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:两力合成时,合力范围为:;故和的合力范围为:;所以不可能的是,故D不可能,是可能的。
本题选择不可能的,故选:。
3.(2026·江苏省·月考试卷)如图,重为的物体静止在水平面上.用的力竖直向上拉该物体,则物体所受的合力为( )
A. B. ,方向竖直向上
C. ,方向竖直向下 D. ,方向竖直向下
【答案】A
【解析】解:物体的重力为,竖直向上的拉力为,那么还有的支持力,合力的大小还是零。所以A正确,BCD错误。
故选:。
考点二 力的分解
例1 (2026·江苏省无锡市·合格性考试)生活中经常用刀来劈开物体。如图所示,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,刀劈物体时对物体侧向推力为,则( )
A. 一定,大大 B. 一定,小大
C. 一定,小小 D. 一定,大大
【答案】A
【解析】将力根据平行四边形定则分解如下:
由几何知识得:侧向推力的大小为:,
、由公式可知,在一定时,越大时越大,小 小;故B错误,A正确。
、由公式可知,在一定时,小时大,大小;故 CD错误;
故选:。
例2 (2026·江苏省·合格性考试)如图所示,用一根长为的轻质细绳将一幅重力为的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为。要使绳不会被拉断,绳子能承受的最小拉力为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将重力按照力的效果进行分解,即沿两细线的方向分解,由题意可知两钉子之间距离是,每边绳长也是,故两绳夹角为,两绳上拉力与合力重力大小相等为,此时绳上张力为,绳子能承受的最小拉力为,B正确、ACD错误。
故选B。
1.如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为一名质量为的幼儿在此滑道上匀速下滑若不计空气阻力,重力加速度为,则该幼儿( )
A. 所受摩擦力为 B. 所受摩擦力
C. 对滑道的压力为 D. 对滑道的压力为
【答案】B
【解析】、幼儿在此滑道上匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件可得所受摩擦力:,故A错误,B正确;
、幼儿对轨道的压力等于重力在垂直于斜面方向的分力,即为,故CD错误。
故选:。
2.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示,,两光滑斜面互相垂直,与水平面成角,则重为的球对面的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将重力沿垂直于和垂直于两个方向分解,根据平行四边形定则作力图,如图所示:
由图知,球对的压力大小等于重力垂直斜面方向的分力,为,故A正确,BCD错误。
3.(2024·江苏省·合格性考试)建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升物体,忽略空气阻力,则物体所受拉力( )
A. 竖直向上
B. 斜向右上,且不与速度同方向
C. 斜向右上,且与速度同方向
D. 大于物体重力
【答案】A
【解析】解:物体随塔吊做匀速直线运动,受力平衡,合力为零,则物体所受拉力竖直向上,故A正确,BCD错误;
故选:。
考点三 共点力的平衡
例1 (2026·江苏省苏州市·合格性考试)如图,质量为的箱式卡车运送质量为的货物沿平直公路行驶,货物与卡车间动摩擦因数为,为安全起见货物与卡车间应无相对运动,重力加速度为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力求:
卡车匀速行驶时,货物受到静摩擦力的大小
刹车时卡车可以受到的最大阻力.
