内容正文:
专题06 重力 弹力 摩擦力 力的合成与分解
基础·固本强基
题型1 重力 弹力
题型2 摩擦力
题型3 力的合成与分解
题型4 合力的取值范围
题型5 三角形法则和平行四边形法则
提升·进阶突破
题型6 摩擦力的计算
题型7 力的分解过程中多解和极值的问题
基础·固本强基
题型1 重力 弹力
1.下列各种说法中,正确的是( )
A.球体的重心一定在球心上
B.在地球表面,同一物体向下运动时重力变大
C.用细线竖直悬挂的物体静止时,细线的方向一定通过该物体的重心
D.物体移到月球后,重力消失
【答案】C
【详解】A.只有质量分布均匀的规则球体,其重心才在球心;质量分布不均匀时,球体的重心不一定在球心,故A错误;
B.在地球表面同一位置,物体重力大小满足,同一物体的质量和当地重力加速度不变,重力大小与运动状态无关,向下运动时重力大小不变,故B错误;
C.用细线竖直悬挂的物体静止时,物体受细线拉力和重力作用而平衡。拉力方向沿细线竖直向上,重力方向竖直向下;两力平衡时大小相等、方向相反且作用在同一直线上,因此细线方向必通过物体的重心,故C正确;
D.物体移到月球后,月球对物体的引力仍会产生重力;月面重力加速度较地球小,物体的重力约为地球表面的,但重力并未消失,故D错误。
故选C。
2.以下关于重力和弹力的说法正确的是( )
A.如图甲所示,打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变
B.如图乙所示,钢管受到地面的支持力,该力是由于钢管的形变产生的
C.如图丙所示,滑雪运动员在完成空中动作的过程中,重心位置一定不变
D.如图丁所示,小球A被竖直、倾斜的两段轻绳悬挂而静止,小球A受到两个弹力的作用
【答案】A
【详解】A.足球与球网相互作用的过程中受到球网施加的弹力作用,是因为球网发生了形变,故A正确;
B.钢管受到垂直地面向上的支持力,施力物体是地面,该力是由于地面发生弹性形变要恢复原状而产生的,故B错误;
C.滑雪运动员在完成空中动作时,身体姿态发生变化,重心位置可能会发生变化,故C错误;
D.对小球A进行受力分析,小球A一定受重力和竖直轻绳的拉力,如果倾斜轻绳有拉力,小球A在水平方向上受力不平衡,无法保持静止,因此倾斜轻绳没有拉力,小球A只受到一个弹力的作用,故D错误。
故选A。
3.年月日凌晨,强台风“剑鱼”由南海中西部海面移入北部湾。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
【答案】D
【详解】A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶仍然受重力作用,故A错误;
B.大树所受重力方向始终竖直向下,不是沿着树干方向向下,故B错误;
C.弹力是物体间的相互作用,既有施力物体,也有受力物体,故C错误;
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝发生形变要恢复原状而产生的,故D正确。
故选D。
4.如图所示,一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上,下端和倾角为θ斜面接触,轻绳处于竖直状态,斜面静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向上
B.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向下
C.斜面对小球无弹力作用
D.无法确定斜面对小球是否有弹力作用
【答案】C
【详解】对小球受力分析,小球受沿轻绳向上的弹力和竖直向下的重力,假设斜面对小球有弹力,则弹力方向垂直斜面向上,则这三个力不可能平衡,与小球保持静止相矛盾,故斜面对小球无弹力作用。
故选C。
5.(多选)第43届潍坊国际风筝会暨2026潍坊风筝嘉年华于2026年4月18日正式开幕。一款竞赛风筝的牵引线通过一段内置的轻质缓冲弹簧与风筝相连,用以削弱阵风突变对风筝的冲击。已知该弹簧原长,劲度系数,且全程在弹性限度内。风筝平稳飞行时,弹簧被拉长;突遇一阵强风,弹簧共被拉长。关于该弹簧的弹力,下列说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,它对风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧
B.风筝平稳飞行时,弹簧的弹力大小为
C.遇强风时,弹簧的弹力大小为
D.弹簧的劲度系数由弹簧自身(材料、形状、匝数等)决定,与所受弹力大小及伸长量无关
【答案】ACD
【详解】A.弹簧被拉伸后具有收缩趋势,对相连风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧,故A正确;
BC.胡克定律
风筝平稳飞行时,弹簧被拉长,弹力大小
遇强风时,弹簧共被拉长,弹力大小,故B错误,C正确;
D.劲度系数由弹簧材料、形状、匝数等自身因素决定,与所受弹力大小及伸长量无关,故D正确。
故选ACD。
题型2 摩擦力
6.如图所示,打印机进纸槽里叠放着一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,每张白纸的质量均为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B.第一、二张白纸间的摩擦力大小为
C.第二、三张白纸间的摩擦力大小为
D.第三、四张白纸间的摩擦力大小为
【答案】B
【详解】A.设滚轮对第一张纸的摩擦力大小为。滚轮与第一张纸不打滑,两者间为静摩擦力,其大小满足,实际静摩擦力由第一张纸的水平受力平衡决定,不能直接取最大值,故A错误;
B.第一、二张纸间发生相对滑动,两者间为滑动摩擦力。设第二张纸对第一张纸的支持力为,第一、二张纸间的摩擦力为。第一张纸匀速向右运动,滚轮对它的静摩擦力向右,第二张纸对它的滑动摩擦力向左,完整受力如图所示
对第一张纸,由竖直方向受力平衡得
解得
根据滑动摩擦力公式有,代入得,故B正确;
C.下层各接触面的压力均大于第一、二张纸间的压力,且摩擦因数相同,因此其最大静摩擦力均大于,第二张及其以下的纸张可保持静止。设第二、三张纸间的静摩擦力大小为,第二张纸水平方向受第一张纸向右的摩擦力和第三张纸向左的摩擦力,由受力平衡得,由前述结果得,故C错误;
