物理力的合成與分解專項複習題及答案

一、選擇題

1. 一位同學做引體向上運動時，處於如圖所示的靜止狀態，兩臂夾角為60，已知該同學體重60 kg，取g= 10 N/kg，則每隻手臂的拉力約為( )

A.600 NB.300 N

C.150 ND.200 N

【答案】D

【詳解】設每隻手臂的拉力為F,由力的平衡2Fcos30=mg，可以求得F= N,選項D正確.

2. F1、F2是力F的兩個分力.若F=10 N，則下列不可能是F的兩個分力的是()

A.F1=10 N F2=10 NB.F1=20 N F2=20 N

C.F1=2 N F2=6 N D.F1=20 N F2=30 N

【答案】C

【詳解】本題考查合力和分力之間的關係.合力F和兩個分力F1、F2之間的關係為|F1-F2||F1+F2|，則應選C.

3.如圖所示,在水平天花板的A點處固定一根輕杆a,杆與天花板保持垂直，杆的下端有一個輕滑輪O.另一根細線上端固定在該天花板的B點處,細線跨過滑輪O,下端系一個重量為G的物體段細線與天花板的夾角為=30，系統保持靜止,不計一切摩擦.下列説法中正確的是( )

A.細線BO對天花板的拉力大小是

B.a杆對滑輪的作用力大小是

C.a杆和細線對滑輪的合力大小是G

D.a杆對滑輪的作用力大小是G

【答案】選D.

【詳解】細線對天花板的拉力等於物體的重力G;以滑輪為研究對象,兩段細線的拉力都是G,互成120,因此合力大小是G,根據共點力的平衡條件,a杆對滑輪的作用力大小也是G，方向與豎直方向成60角斜向右上方;a杆和細線對滑輪的合力大小為零.

4.滑滑梯是小孩子很喜歡的娛樂活動.如右圖所示，一個小孩正在滑梯上勻速下滑，則()

A.小孩所受的重力與小孩所受的彈力大小相等

B.小孩所受的重力與小孩所受的摩擦力大小相等

C.小孩所受的彈力和摩擦力的合力與小孩所受的重力大小相等

D.小孩所受的重力和彈力的合力大於小孩所受的摩擦力大小

【答案】C

【詳解】小孩在滑梯上受力如圖所示，設滑梯斜面傾角為，則FN=mgcos ，Ff=mgsin ，所以A、B錯誤;小孩在重力、彈力和摩擦力三個力作用下處於平衡狀態，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，故C正確.

5. 如圖所示，結點O在三個力作用下平衡，保持不變，將B點向上移，則BO繩的拉力將

()

A.逐漸減小

B.逐漸增大

C.先減小後增大

D.先增大後減小

【答案】C

【詳解】結點O在三個力作用下平衡，受力如圖(甲)所示，根據平衡條件可知，這三個力必構成一個閉合的三角形，如圖(乙)所示，由題意知，OC繩的拉力F3大小和方向都不變，OA繩的拉力F1方向不變，只有OB繩的拉力F2大小和方向都在變化，變化情況如圖(丙)所示，則只有當OAOB時，OB繩的拉力F2最小，故C項正確.

6.如圖所示，在一根粗糙的水平直杆上套有兩個質量均為m的鐵環，兩鐵環上繫着兩根等長細線，共同拴住質量為M的小球，兩鐵環與小球都處於靜止狀態.現想辦法使得兩鐵環間距離增大稍許而同時仍保持系統平衡，則水平直杆對鐵環的支持力FN和摩擦力Ff的變化是( )

不變 增大

增大 不變

【答案】選A、C.

【詳解】先以兩環和小球組成的整體為研究對象，在豎直方向上，2FN=2mg+Mg，故當鐵環間距離增大時，FN不變，A正確，B錯誤;當鐵環間距離增大時，先以小球為研究對象，設兩細線夾角為2，則2Fcos=Mg，當增大時，F增大.再以其中一個鐵環為研究對象，則Ff=Fsin= Mgtan，當增大時，Ff增大，故C正確，D錯誤.

7.緩衝裝置可抽象成如右圖所示的簡單模型，圖中A、B為原長相等、勁度係數分別為k1、k2(k1k2)的兩個不同的輕質彈簧.下列表述正確的是()

A.裝置的緩衝效果與兩彈簧的勁度係數無關

B.墊片向右移動穩定後，兩彈簧產生的彈力之比F1∶F2=k1∶k2

C.勢片向右移動穩定後，兩彈簧的長度之比l1∶l2=k2∶k1

D.墊片向右移動穩定後，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2=k2∶k1

【答案】D

【詳解】根據力的作用是相互的可知：輕質彈簧A、B中的彈力是相等的，即k1x1=k2x2，所以兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2=k2∶k1，故D正確.