【答案】(1) ;(2) 。
【解析】匀速运动时货物受合力为零
刹车加速度最大时,对货物
对卡车与货物整体
解得
例2 (2025·江苏省盐城市·合格性考试)重的木块,恰好能沿倾角的斜面匀速下滑。取,,。
求木块与斜面间的动摩擦因数。
对木块施加沿水平方向的推力,将木块沿斜面匀速上推,求水平推力的大小。
【答案】(1);(2) 。
【解析】解:木块恰能沿斜面匀速下滑,由平衡条件可得:
解得:
设水平推力为,对木块受力分析如下图所示:
在垂直于斜面方向有:
在沿斜面方向有:
又有:
联立解得:
1.如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为,若弹簧测力计位于竖直方向,读数为,取,则球体对斜面的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对小球受力分析如图所示:
,
由几何关系易得力 与力 与竖直方向的夹角均为 ,因此由正交分解方程可得
, ,
解得:,根据牛顿第三定律,可得球体对斜面的压力大小为,
故选A。
2.(2025·江苏省·单元测试)如图所示,一根粗细不均匀的木材用两根轻绳悬挂在天花板上,下列判断正确的是( )
A. 木材的重心位置在的中点 B. 绳受到的拉力大于受到的拉力
C. 绳受到的拉力小于受到的拉力 D. 两绳的拉力均比木材的重力大
【答案】C
【解析】A.由于木材粗细不均匀,因此木材的重心位置不在在的几何中心,故木材的重心位置不在的中点,A错误;
木材受力情况如图所示,由共点力平衡条件可得
因此三个力的大小关系为:,BD错误,C正确;
故选C。
3.如图所示,细绳一端系在小球上,另一端固定在倾斜天花板上的点,细绳恰好竖直轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上的点,轻质弹簧恰好水平,小球处于静止状态将细绳剪断的瞬间,小球的加速度( )
A. 方向沿方向 B. 方向沿方向 C. 方向竖直向下 D. 方向沿右下方
【答案】C
【解析】小球静止时,可能受到重力、弹簧的弹力和细绳的拉力,由图可知,绳保持竖直方向,如果弹簧有弹力,则细线不可能竖直状态使小球受力平衡,故小球只受重力和绳子的拉力作用;将细绳烧断的瞬间,小球只受到重力作用,故小球的加速度为重力加速度,方向竖直向下,故C正确,ABD错误。
考点四 实验—探究两个互成角度的力的合成规律
例1 (2025·江苏省盐城市·合格性考试)如图甲所示,实验小组的同学在用木板、白纸、图钉、橡皮条,细绳套、弹簧测力计、三角板和刻度尺等器材探究两个互成角度的力的合成规律。
本实验主要采用的物理思想方法是_________。
下列有关该实验的说法中正确的是_________。
A.用两个弹簧测力计拉和用一个弹簧测力计拉时都应将结点拉至同一位置
B.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行
C.只有一个弹簧测力计也可以完成该实验
D.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
图乙中作为合力测量值的是_________选填“”或“”。
【答案】等效替代法;;。
【解析】根据“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验原理可知,两个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同,因此采用的是等效替代法
本实验采用的是等效替代法,因此用两个弹簧测力计拉和用一个弹簧测力计拉时都应将结点拉至同一位置,故 A正确
B.弹簧测力计拉伸时应保持和木板平行,这样可以保证拉力在同一平面内,从而减小实验误差,故 B正确
C.只有一个弹簧测力计,分两次测拉力的大小,用手拉住另一绳保证结点、两力的方向不变,也可完成此实验,故 C正确
D.根据平行四边形定则,橡皮条不一定与两绳夹角的平分线在同一直线上,错误;故选ABC;
图中是利用平行四边形定则作出的理论值,是合力测量值,其方向一定沿方向。
例2 (2024·江苏省南通市·合格性考试)在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于点,另一端自由端通过细绳连接两只弹簧测力计,并将该端拉至点,如图甲所示,此时弹簧测力计的示数如图乙所示
由图乙可知,弹簧测力计的拉力的大小为
实验记录纸如图丙所示,虚线为的作用线,实线为弹簧测力计的拉力的图示。根据图中给出的标度,用作图法求得合力
【答案】(1)4.00 (2)4.50
【解析】解:弹簧测力计的最小分度值为 ,读数为 。
利用力的图示法作出平行四边形,结合作图读出合力大小为 。
故答案为:;。
1.(2026·江苏省·月考试卷)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某小组利用图示装置完成实验,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的点.则下列叙述正确的是( )
A. 实验中两细绳短一些可减小误差
B. 本实验采用的科学方法是控制变量法
C. 图中是合力实际值,是合力理论值
D. 两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
【答案】D
【解析】A.记录细线方向时两点的距离远一点,可以减小实验误差,绳不能太短,故A错误;
B.本实验采用的科学方法是等效法,故B错误;
C.图中是合力理论值,是合力实际值,故C错误;
D.两次操作要保证作用效果相同,就必须要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,故D正确。