D.设第三、四张纸间的静摩擦力大小为,第三张纸水平方向受第二张纸向右的摩擦力和第四张纸向左的摩擦力,由受力平衡得,故,故D错误。
故选B。
7.如图所示为某同学喝水的杯子,该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来,则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中,手和杯盖之间( )
A.没有弹力 B.没有摩擦力
C.只有弹力,没有摩擦力 D.弹力和摩擦力同时存在
【答案】D
【详解】手能转动杯盖,靠的是手和杯盖之间的摩擦力,而有摩擦力的前提是两者之间有弹力,则手和杯盖之间一定存在弹力和摩擦力。
故选D。
8.(多选)如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向左
B.B对A的摩擦力方向向右
C.地面对B的摩擦力方向向左
D.地面对B的摩擦力大小等于F
【答案】CD
【详解】AB.因B相对A有向左运动的趋势,可知A对B的摩擦力方向向右,B对A的摩擦力方向向左,AB错误;
C.因B相对地面有向右运动,可知地面对B的摩擦力方向向左,C正确;
D.对AB整体分析可知,地面对B的摩擦力与力F等大反向,则地面对B的摩擦力大小等于F,D正确。
故选CD。
9.(多选)关于滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.只有运动物体才受滑动摩擦力
C.滑动摩擦力的方向一定与接触面上的压力的方向垂直
D.有滑动摩擦力一定有压力
【答案】CD
【详解】A.滑动摩擦力的产生需要压力、接触面粗糙且有相对运动,仅有压力不一定有摩擦力,故A错误;
B.静止的物体若与另一物体有相对运动(如黑板被移动的黑板擦擦拭),也会受滑动摩擦力,故B错误;
C.滑动摩擦力方向沿接触面,压力方向垂直于接触面,二者必然垂直,故C正确;
D.滑动摩擦力存在的条件之一是存在压力,因此有滑动摩擦力必定有压力,故D正确。
故选CD。
10.如图所示,物体的质量,在的水平面上向左运动,在运动过程中它还受到一个水平向右大小为的力F。则物体受到的摩擦力是( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
【答案】C
【详解】物体在水平面上向左运动,故物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,即向右,大小为,故C正确。
故选C。
题型3 力的合成与分解
11.如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.该实验运用了控制变量法
B.丙图弹簧测力计一定要竖直向上拉
C.重复实验再次进行验证时,小圆环的位置不需要与前一次相同
D.该实验的误差主要来自弹簧的自重
【答案】C
【详解】A.该实验运用的是等效替代法,不是控制变量法,A错误。
B.丙图中弹簧测力计拉力方向与GE 绳方向一致即可,不一定竖直向上拉,B错误。
C.重复实验时,每次实验是独立的,不需要保证小圆环的位置与前一次相同,只有同一组实验中才需要把圆环拉到同一位置保证等效,C正确。
D.该实验的误差主要来自力的大小、方向的记录以及作图误差,并非来自弹簧的自重,D错误。
故选C。
12.(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是( )
A.F B.F C.F D.F
【答案】AC
【详解】由平行四边形定则画出力的分解示意图,如图所示
F的另一分力F2的最小值为
因,由图可知F1的大小有两个可能值。
,垂直于方向的分力为
所以
或
故选AC。
13.(多选)两个共点力、的合力大小为,其中,与夹角为,,,则( )
A.大小为 B.大小为
C.方向与的方向夹角 D.方向与的方向夹角
【答案】AC
【详解】以合力F的方向为x轴正方向建立坐标系,把F1沿x、y方向分解得,
合力大小为,则有,
解得,(负号表示与F1y方向相反)
则F2的大小
与合力F(x轴)的夹角为θ,则
得θ=37°
故选AC。
14.将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态,如图所示。不考虑铅球受到的摩擦力,取重力加速度大小,则铅球对挡板的压力大小和对斜面的压力大小分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】A
【详解】根据重力的作用效果,对重力沿斜面和垂直斜面进行分解,如图所示
有,
故选A。
15.如图所示,虚线表示分力的作用线,实线表示合力图示,当另一个分力取最小值时,的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据力的平行四边形定则作图,从合力的终点向的作用线作垂线,此垂线为的最小值,如图所示
由几何关系可知与之间夹角为,此时
故选D。
题型4 合力的取值范围
16.下面三个力的合力不可能等于零的是( )
A.9N、9N、15N B.12N、5N、13N
C.6N、15N、15N D.6N、8N、15N
【答案】D
【详解】三个共点力合力为零的条件是:三个力中最大的力的大小不大于另外两个力的大小之和(本质是另外两个力的合力范围可覆盖第三个力的大小,调整方向即可让总合力为零)。
A.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,当另外两个力的合力与15N等大反向,总合力为零,故A不符合题意;
B.三个力最大值为13N,另外两力合力范围为,同理合力可等于零,故B不符合题意;
C.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,同理合力可等于零,故C不符合题意;
D.三个力最大值为15N,另外两力合力范围为,另外两力的最大合力仅为14N,无法与15N的力平衡,合力不可能等于零,故D符合题意。
故选D。
17.以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套拴在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板上,橡皮条的原长为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为________N;