8.如右圖所示，三個完全相同的木塊放在同一個水平面上，木塊和水平面的`動摩擦因數相同.分別給它們施加一個大小為F的推力，其中給第一、三兩木塊的推力與水平方向的夾角相同，這時三個木塊都保持靜止.比較它們和水平面間的彈力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列説法中正確的是()

1FN3，Ff1Ff3

1FN3，Ff1=Ff3

1=FN2=FN3，Ff1=Ff2=Ff3

1FN3，Ff1=Ff2=Ff3

【答案】B

【詳解】本題考查了物體的平衡條件、受力分析和對力進行處理的能力.分別對三個物體分析受力，根據三個物體都受力平衡，第一個物體和第三個物體受到的摩擦力等於F在水平方向上的分量，而第二個物體的摩擦力等於拉力F，對於摩擦力有Ff1=Ff3

9. 如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩的一端固定，繞過定滑輪和動滑輪後掛着一個重物，與動滑輪相連的帆布帶拉着病人的腳，整個裝置在同一豎直平面內.為了使腳所受的拉力增大，可採取的方法是( )

A.只增加繩的長度

B.只增加重物的質量

C.只將病人的腳向左移動遠離定滑輪

D.只將兩定滑輪的間距變大

【答案】選B、C.

【詳解】動滑輪受三個共點力而平衡，兩繩拉力大小相等，其合力與腳受到的拉力等大反向，兩繩的合力隨夾角的增大而減小，D錯;腳向左移動時，兩繩間夾角變小，合力變大，C正確;繩子長度變化不影響兩繩間夾角，A錯;兩繩拉力均增大時，腳受到的拉力也隨之增大，B正確.

10.如圖所示,晾曬衣服的繩子輕且光滑,懸掛衣服的衣架的掛鈎也是光滑的,輕繩兩端分別固定在兩根豎直杆上的A、B兩點,衣服處於靜止狀態.如果保持繩子A端位置不變,將B端分別移動到不同的位置時，下列判斷正確的是( )

A.B端移到B1位置時,繩子張力不變

B.B端移到B2位置時,繩子張力變小

C.B端在杆上位置不動,將杆移動到虛線位置時,繩子張力變大

D.B端在杆上位置不動,將杆移動到虛線位置時,繩子張力變小

【答案】選A、D.

【詳解】以懸掛點為研究對象，畫出其受力圖，則兩側繩子的拉力相等，設繩子長為L，左、右兩側繩子長為L1、L2，兩杆之間的寬度為d,兩繩與豎直方向的夾角為， L1sin+L2sin=d，所以sin=d/L，可見只由d、L決定，與其他因素無關，根據G=2Fcos，F的大小與繩子在B、

B1、B2的位置無關，所以A正確.將杆移動到虛線位置時，d變小，變小，根據 繩子張力變小，可見D正確.

二、非選擇題

11.重500 N的物體放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數為0.3.當用180 N的水平力推物體時，物體所受的摩擦力大小為多少?當用100 N的水平力推物體時，物體所受的摩擦力大小為多少?

【答案】 150 N 100 N

【詳解】物體在水平方向上受推力F和摩擦力Ff兩力作用，當FFfmax時為滑動摩擦力

當F

Ffmax=FN=0.3500 N=150 N.

當F=180 N時，其摩擦力

Ff=FN=150 N

當F=100 N時，其摩擦力Ff=100 N.

12. 有些人員，如電梯修理員、牽引專家等，常需要知道繩(或金屬線)中的張力FT，可又不便到繩(或線)的自由端去測量.現某家公司製造了一種夾在繩上的儀表(圖34中B、C為該夾子的橫截面).測量時，只要如圖示那樣用一硬杆豎直向上作用在繩上的某點A，使繩產生一個微小偏移量a，藉助儀表很容易測出這時繩對硬杆的壓力F.現測得該微小偏移量為a=12 mm，BC間的距離為2L=250 mm，繩對橫杆的壓力為F=300 N，試求繩中的張力FT.

【答案】1.6103 N

【詳解】A點受力如圖，由平衡條件根據力的合成規律得F=2FTsin，

當很小時，sintan.

由幾何關係得tan=aL.

解得FT=FL2a.

代入數據解得FT=1.6103 N.