高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)551.doc

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高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

1.如图所示，质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（????）

A.?地面对B的支持力大小一定等于（M+m）g

B.B与地面之间一定存在摩擦力

C.B对A的支持力一定小于mg

D.A与B之间一定存在摩擦力

【答案解析】

A

A、将A、B看成整体，竖直方向上受力平衡，则可知地面对B的支持力的大小一定等于，故A正确；

B、将A、B看成整体，由于平衡合力为零，故B与地面之间无摩擦力，故B错误；

C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示；

根据平衡条件可知，支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力，由于不明确F的大小，故无法确定支持力与重力的关系，?故C错误；

D、由图可知，若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同，则物体A可以不受B的摩擦力，故D错误。

点睛：先对A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；再对物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。

2.（多选题）位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向沿y轴负方向的；F2的方向与x轴正方向的夹角为θ（θ＜45°），但大小未知，如图所示，则下列关于力F3的判断正确的是（）

A．F3的最小值为F1cosθ

B．F3的大小可能为F1sinθ

C．力F3可能在第三象限

D．F3与F2的合力大小与F2的大小有关

【答案解析】

AC

【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．

【分析】三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡．

【解答】解：A、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；

通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，即力F3的最小值为F1cosθ．故A正确；

B、θ＜45°，故sinθ＜cosθ，由前面分析知F3的最小值为F1cosθ，则不可能等于F1sinθ，故B错误；

C、通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，可能在第三象限，故C正确；

D、根据平衡条件：F3与F2的合力大小一定与F1等值反向，则与F2大小无关，故D错误；

故选：AC．

3.杂技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均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（）

A．F??????????????B．??????????????C．2F+mg??????????????D．

【答案解析】

A

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成；力的合成与分解的运用．

【分析】将运动员对O点的冲力进行分解：分解成四个沿网绳的分力，根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小．

【解答】解：将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力，根据对称性，作出图示平面内力的分解图，根据几何关系得，O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F．故A正确．

故选A

4.如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P．横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q．当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α．已知θ＜α，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．小车一定向右做匀加速运动

B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向

C．小球P受到的合力不一定沿水平方向

D．小球Q受到的合力大小为mgtanα

【答案解析】

D

【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．

【分析】先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．

【解答】解：A、对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mgtanα=ma，得到a=gtanα，故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A错误；

B、由牛顿第二定律，得：mgtanβ=ma′，因为a=a′，得到β=α＞θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；

C、小球P和Q的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F合=ma=mgtanα，故C错误，D正确．

故选：D．

5.关于合力和分力，下列说法不正确的是（）