(2)实验过程中每次都要将连接点拉到O点的原因___________;
(3)同学们发现,由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力(如图丁所示),本实验采用的科学方法是( )
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
(4)若两个弹簧秤的读数分别为6N、8N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为10N的弹簧秤测量出它们的合力。
【答案】(1)
(2)保证一个力与两个力,的作用效果相同
(3)B
(4)不能
【详解】(1)图乙中弹簧测力计的最小分度为,指针指在刻度处,读数为。
(2)每次都将橡皮条与细绳套的连接点拉到同一位置,可使橡皮条的长度和方向与原来相同,橡皮条的形变相同,力的作用效果也相同。这样才能比较一个力与两个力,的作用效果。
(3)A.本实验通过实际操作比较不同力的作用效果,不是理想实验,故A错误;
B.先用两个力,共同拉橡皮条,再用一个力拉到相同位置,以一个力的作用效果替代两个力共同的作用效果,采用的是等效替代法,故B正确;
C.本实验的核心是比较不同力的作用效果是否相同,并非控制某个因素研究另一个因素的变化,故C错误;
D.本实验没有通过建立新的物理模型来研究问题,故D错误。
故选B。
(4)由力的平行四边形定则和余弦定理,设两力夹角为锐角,合力大小满足
两力的大小分别为和,且为正值,所以
合力大小大于,超过弹簧测力计的量程,因此不能用该测力计测量。
18.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验不能完成的是________(填正确答案标号)。
A.钩码的个数,
B.钩码的个数,
C.钩码的个数
D.钩码的个数,,
(2)改变钩码个数,再次做实验时绳子的结点O必须与上一次的结点重合________(“是”或“否”)
(3)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________(填选项前字母)。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(4)在作图时,你认为图示中________(填“甲”或“乙”)是正确的。
【答案】(1)A
(2)否
(3)A
(4)甲
【详解】(1)保证实验完成,即符合力的合成,设一个钩码的质量为,三个力分别为,,
由力的合成可知,本题里面改变钩码个数,实验能够完成,三个力的矢量合成图必须能够构成一个三角形,即三个力的关系为
即有
可得
所以将A、B、C、D四个选项中、、的值代入上式可得,只有,不能满足上式。
故选A。
(2)改变钩码个数,再次做实验时,是重新完成一次实验,与上一次完成实验没有关系,所以绳子的结点O不需要必须与上一次的结点重合。所以填“否”。
(3)A.在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向,即记录力的作用点及三个力的方向,故A正确。
B.在这个实验中,验证力的合成满足平行四边形定则,不需要测量绳子长度,故B错误。
C.这个实验中,每次实验只需要使系统达到平衡,不需要测量两个力的夹角大小,所以不用量角器量出三段绳子之间的夹角,故C错误。
D.在这个实验中不需要测量钩码的质量,因为三个力中所用钩码质量相等,只需要记录每个力的钩码个数即可,故D错误。
故选A。
(4)是段绳子对点的拉力,力的方向应该与钩码重力方向相同——竖直向下,虚线表示竖直方向,与的方向在同一直线上,对比两图可以看出甲图符合要求,故甲图是正确的。
19.利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系。在水平桌面上固定一块竖直木板,木板上铺有白纸,在相隔一定距离且位于同一水平直线上固定两个光滑的定滑轮A和B,一段合适长度的绳子跨过滑轮A和B,并将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC拉力的大小分别为F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,能够保证实验顺利完成的是___________
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5
B.钩码的个数N1=N2=2,N3=6
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=4,N2=1,N3=6
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是___________
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,某组同学以表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形得到F,并在图中画出表示竖直方向的虚线,你认为下图中图___________是正确的。(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)C
(2)A
(3)甲
【详解】(1)保证实验完成,即符合力的合成,三个力分别为、、
由力的合成可知,三个力的关系为
即有
可得
所以将A、B、C、D四个选项中、、的值代入上式可得,只有满足上式。
故选C。
(2)A.在探究合力与分力的关系实验中,除了需要记录力的大小以外,还需要记录力的方向,即标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确。
B.本实验不需要测量绳子的长度,故B错误。
C.因为每个钩码的质量相同,所以实验中不需要测量钩码质量,只需要记录钩码个数即可以表示力的大小,故C错误。
故选A。
(3)是段绳子对点的拉力,力的方向应该与钩码重力方向相同——竖直向下,虚线表示竖直方向,与的方向在同一直线上,对比两图可以看出甲图符合要求,故甲图是正确的。
20.某小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,所用装置如图甲所示。
(1)下列操作中正确的是
A.为减小测量误差,、方向间的夹角越大越好