2.(2025·江苏省南通市·月考试卷)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中把橡皮筋的另一端拉到点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角越大越好
D. 图中的力方向和细绳方向相同
【答案】D
【解析】A.拉力方向应与木板平面平行,需要记录拉力的大小和方向,选项A错误;
B.实验中,把橡皮筋的另一端拉到点时,两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可,不一定要取,选项B错误;
C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两绳的夹角并不是越大越好,要适当,选项C错误;
D.图中的力是两个分力合力的实验值,其方向和细绳方向相同,选项D正确。
故选D。
3.(2026·江苏省·单元测试)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套图。实验中需用两个弹簧秤分别钩住细绳套,并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D. 在实验中,若把细绳换成橡皮条,那么对实验结果有影响
【答案】C
【解析】A.细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故A错误;
B.两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上,故B错误;
C.在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行,否则会影响力的大小,故C正确;
D.只要作用效果相同,将细绳换成两根橡皮条,不会影响实验结果,故D错误。
故选:。
4.(2026·江苏省连云港市·其他类型)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的下端,橡皮条的长度为。用细线连接弹簧测力计和小圆环,按图乙与图丙进行实验。则( )
A. 需要记录细线的长度
B. 只需记录和的大小
C. 和必须在同一位置
D. 拉力和之间的夹角越大越好
【答案】C
【解析】该实验不需要记录细线的长度,而是要记录细线的方向,故A错误;
B.该实验需要考虑力角度的影响,故需记录和以及的大小和方向,故B错误;
C.该实验利用等效替代的思想,一个力的作用效果和两个力的作用效果相同,故和必须在同一位置,以保证相同的作用效果,故C正确;
D.拉力和之间的夹角即不能太大,也不能过小,过大和过小在作图时都会造成较大的实验误差,故D错误。
故选:。
训练
1.(2026·江苏省·月考试卷)在球箱内有许多球均处于静止状态,如图所示,已知球重为,则周围球对球的作用力的合力大小和方向( )
A. 等于,方向竖直向上
B. 等于,方向竖直向下
C. 等于,方向竖直向上
D. 等于,方向竖直向下
【答案】A
【解析】在球箱内有许多球均处于静止状态,即球处于平衡状态,受合外力为零,对球受力分析,竖直向下的重力与周围球对球的合力等大反向,可知周围球对球的作用力的合力大小为,方向竖直向上,故A正确,BCD错误。
故选:。
2.(2026·江苏省·月考试卷)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,图上标出了、、、四个力,其中,哪个力不是由弹簧测力计直接测得的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】是通过平行四边形画出的合力,是合力的理论值,不是由弹簧测力计直接测得的。
故选D。
3.(2024·江苏省苏州市·月考试卷)某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,作出的图如图所示,其中为橡皮条的固定点,为橡皮条与细绳的结点,下列说法正确的是
A. 作图时只需确定力的方向
B. 图中是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C. 图中是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D. 由于与并不完全重合,所以力的合成不遵循平行四边形定则
【答案】B
【解析】、作图时需确定力的大小和方向,故A错误;
、图中与重合,是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力,故B正确,C错误;
D、虽然与并不完全重合,但是在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则,故D错误。
故选:。
4.(2025·江苏省无锡市·其他类型)如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法中不正确的是
A. 两个弹簧互成角度的拉伸时,两细绳间的夹角应适中
B. 拉线方向应与木板平面平行
C. 合力与两个分力具有相同的效果,是指弹簧测力计的弹簧被拉长相同的量
D. 合力与两个分力具有相同的效果,是使橡皮条在相同方向上伸长相同长度
【答案】C
【解析】A、实验中为方便做平行四边形,两个弹簧互成角度的拉伸时,两细绳间的夹角应适中,故A正确;
B、拉两个细绳套时,拉力应尽量与木板平行,这样记录在白纸上的实验数据才会真实客观,故B正确;
、拉伸长度不变,只能代表大小相同,但方向不同,效果也不同,合力与两个分力具有相同的效果,是使橡皮条在相同方向上伸长相同长度,故C错误,D正确.
