2022高考物理微10　力的合成與分解

微專題10力的合成與分解

I.力的合成與分解遵循平行四邊形定則（三角形定則）2力的分解常用方法有按實(shí)際效果分解

和正交分解，多力合成也常先正交分解再求和3兩大小一定的分力，夾角增大時(shí)，合力減小;

合力大小一定，夾角增大時(shí)，兩等大分力增大.

1.（多選）如圖1所示是我國(guó)過(guò)去農(nóng)民拉樓種麥的照片，假設(shè)無(wú)論怎樣變化，樓插入地面的深

度不變（樓所受地面阻力不變），每個(gè)人的拉力大小不變，四人始終在樓前與運(yùn)動(dòng)方向垂直的

一直線上，且人肩上的繩距地面的高度不變，那么要增大拉力沿水平方向的合力，可采取的

措施是（）

A.僅增大四個(gè)人的間距

B.僅減小四個(gè)人的間距

C.僅縮短拉繩

D.僅增長(zhǎng)拉繩

答案BD

解析要增大拉力沿水平方向的合力，可以減小力與水平方向的夾角，也可以增大合力.僅

增大四個(gè)人的間距，根據(jù)平行四邊形定則，合力減小，故拉力沿水平方向的合力減小，故A

錯(cuò)誤；僅減小四個(gè)人的間距，四個(gè)拉力的夾角減小，根據(jù)平行四邊形定則，合力增大，故拉

力沿水平方向的合力增大，故B正確；僅縮短拉繩，合力與水平方向的夾角增大，故拉力沿

水平方向的合力減小，故C錯(cuò)誤；僅增長(zhǎng)拉繩，合力與水平方向的夾角減小，故拉力沿水平

方向的合力增大，故D正確.

2.（2020?河北衡水市模擬）小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒(méi)推動(dòng)，于是他便

想了個(gè)妙招，如圖2所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央

一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說(shuō)法正確的是（）

圖2

A.這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵](méi)有用力去推衣櫥

B.這是不可能的，因?yàn)闊o(wú)論如何小明的力氣也沒(méi)那么大

C.這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力

D.這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力

答案C

解析開(kāi)始小明是推不動(dòng)衣櫥的，說(shuō)明小明的推力小于最大靜摩擦力.站在人字形架上時(shí)，

小明的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，分別向左、右兩側(cè)推衣櫥和墻壁，如圖所示，小明的重力可以分

解成沿A、8兩個(gè)方向的力，由于底角較小，所以A、8方向的力會(huì)很大，A對(duì)衣櫥的力可以

分解成水平方向和豎直方向的力，而水平方向的力會(huì)遠(yuǎn)大于小明的重力，可能大于最大靜摩

擦力，故選項(xiàng)C正確.

3.（多選）（2020?重慶市南開(kāi)中學(xué)月考）如圖3所示，質(zhì)量均為M的A、8兩滑塊放在粗糙水平

面上，兩輕桿等長(zhǎng)，桿與滑塊、桿與桿間均用光滑較鏈連接，在兩桿較合處懸掛一質(zhì)量為機(jī)

的重物C,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)桿與水平面間的夾角為仇下列說(shuō)法正確的是（）

圖3

A.當(dāng)機(jī)一定時(shí)，6越大，輕桿所受的力越大

B.當(dāng)機(jī)一定時(shí)，9越小，滑塊對(duì)地面的壓力越大

C.當(dāng)。一定時(shí)，機(jī)越大，滑塊與地面間的摩擦力越大

D.當(dāng)。一定時(shí)，根越小，輕桿所受的力越小

答案CD

解析將較合處所受的繩的拉力（大小等于重物C的重力）按照作用效果分解，如圖所示，根

1

2mgma

據(jù)平行四邊彩定則，有尸|=&=不而=舞下，故當(dāng)機(jī)一定時(shí)，e越大，輕桿所受的力越小，

當(dāng)。一定時(shí)，，〃越小，輕桿所受的力越小，A錯(cuò)誤，D正確；對(duì)A、B、C、輕桿組成的整體

進(jìn)行分析可知，其對(duì)地面的壓力大小尸N=（2M+m）g,與。無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析，A

受重力、桿的推力、地面的支持力和向右的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件有Ff=Ficos。=空看,

ztan（7

當(dāng)。一定時(shí)，，〃越大，滑塊與地面間的靜摩擦力越大，C正確.