B.每次实验中,只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板
(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示,则弹簧测力计的拉力大小为_______N。
(3)某同学先用两个弹簧测力计互成角度地拉住两个细绳套,使橡皮条伸长到点位置,接下来他保持两个弹簧测力计的示数不变,减小两个拉力的夹角,则橡皮条的伸长量与刚才相比_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C
(2)2.60
(3)变大
【详解】(1)A.两个力夹角不是越大越好。夹角太大,合力过小,作图误差大;夹角适当即可。A错误;
B.实验除记录弹簧测力计读数、结点O位置,还需要记录两个拉力的方向。B错误;
C.橡皮条、细绳、弹簧秤贴近木板且平行木板,保证所有力都在纸面内,减小摩擦和方向误差。C正确。
故选C。
(2)由图乙弹簧测力计刻度每1N之间有10小格,分度值为0.1N,指针指在2.6N位置,则弹簧测力计的拉力大小为2.60N。
(3)两个分力大小不变,减小夹角,根据平行四边形定则,合力变大。橡皮条的伸长量由合力大小决定,合力变大,橡皮条伸长量变大。
题型5 三角形法则和平行四边形法则
21.(多选)5个共点力的情况如图所示。已知,且这4个力恰好围成一个正方形,是其对角线。下列说法正确的是( )
A.和的合力与大小相等、方向相反
B.
C.除以外的4个力的合力的大小为
D.这5个力的合力大小为,方向与和的合力方向相同
【答案】AD
【详解】A.由矢量三角形法则可知,和的合力与大小相等、方向相反,故A正确;
B.由平行四边形法则可知,与和的合力大小相等、方向相反,则有,故B错误;
CD.由矢量三角形法则可知,和的合力、和的合力均与大小相等、方向相反,则除以外的4个力的合力的大小为
这5个力的合力大小为,方向与和的合力方向相同,故C错误,D正确。
故选AD。
22.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),该物体所受的合力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A图中将力沿水平方向和竖直方向正交分解,可得水平方向合力为,水平向右,竖直方向合力为,竖直向上,故物体所受的合力为
同理,B中和的合力为竖直向上,故物体所受的合力为
C中三力首尾相接,合力为0;
D中和的合力为,方向水平向左,则物体所受的合力为
综上所述,合力最大的为。
故选D。
23.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉至的位置。
(1)图丁中弹簧测力计的示数为______N;
(2)在实验过程中,不必记录的有______;
A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)下列选项中,与本实验要求相符的是______;
A.两细绳OB、OC夹角越大越好
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可
(4)图戊中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,实验中一定沿GO方向的是______(选填“F”或“F′”)。
【答案】(1)2.35/2.34/2.36
(2)A
(3)B
(4)
【分析】本题考查“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
【详解】(1)弹簧测力计的最小分度值为,根据弹簧测力计的估读原则可得其示数为。
(2)本实验需要记录结点被拉到的位置、两细绳和的方向以及两弹簧测力计的示数,不需要记录橡皮筋原长时小圆环的位置,故选A。
(3)两细绳夹角过大或过小都会使作图误差增大,故A错误;读数时应使视线正对弹簧测力计的刻度,故B正确;实验时必须保证两次都把结点拉到同一位置,即两次的作用效果相同,故C错误,故选B。
(4)是用一个弹簧测力计单独拉时测得的力,其方向一定沿方向;是由、作图合成的力,可能与方向有偏差,故一定沿方向的是。
24.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。
(1)下列是某同学在做该实验时的想法,其中正确的是__________;
A.拉橡皮条的细线稍微长一些,以便更准确地测量拉力方向
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.当把结点拉到某一设定位置O点时,拉力F1和F2的夹角越大越好
D.在每组实验中O点位置可以改变
(2)某次实验中,弹簧测力计C的指针位置如图甲所示,其示数为__________N。
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________(填“F”或“F′”)。
【答案】(1)AB
(2)2.10
(3)F′
【详解】(1)A.拉橡皮条的细绳长一些,以便记录力的方向,实验效果较好,故A正确;
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,故B正确;
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力大小以及拉力F1和F2的夹角大小要适当,并非越大越好,故C错误;
D.在实验中O点位置不能变,以保持等效性,故D错误。
故选AB。
(2)根据弹簧秤的读数原则,最小分度值为0.1N,向下估读一位,弹簧秤上的示数为2.10N。
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′,因为F′是一个弹簧秤作用时的拉力。
25.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。
(1)下列关于本实验的说法中,正确的有___________。
A.拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(2)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图,则___________(填“F”或“”)一定沿AO方向。
