高考物理一轮复习 2 第2讲 力的合成与分解练习（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲力的合成与分解考点一力的合成1.(2019·西安模拟)如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=N的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为()A.0B.2NC.2ND.N【解析】选B。物体在四个共点力作用下处于平衡状态，合力为零，F4的方向沿逆时针方向转过90°角，此时与其他三个力的合力大小相等，方向垂直，则物体受到的合力为F合=F4=2N，选项B正确，A、C、D错误。2.(2019·邯郸模拟)在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方向如图所示，其中F1=6N，F2=8N，F3=4N，F4=2N。这四个力的合力方向指向()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】选A。F1=6N，方向沿x轴的正向；F3=4N，沿x轴负向；故F1与F3的合力F13沿着x轴的正方向，为2N；F2=8N，沿y轴正向；F4=2N，沿y轴负向；故F2与F4的合力F24为6N，沿着y轴正方向；最后再将F13与F24合成，故合力F1234为2N，指向第一象限，选项A正确，B、C、D错误。3.如图，两个共点力F1、F2大小恒定，当两者的夹角θ从120°逐渐减小到60°的过程中，合力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大【解析】选A。力是矢量，合成遵循平行四边形定则，两个共点力F1、F2大小恒定，根据平行四边形定则，两个分力的夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大，选项A正确，B、C、D错误。4.某物体同时受到2个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1N大小的力)，物体所受合外力最大的是()【解析】选C。A图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=3N，如图甲所示；B图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=N=5N，如图乙所示；C图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=4N，如图丙所示；D图中，将F1与F2进行合成，求得合力的大小为F合=3N，如图丁所示，故选项C符合题意。1.合力大小的范围：(1)两个共点力的合成：|F1-F2|≤F≤F1+F2。两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两个力反向时，合力最小，为|F1-F2|；当两力同向时，合力最大，为F1+F2。(2)三个共点力的合成。①三个力共线且同向时，其合力最大，为F=F1+F2+F3；②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。2.共点力合成的方法：(1)作图法。注意：①作图时要先确定力的标度，同一图上的各个力必须采用同一标度。②严格采用作图工具作图，并用测量工具测出力的大小及方向。③作图时表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线，与分力平行的对边要画成虚线，表示力的线段上要画上刻度和箭头。(2)计算法。①应用直角三角形中的边角关系求解，适用于平行四边形的两边垂直或平行四边形的对角线与一条边垂直的情况。②应用等边三角形的特点求解适用于两分力大小相等，夹角为120°的情况。③应用相似三角形的知识求解，适用于力的矢量三角形与实际三角形相似的情况。3.多个共点力的合成方法：【加固训练】1.大小分别为5N、7N和9N的三个力合成，其合力F的大小的范围是()A.2N≤F≤20NB.3N≤F≤21NC.0N≤F≤20ND.0N≤F≤21N【解析】选D。当三个力的方向相同时，合力最大，F合=(5+9+7)N=21N；5N和7N两个力的合力大于等于2N，小于等于12N，而9N在这合力范围内，所以三个力的合力能为零；则合力的最小值为0。合力范围为：0～21N，选项A、B、C错误，D正确。2.同时作用在质点O上的三个共点力F1、F2、F3，已知F1=F2=2N，F3=4N，它们的方向分别沿着正六边形两条边和一条对角线，如图所示，则这三个力的合力大小等于()A.6NB.8NC.10ND.12N【解析】选A。已知F1=F2=2N，F3=4N；由图可知，F1、F2的夹角的大小为120°，根据平行四边形定则可知，F1、F2的合力的大小为2N，方向沿F3的方向，所以F1、F2、F3的合力的大小为F=(4+2)N=6N，选项A正确，B、C、D错误。考点二力的分解效果分解法【典例1】(多选)(2018·天津高考)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则()A.若F一定，θ大时FN大B.若F一定，θ小时FN大C.若θ一定