5.作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是,另一个力的大小是,它们合力的大小可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】两力合成时,合力范围为
代入数据,故有
故B正确,ACD错误。
故选B。
6.某同学在家里用投影仪上网课。投影仪吊装在墙上,如图所示。已知投影仪质量为,重力加速度为,则吊杆对投影仪的作用力
A. 方向左斜向上 B. 方向右斜向上 C. 大小等于 D. 大小大于
【答案】C
【解析】对投影仪受力分析,投影仪受重力和吊杆对投影仪的作用力,由于投影仪静止,所以二力平衡,则吊杆对投影仪的作用力为,方向竖直向上。
故C错误,ABD正确。
故选:。
7.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验过程如图所示。图甲中,轻质小圆环连在长度为的橡皮条的上端,下端固定;图乙中,用两个弹簧测力计把小圆环拉到点,两测力计的示数分别为、;图丙中,用一个弹簧测力计把小圆环拉到点,示数为。关于该实验的有关说法正确的是
A. 记录分力、时,只需记录两力的大小
B. 记录合力时,只需要记录该力的方向
C. 两次拉橡皮条时,必须把小圆环拉到同一点
D. 分力与的代数和等于合力的大小
【答案】C
【解析】记录分力、和合力时,需记录力的大小和方向,、B错误
C.两次拉橡皮条时,为确保分力与合力的作用效果相同,必须把小圆环拉到同一点,C正确
D.分力与的合力应使用平行四边形定则计算,不是代数和,D错误。
8.如图所示,俄国寓言故事天鹅、大虾和梭鱼中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是( )
A. 因为大车太重了,所以不动
B. 因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了,所以拉不动大车
C. 大车其实运动了,只是因为移动距离太小,看不出来
D. 因为大车所受的合力为零
【答案】D
【解析】大车处于静止状态,由平衡条件知,大车所受的合力为,故D正确,ABC错误。
9.如图,粗糙的长方体木块甲、乙叠在一起,放在水平桌面上,乙木块在水平拉力的作用下保持静止。则甲木块受几个力的作用( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】C
【解析】先分析乙木块,乙木块处于静止状态,乙受到水平向右的拉力,所以甲乙之间就存在摩擦力。再对甲木块进行受力分析,甲受到重力、乙对它的压力、乙对它的摩擦力、地面对它的支持力、地面对它的摩擦力,甲共受到个力作用,故ABD错误,C正确。
10.(2025·江苏省无锡市·合格性考试)如图所示,绳水平,绳与水平方向成,点下方悬挂静止的吊灯,则、绳上的拉力之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】以结点为研究对象,分析受力情况,
竖直绳对点的拉力大小等于重力,即.
由平衡条件结合由几何关系得:
,
,
则、绳上的拉力之比为,故B正确ACD错误。
1.(2026·江苏省·单元测试)、为相互垂直的两个共点力,已知,,则、的合力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】力的矢量叠加遵循平行四边形定则,有,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.(2024·江苏省苏州市·其他类型)如图所示,某同学探究两个互成角度力的合成规律,为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细线的结点,与为细线.下列不必要的实验要求是( )
A. 与应关于对称
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使点静止在同一位置
【答案】A
【解析】A.与代表的是力的方向,不一定要关于对称,故A错误;
B.弹簧测力计应在使用前校零,故B正确;
C.为减小实验误差,实验过程中,拉线方向应与木板平面平行,故C正确;
D.改变拉力,进行多次实验,需要每次都要使点静止在同一位置,以保证其作用效果是相同的,故D正确。
3.校运动会爬杆比赛,如图所示,小明先沿竖直的杆子匀速爬到杆顶,此过程中他受到的摩擦力为;然后紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此过程他受到的摩擦力为,则( )
A. 、均竖直向上,且 B. 、均竖直向上,且
C. 竖直向上,竖直向下,且 D. 竖直向上,竖直向下,且
【答案】B
【解析】小明沿竖直的杆子匀速爬到杆顶,处于平衡状态,受重力和静摩擦力,此过程中他受到的静摩擦力的方向竖直向上,大小等于重力紧紧握住杆子保持静止时,处于平衡状态,受重力和静摩擦力,此过程中他受到的静摩擦力的方向竖直向上,大小等于重力小明沿杆匀速滑下,处于平衡状态,受重力和滑动摩擦力,此过程中他受到的滑动摩擦力的方向竖直向上,大小等于重力,所以、、的方向均竖直向上,大小均等于小明的重力,故B正确,ACD错误
4.个共点力作用在一个质点上,使质点处于平衡状态。当其中的一个分力逐渐减小时,关于物体所受的合力和运动情况说法正确的是( )
A. 合力逐渐增大,一定作加速运动 B. 合力逐渐增大,可能作减速运动
C. 合力逐渐减小,一定作减速运动 D. 合力逐渐减小,可能作加速运动