【答案】(1)BD
(2)
【详解】(1)A.在实验中要减小拉力方向的误差,应让标记同一细绳方向的两点尽量远些,故细绳应该长一些,但拉橡皮筋的细绳可以用弹性绳代替,故A错误;
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳贴近木板且与木板平面平行,可避免拉力在垂直木板方向产生分力,减小实验误差,故B正确;
C.两个拉力、的夹角过大,会导致合力很小,增大作图的相对误差,夹角适当大些即可,并非越大越好,故C错误;
D.同一次实验中将结点O拉到同一位置,才能保证两次(两个弹簧测力计拉、一个弹簧测力计拉)的作用效果完全等效,符合实验“等效替代”的思想,故D正确。
故选BD。
(2)是根据平行四边形定则,通过作图得到的、的理论合力,因实验误差不会严格与AO共线;而是用一个弹簧测力计直接拉橡皮筋得到的实际拉力,该拉力的作用效果是将结点拉到O点,因此一定沿橡皮筋AO的方向。
提升·进阶突破
题型6 摩擦力的计算
26.(多选)如图甲所示,通过一拉力传感器能测量力大小的装置且连接计算机水平向右拉一水平面上质量为 的木块,端的拉力经计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,其中时,木块静止,此后开始运动,后做匀速直线运动满足拉力与摩擦力大小相等。取,下列说法正确的是 ( )
A.当 时,木块与水平面间的摩擦力
B.若继续增大拉力至 ,则木块与水平面间的摩擦力
C.木块与水平面间的动摩擦因数为
D.木块与水平面间的动摩擦因数为
【答案】AC
【详解】A.在内拉力均匀增大而木块静止,说明木块受静摩擦力,当 时,水平方向满足二力平衡,即木块与水平面间的摩擦力 ,A正确;
B.木块在后开始运动,则木块受到大小为 的滑动摩擦力作用,当拉力增大至 时,木块一定在运动,则木块受到滑动摩擦力,大小为 ,B错误;
CD.由于木块与水平面间的压力,根据公式,代入数值解得,C正确,D错误。
故选AC。
27.如图所示,用水平力F将物体A和B紧压在竖直墙上不动,如果只有B物体左面是光滑的,其余各接触面都是粗糙的,则物体A受到的摩擦力的情况是( )
A.左、右都受向上的摩擦力
B.左侧受到摩擦力大小等于右侧受到的摩擦力大小
C.左、右都受向下的摩擦力
D.左侧受向下的摩擦力,右侧受向上的摩擦力
【答案】D
【详解】ACD.物体左面是光滑的,说明B左侧只受水平力F的作用,竖直方向受重力,可知右侧受到向上的摩擦力,与其重力平衡。根据牛顿第三定律可得A物体左侧受B右侧施加的向下的摩擦力,A还受到向下的重力,则A物体右侧一定受向上的摩擦力,故AC错误,D正确;
B.对A受力分析,设左侧受到摩擦力大小,右侧受到的摩擦力大小,可得
可知左侧受到摩擦力大小不等于右侧受到的摩擦力大小,故B错误。
故选D。
28.(多选)用水平力将木块压在竖直墙上,如图所示,已知木块重,木块与墙壁之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A.当时,木块没有动,木块受到的摩擦力为
B.当时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为
C.当变大时,木块受到的摩擦力也会一直变大
D.当时,木块沿墙面下滑,不受摩擦力作用
【答案】ABD
【详解】A.当时,木块的最大静摩擦力
故物体静止不动,根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为
故A正确;
B.当时,木块的最大静摩擦力
故物体将要下滑,木块受到的摩擦力为
故B正确;
C.变大时,若物体处于静止状态,则受到的摩擦力一直等于重力,大小保持不变,故C错误;
D.当压力为零时,物体与墙之间没有摩擦力,物体做自由落体运动,故D正确。
故选ABD。
29.如图甲所示,某人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上的质量为的木箱,木箱所受的摩擦力与的关系如图乙所示,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的静摩擦力始终为
B.木箱所受的滑动摩擦力为
C.木箱与地面间的动摩擦因数为
D.木箱与地面间的动摩擦因数为
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,在木箱滑动前,静摩擦力 f 随推力 F 的增大而线性增大,满足 f=F,其最大值为 21N,并非始终为 21N,故A错误;
B.由图乙可知,当推力 F>21N 时,木箱开始滑动,此时摩擦力突变为滑动摩擦力,大小恒为20N,故B错误;
CD.根据滑动摩擦力公式
解得动摩擦因数,故C错误,D正确;
故选D。
30.如图所示,水平放置的光滑圆柱体A质量为m、半径为R,厚度不计的薄板B下端悬挂重物,薄板和重物的总质量为M,C为竖直固定的物块,且与薄板间的动摩擦因数为,D为固定的支柱,且到薄板的距离为。若B恰好不下滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则M与m之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设圆柱圆心为。到薄板的水平距离为,且圆柱与薄板相切,因此圆心到的水平距离为;又,故与水平方向的夹角为。
以圆柱为研究对象,接触均光滑。设对的支持力为,对A的支持力为。由竖直方向平衡有
由水平方向平衡有
联立得
根据牛顿第三定律,对的水平压力大小也为。以薄板和重物整体为研究对象,水平方向平衡有
其中为对的支持力。恰好不下滑时,静摩擦力达到最大值;由最静大静摩擦力与滑动摩擦力的关系,最静大摩擦力为
由整体竖直方向平衡有
代入前述结果,
所以
故选B。
题型7 力的分解过程中多解和极值的问题
31.(多选)如图所示,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°,则( )
A.当F2<20N时,有一个F1的值与它相对应
B.当F2=20N时,F1的值是20N
C.当F2>40N时,有两个F1的值与它相对应
D.当20N<F2<40N时,有两个F1的值与它相对应
【答案】BD
【详解】设合力,与的夹角为。由力的三角形定则,的最小值出现在时,
A.当时,无法构成力的三角形,无解,故A错误;