4.如圖4所示，一個(gè)“Y”形彈弓頂部跨度為3兩根相同的橡皮條自由長(zhǎng)度均為L(zhǎng),在兩橡

皮條的末端用一塊軟羊皮（長(zhǎng)度不計(jì)）做成裹片.若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定

律，每根橡皮條的勁度系數(shù)均為k,發(fā)射彈丸時(shí)每根橡皮條的最大長(zhǎng)度為2〃彈性限度內(nèi)），

則發(fā)射中橡皮條對(duì)裹片的最大作用力為（）

答案D

解析橡皮條的最大彈力為

F*=kL

對(duì)裹片受力分析，如圖所示

對(duì)裹.片的最大作用力為

F=2F#cos0,

｛陽(yáng)-電）26

cos。-2L~41

口6kL

F=2-

5.如圖5所示，一件質(zhì)量為M的衣服掛在等腰三角形的衣架上，衣架通過(guò)輕繩懸掛在天

花板下.衣架質(zhì)量為血衣架頂角9=120。，此時(shí)衣架底邊水平.不計(jì)衣服與衣架間的摩擦,

重力加速度為g，則豎直輕繩OA受到的拉力FT和衣架左側(cè)對(duì)衣服的作用力F大小分別為

圖5

現(xiàn)

A.Fr=(M+/n)g,F—3Mg

B.Fr=(M+〃7)g，F(xiàn)=^Mg

C.Fr=Mg,F=￥Mg

D.FT=Mg,F=/fg

答案A

解析以衣服和衣架為整體受力分析可知，整體受總重力和輕繩0A的拉力作用，根據(jù)平衡

條件得：FT'=(M+〃z)g,根據(jù)牛頓第三定律可知，輕繩。4受到的拉力FT=FT'=(M+m)g：

以衣服為研究對(duì)象，其受力分析圖如圖所示：

Mg

根據(jù)幾何關(guān)系得F與豎直方向的夾角為30。，由平衡條件得：2Fcos30。=爆，解得：尸=坐

Mg.故A正確.

6.(2020.河南鄭州市期中)如圖6所示是一種常用的“千斤頂”示意圖，搖動(dòng)手柄能使螺旋桿

轉(zhuǎn)動(dòng)并保持水平，而A、B間距離發(fā)生變化，重物就能被頂起或下降.若物重為G,桿A8與

AC之間的夾角為仇不計(jì)“千斤頂”本身的重量，則“千斤頂”螺旋桿AB的拉力大小為

A.Gsin。B.Geos'C.Gtan0D.而商

答案

解析如圖所示，將重力G分解到沿AB方向的拉AB桿的力Q和沿AC方向的壓AC桿的

力F2,

即得Q=g，由牛頓第三定律知螺旋桿A8的拉力大小為

tanutanu

7.（多選）（2020?湖南長(zhǎng)沙市一模）如圖7所示，垂直于地面且相距4m的兩桿頂端A、B之間

固定著長(zhǎng)為5m的細(xì)繩，將一個(gè)重為12N的小物體通過(guò)光滑的輕質(zhì)小掛鉤O掛在細(xì)繩上，

平衡時(shí)，下列判斷正確的是（）

A.只有兩桿高度相等時(shí)，細(xì)線AO段和30段與水平面的夾角才相等

B.細(xì)繩中的張力為10N

C.把細(xì)繩左端從頂端A緩慢沿桿向下移動(dòng)一小段距離的過(guò)程中，細(xì)繩中的張力變小

D.保持細(xì)繩的右端在桿上的位置不動(dòng)，將右桿向右移動(dòng)一小段距離，細(xì)繩中的張力變大

答案BD

解析小掛鉤與動(dòng)滑輪相似，無(wú)論兩桿是否等高，細(xì)繩的40段、8。段中的張力大小相等，

且A。段和BO段拉力的合力與小物體的重力G等大反向，由平衡條件和對(duì)稱性可知，細(xì)繩

的A。段、30段與水平面的夾痢相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為a,延長(zhǎng)

AO交右邊桿于C,根據(jù)幾何關(guān)系可知0C=0B,則AC為L(zhǎng)=5m,兩桿之間的距離為6=4m,

s4

則sinQ=；=G=0.8,由共點(diǎn)力的平衡條件可知，兩拉力的合力與物體的重力等大反向，由幾

何關(guān)系可知細(xì)繩中的拉力尸=五念=10N,選項(xiàng)B正確：把細(xì)繩左端從頂端A緩慢沿桿向

下移動(dòng)一小段距離的過(guò)程中，兩桿之間距離s不變，細(xì)繩的長(zhǎng)度L不變，故細(xì)繩與豎直方向

的夾角對(duì)應(yīng)的正弦值sina不變，細(xì)繩中的拉力尸=7—不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；保持細(xì)繩的右

端在桿上的位置不動(dòng)，將右桿向右移動(dòng)一小段距離時(shí)，兩桿之間的距離S變大，細(xì)繩的長(zhǎng)度

L不變，故細(xì)繩與豎直方向的夾角對(duì)應(yīng)的正弦值sina變大，細(xì)繩中的拉力勉=）°變大,

選項(xiàng)D正確.

8.（2019?遼寧沈陽(yáng)市診測(cè)）如圖8所示，A、3兩物體的質(zhì)量分別為和，加，且網(wǎng)＞〃3，整個(gè)

系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì).如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，

整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角。如何變化（）

PQ

圖8

A.物體A的高度升高，6角變大

B.物體A的高度降低，。角變小

C.物體A的高度升高，6角不變

D.物體A的高度不變，角變小

答案C

解析原來(lái)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),繩的拉力大小等