【答案】B
【解析】由平衡条件知,其他力的合力与分力减小前大小相等,方向相反,则分力逐渐减小时,其他力的合力不变,则质点的合力逐渐增大,由于物体是静止还是匀速直线运动未知,则物体可能做加速运动,也可能做减速运动,故B正确,ACD错误。
5.(2025·江苏省·合格性考试)如图所示,质量为的物体静止在倾角为的斜面上,为了说明它对斜面的摩擦力大小等于,应涉及下列哪些知识( )
力的合成与分解;物体平衡条件;牛顿第三定律;牛顿第一定律
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】物块在斜面上处于静止状态,由平衡知识可知,斜面对物块的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,方向沿斜面向上;由牛顿第三定律可知,物体对斜面的摩擦力也等于,方向沿斜面向下。故在此问题的推导过程中,需用到力的合成与分解、物体平衡条件和牛顿第三定律。
故选D。
6.(2024·江苏省·合格性考试)如图所示,质量均为的两木块与叠放在水平面上,受到水平向右的力的作用,受到水平向左的力的作用,两力大小均为现两木块保持静止状态,则( )
A. 、之间无静摩擦力 B. 、之间一定存在静摩擦力
C. 与地面之间一定存在静摩擦力 D. 受到的合外力比受到的合外力大
【答案】B
【解析】解:、对分析,受力平衡,则一定受到对的摩擦力,大小为,方向向左,故A错误;
B、之间有摩擦力,而且无相对滑动,所以一定是静摩擦力,故B正确;
C、对整体受力分析,两个拉力平衡,地面对一定无摩擦,故C错误;
D、都处于静止状态,受力平衡,所受合力都为零,故D错误。
故选:。
7.(2025·江苏省·模拟题)如图所示,桌面上固定一个光滑的竖直挡板,现将一个质量一定的重球与截面为三角形的垫块叠放在一起,用水平外力缓慢向左推动,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中,下列说法中正确是( )
A. 和均受三个力作用而平衡 B. 推力的大小越来越大
C. 对的压力恒定不变 D. 对桌面的压力逐渐变大
【答案】C
【解析】、对重球受力分析,其受到重力、挡板的弹力和垫块的支持力三个力作用而平衡。对垫块受力分析,其受到推力、重力、的压力和地面的支持力四个力而平衡,故A错误。
C、用水平外力缓慢向左推动的过程,对的支持力和挡板对的支持力方向均保持不变,根据平衡条件,这两个力的合力始终与的重力等大反向,可得这两个力大小保持不变。根据牛顿第三定律可知,对的压力也保持不变,故C正确;
、对、整体受力分析,如下图所示;
由平衡条件可得,推力与挡板对的支持力等大反向,则推力保持不变。桌面对的的支持力与整体的重力等大反向,则桌面对的的支持力保持不变,根据牛顿第三定律可知对桌面的压力保持不变,故BD错误。
故选:。
8.(2025·江苏省盐城市·联考题)如图所示,无人机在空中作业时,受到一个方向始终斜向左下方、大小随时间缓慢减小的拉力。无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则无人机受到的( )
A. 合力方向缓慢变化 B. 合力大小缓慢增大
C. 空气作用力大小缓慢减小 D. 空气作用力方向不变
【答案】C
【解析】无人机经飞控系统实时调控,在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动,合力大小始终为零,故AB错误;
随着的减小重力和拉力的合力如图所示
可知无人机受到空气作用力的方向会改变,大小缓慢减小,故C正确,D错误。
故选C。
9.(2026·江苏省·模拟题)如图所示,钉子、相距,处于同一高度.细线的一端系有质量为的小物块,另一端绕过固定于质量为的小球固定在细线上点,、间的线长为用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时与水平方向的夹角为松手后,小球运动到与、相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为,取,求:
小球受到手的拉力大小;
物块和小球的质量之比;
小球向下运动到最低点时,物块所受的拉力大小
【答案】(1);(2) ;(3)。
【解析】设小球受、的拉力分别为、
且
解得
小球运动到与、相同高度过程中
小球上升高度,物块下降高度
机械能守恒定律
解得
根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时方向的加速度大小为,重物受到的拉力为
牛顿运动定律 小球受的拉力
牛顿运动定律
解得
10.(2025·江苏省盐城市·联考题)如图所示,有一倾角,质量为,足够长的斜面体放置在水平面上。现在给质量为的物体一个沿斜面向下的初速度,同时给施加一个水平向右的力,使刚好能匀速下滑,保持静止,已知、间的动摩擦因数,与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度为取。求:
水平推力的大小
改变推力的大小,当时,求受到地面的摩擦力。
【答案】(1) ;(2),方向水平向左。
【解析】对受力分析,如图
由平衡条件可得联立方程,
其中
代入数据解得
物体有沿斜面向下的初速度,若,此时对的弹力与摩擦力分别为
,
对分析,水平方向有
与地面的最大静摩擦力为
故B与地面的摩擦力为,方向水平向左。
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