B.当时,,唯一解,此时,故B正确;
C.当时,只有一组解,故C错误;
D.当时,力的三角形有两组解,即有两个的值与之对应,故D正确。
故选BD。
32.(多选)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力、的大小一定,则其合力的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,可能变大
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
【答案】BD
【详解】A.两个分力大小一定时,分力的夹角越大,合力越小,A错误;
B.合力确定、一个分力方向固定时,根据平行四边形定则,该分力增大的过程中,另一个分力会先减小后增大,因此存在变大的情况,B正确;
C.若两个分力与的夹角不变,且不变,适当增大,如果,则其合力减小,C错误;
D.合力确定、大小已知、方向已知时,若满足“合力在垂直方向的分力大小小于 ”,几何作图会得到两个不同的交点,即存在两组分力解,D正确。
故选 BD。
33.如图,将一个大小F=10N的力分解为两个力,已知其中一个不为零的分力F1的方向与F成30°角,另一个分力为F2,则下列说法正确的是( )
A.F2的大小可能小于5N
B.F2的方向与F1垂直时,F2最小
C.F1的大小存在最大值
D.F1的大小不可能小于5N
【答案】B
【详解】AB.根据三角形定则,、如图所示:
的最小值为,故A错误,B正确;
CD.的取值范围为
因此没有最大值,也可能小于,故CD错误。
故选B。
34.如图所示,两个共点力的合力为10N,分力的方向与合力的方向成角,分力的大小为6N,则( )
A.可取任意方向 B.有两个可能的方向
C.的大小有无数个解 D.的大小只有一个解
【答案】B
【详解】AB.合力与分力满足平行四边形定则,平行四边形能够转化为三角形,可知,当的方向与的方向垂直时,分力达到最小值,则有
由于
可知,当分力的大小为6N,有两种可能的情况,如图所示
即有两个可能的方向,故A错误,B正确;
CD.结合上述可知,的大小有两个解,故CD错误。
故选B。
35.将大小为的力分解为和,其中的方向与的夹角为60°,如图所示,则( )
A.当时,有一个的值与它相对应
B.当时,的值是
C.当时,有两个的值与它相对应
D.当时,没有一个的值与它相对应
【答案】C
【详解】画出矢量三角形如图所示
A.当的方向与垂直时,最小,最小值为
当时,没有与它相对应的的值,故A错误;
B.当时,有,因此实际为而不是,故B错误;
C.当时,有两个的值与它相对应,故C正确;
D.结合A选项分析可知,当时,此时只能处于图中最小值右侧,故此时只有一个的值与它相对应,故D错误。
故选C。
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专题06 重力 弹力 摩擦力 力的合成与分解
基础·固本强基
题型1 重力 弹力
题型2 摩擦力
题型3 力的合成与分解
题型4 合力的取值范围
题型5 三角形法则和平行四边形法则
提升·进阶突破
题型6 摩擦力的计算
题型7 力的分解过程中多解和极值的问题
基础·固本强基
题型1 重力 弹力
1.下列各种说法中,正确的是( )
A.球体的重心一定在球心上
B.在地球表面,同一物体向下运动时重力变大
C.用细线竖直悬挂的物体静止时,细线的方向一定通过该物体的重心
D.物体移到月球后,重力消失
2.以下关于重力和弹力的说法正确的是( )
A.如图甲所示,打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变
B.如图乙所示,钢管受到地面的支持力,该力是由于钢管的形变产生的
C.如图丙所示,滑雪运动员在完成空中动作的过程中,重心位置一定不变
D.如图丁所示,小球A被竖直、倾斜的两段轻绳悬挂而静止,小球A受到两个弹力的作用
3.年月日凌晨,强台风“剑鱼”由南海中西部海面移入北部湾。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
4.如图所示,一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上,下端和倾角为θ斜面接触,轻绳处于竖直状态,斜面静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向上
B.斜面对小球有弹力作用,方向垂直斜面向下
C.斜面对小球无弹力作用
D.无法确定斜面对小球是否有弹力作用
5.(多选)第43届潍坊国际风筝会暨2026潍坊风筝嘉年华于2026年4月18日正式开幕。一款竞赛风筝的牵引线通过一段内置的轻质缓冲弹簧与风筝相连,用以削弱阵风突变对风筝的冲击。已知该弹簧原长,劲度系数,且全程在弹性限度内。风筝平稳飞行时,弹簧被拉长;突遇一阵强风,弹簧共被拉长。关于该弹簧的弹力,下列说法正确的是( )
A.弹簧被拉伸时,它对风筝的弹力方向沿风筝指向弹簧
B.风筝平稳飞行时,弹簧的弹力大小为
C.遇强风时,弹簧的弹力大小为
D.弹簧的劲度系数由弹簧自身(材料、形状、匝数等)决定,与所受弹力大小及伸长量无关
题型2 摩擦力
6.如图所示,打印机进纸槽里叠放着一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,每张白纸的质量均为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B.第一、二张白纸间的摩擦力大小为
C.第二、三张白纸间的摩擦力大小为
D.第三、四张白纸间的摩擦力大小为
7.如图所示为某同学喝水的杯子,该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来,则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中,手和杯盖之间( )
A.没有弹力 B.没有摩擦力
C.只有弹力,没有摩擦力 D.弹力和摩擦力同时存在
8.(多选)如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使A、B一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向左
B.B对A的摩擦力方向向右
C.地面对B的摩擦力方向向左
D.地面对B的摩擦力大小等于F
9.(多选)关于滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.只有运动物体才受滑动摩擦力
C.滑动摩擦力的方向一定与接触面上的压力的方向垂直
D.有滑动摩擦力一定有压力
10.如图所示,物体的质量,在的水平面上向左运动,在运动过程中它还受到一个水平向右大小为的力F。则物体受到的摩擦力是( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
题型3 力的合成与分解
11.如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.该实验运用了控制变量法
B.丙图弹簧测力计一定要竖直向上拉
C.重复实验再次进行验证时,小圆环的位置不需要与前一次相同
D.该实验的误差主要来自弹簧的自重
12.(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是( )
A.F B.F C.F D.F
13.(多选)两个共点力、的合力大小为,其中,与夹角为,,,则( )
A.大小为 B.大小为
C.方向与的方向夹角 D.方向与的方向夹角
14.将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态,如图所示。不考虑铅球受到的摩擦力,取重力加速度大小,则铅球对挡板的压力大小和对斜面的压力大小分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
15.如图所示,虚线表示分力的作用线,实线表示合力图示,当另一个分力取最小值时,的大小为( )
A. B. C. D.
题型4 合力的取值范围
16.下面三个力的合力不可能等于零的是( )
A.9N、9N、15N B.12N、5N、13N
C.6N、15N、15N D.6N、8N、15N
17.以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套拴在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板上,橡皮条的原长为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为________N;
(2)实验过程中每次都要将连接点拉到O点的原因___________;
(3)同学们发现,由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力(如图丁所示),本实验采用的科学方法是( )
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
(4)若两个弹簧秤的读数分别为6N、8N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为10N的弹簧秤测量出它们的合力。
18.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验不能完成的是________(填正确答案标号)。
A.钩码的个数,
B.钩码的个数,
C.钩码的个数
D.钩码的个数,,
(2)改变钩码个数,再次做实验时绳子的结点O必须与上一次的结点重合________(“是”或“否”)
(3)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________(填选项前字母)。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(4)在作图时,你认为图示中________(填“甲”或“乙”)是正确的。
19.利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系。在水平桌面上固定一块竖直木板,木板上铺有白纸,在相隔一定距离且位于同一水平直线上固定两个光滑的定滑轮A和B,一段合适长度的绳子跨过滑轮A和B,并将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC拉力的大小分别为F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,能够保证实验顺利完成的是___________
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5
B.钩码的个数N1=N2=2,N3=6
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=4,N2=1,N3=6
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是___________
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,某组同学以表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形得到F,并在图中画出表示竖直方向的虚线,你认为下图中图___________是正确的。(选填“甲”或“乙”)
20.某小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,所用装置如图甲所示。
(1)下列操作中正确的是
A.为减小测量误差,、方向间的夹角越大越好
B.每次实验中,只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板
(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示,则弹簧测力计的拉力大小为_______N。
(3)某同学先用两个弹簧测力计互成角度地拉住两个细绳套,使橡皮条伸长到点位置,接下来他保持两个弹簧测力计的示数不变,减小两个拉力的夹角,则橡皮条的伸长量与刚才相比_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
题型5 三角形法则和平行四边形法则
21.(多选)5个共点力的情况如图所示。已知,且这4个力恰好围成一个正方形,是其对角线。下列说法正确的是( )
A.和的合力与大小相等、方向相反
B.
C.除以外的4个力的合力的大小为
D.这5个力的合力大小为,方向与和的合力方向相同
22.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),该物体所受的合力最大的是( )
A. B.
C. D.
23.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉至的位置。
(1)图丁中弹簧测力计的示数为______N;
(2)在实验过程中,不必记录的有______;
A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)下列选项中,与本实验要求相符的是______;
A.两细绳OB、OC夹角越大越好
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可
(4)图戊中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,实验中一定沿GO方向的是______(选填“F”或“F′”)。
24.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。
(1)下列是某同学在做该实验时的想法,其中正确的是__________;
A.拉橡皮条的细线稍微长一些,以便更准确地测量拉力方向
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.当把结点拉到某一设定位置O点时,拉力F1和F2的夹角越大越好
D.在每组实验中O点位置可以改变
(2)某次实验中,弹簧测力计C的指针位置如图甲所示,其示数为__________N。
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________(填“F”或“F′”)。
25.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。
(1)下列关于本实验的说法中,正确的有___________。
A.拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(2)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图,则___________(填“F”或“”)一定沿AO方向。
提升·进阶突破
题型6 摩擦力的计算
26.(多选)如图甲所示,通过一拉力传感器能测量力大小的装置且连接计算机水平向右拉一水平面上质量为 的木块,端的拉力经计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化的图线,其中时,木块静止,此后开始运动,后做匀速直线运动满足拉力与摩擦力大小相等。取,下列说法正确的是 ( )
A.当 时,木块与水平面间的摩擦力
B.若继续增大拉力至 ,则木块与水平面间的摩擦力
C.木块与水平面间的动摩擦因数为
D.木块与水平面间的动摩擦因数为
27.如图所示,用水平力F将物体A和B紧压在竖直墙上不动,如果只有B物体左面是光滑的,其余各接触面都是粗糙的,则物体A受到的摩擦力的情况是( )
A.左、右都受向上的摩擦力
B.左侧受到摩擦力大小等于右侧受到的摩擦力大小
C.左、右都受向下的摩擦力
D.左侧受向下的摩擦力,右侧受向上的摩擦力
28.(多选)用水平力将木块压在竖直墙上,如图所示,已知木块重,木块与墙壁之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A.当时,木块没有动,木块受到的摩擦力为
B.当时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为
C.当变大时,木块受到的摩擦力也会一直变大
D.当时,木块沿墙面下滑,不受摩擦力作用
29.如图甲所示,某人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上的质量为的木箱,木箱所受的摩擦力与的关系如图乙所示,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A.木箱所受的静摩擦力始终为
B.木箱所受的滑动摩擦力为
C.木箱与地面间的动摩擦因数为
D.木箱与地面间的动摩擦因数为
30.如图所示,水平放置的光滑圆柱体A质量为m、半径为R,厚度不计的薄板B下端悬挂重物,薄板和重物的总质量为M,C为竖直固定的物块,且与薄板间的动摩擦因数为,D为固定的支柱,且到薄板的距离为。若B恰好不下滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则M与m之比为( )
A. B. C. D.
题型7 力的分解过程中多解和极值的问题
31.(多选)如图所示,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°,则( )
A.当F2<20N时,有一个F1的值与它相对应
B.当F2=20N时,F1的值是20N
C.当F2>40N时,有两个F1的值与它相对应
D.当20N<F2<40N时,有两个F1的值与它相对应
32.(多选)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力、的大小一定,则其合力的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,可能变大
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
33.如图,将一个大小F=10N的力分解为两个力,已知其中一个不为零的分力F1的方向与F成30°角,另一个分力为F2,则下列说法正确的是( )
A.F2的大小可能小于5N
B.F2的方向与F1垂直时,F2最小
C.F1的大小存在最大值
D.F1的大小不可能小于5N
34.如图所示,两个共点力的合力为10N,分力的方向与合力的方向成角,分力的大小为6N,则( )
A.可取任意方向 B.有两个可能的方向
C.的大小有无数个解 D.的大小只有一个解
35.将大小为的力分解为和,其中的方向与的夹角为60°,如图所示,则( )
A.当时,有一个的值与它相对应
B.当时,的值是
C.当时,有两个的值与它相对应
D.当时,没有一个的值与它相对应
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