高中物理：相互作用——力的合成与分解专题训练试题（含答案）一、选择题1．小强的妈妈提一桶水,向上提起的力为150 N,小强和小勇接过来共同来提,关于小强和小勇的用力,下列说法正确的是（）A．他俩必分别只用75 N的力B．他俩可分别用100 N的力C．他俩都可用小于75 N的力D．他俩的力不可能大于75 N2．如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,现衣服处于静止状态。
如果保持绳子A端、B端在杆上的位置不变,将右侧杆缓慢平移到图中虚线位置的过程中,则A．绳子的弹力变大B．绳子的弹力不变C．绳子对挂钩弹力的合力不变D．绳子对挂钩弹力的合力变大3．有两个共点力,一个力的大小是3 N,另一个力的大小是6 N,它们合力的大小可能是A．18 N B．6 N C．2 N D．1 N4．、在车上有一用硬杆做成的框架,其下端固定一质量为m的小球,小车在水平面上以加速度a 运动,有关角度如图,下列说法正确的是( )A、小球受到的杆的弹力大小一定为mg/cosθ,方向沿杆方向B、小球受到的杆的弹力大小一定为mgtanθ,方向沿杆方向C、小球受到的杆的弹力大小一定为22agm+,方向不一定沿杆方向D、小球受到的杆的弹力大小一定为22agm+,方向一定沿杆方向5．已知一个力的大小和方向,把它分解成两个不共线的分力,下列情况中有唯一解的是（）A、已知两个分力的方向θaB、已知一个分力的大小和方向C、已知一个分力的大小和另一个分力的方向D、已知一个分力的大小或已知一个分力的方向6．大小为20N、30N和40N的三个力的合力大小可能为( )A.10NB.40NC.70ND.100N7．在力的分解中,如果已知一个分力的大小和另一个分力的方向,那么它的解是（）A．在任何情况下只有唯一解 B．可能有唯一解C．可能无解 D．可能有两组解8．如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内）,则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为A．kL B．2kLC.kL23D.kL2159．如图,一物体用一轻绳悬挂于O点而静止,现在用一个水平力F作用在物体上,使其缓慢偏离竖直位置,则水平拉力F的大小变化情况为（）A．先变大,后变小 B．先变小,后又变大C．一直变大 D．不断变小10．如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力的大小为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为（）A．G B．Gsinθ C．Gcosθ D．Gtanθ二、填空题11．两个共点力的合力最大值为25N,最小值为15N,则这两个力分别为____ N、____N。
12．一端带有滑轮的木板水平放置在桌面上,木板上放一个质量为M的物体,另一端连一不可伸缩的细线,跨过滑轮按图甲和图乙两种方式拉绳子的另一端使M都能加速运动,不计滑轮质量和摩擦,则绳子上的拉力：图甲 ___图乙（填“大于、小于、等于”）。
某同学在用图乙探究加速度、力、质量关系的实验中,若要M受的合外力近似等于mg,则必须满足于：(1) ；（2） _____。
13．在同一平面上共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N和15N,方向如图所示,其合力大小为 N（sin37°=0.6,cos37°=0.8)14．两个力合力最大值15N,最小值3N,且F1>F2,则两个已知力F1＝_____N,F2=______N。
三、计算题15.如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。
释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,（弹簧在弹性限度内,重力加速度为g）求（1）C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T （2）求细杆对A球的弹力FA大小（3）求弹簧的原始长度？16．（1）F1与F2垂直,求合力F的大小和方向。
（2）F1与F2成120°角,求合力F的大小和方向。
17．如图示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角．求m1所受支持力N和摩擦力f18．随着社会的发展,微型汽车越来越多地进入了普通百姓家．在微型汽车的随车工具中,有一种替代“液压千斤顶”的简单机械顶,其结构如图所示,AB、BC、CD、DA为四根相同的钢管,A、B、C、D四点用铰链相连接,BD为一螺栓,其螺母在D点外侧,此“顶”在工作时,不断拧紧D 外螺母,使BD间距离变小,从而使AC间距离增大,以达到顶起汽车一个轮子的目的．若某微型汽车重 1.2 t,在修理汽车的一个轮胎时,将汽车的这个轮子顶起,在轮子刚好离地时,AB、BC 成120°角,求此时钢管的作用力约多大？(假设轮子被顶起时A端受到的压力等于车的重力,取g＝10 m/s2)．参考答案1.B【解析】小强和小勇两人用力的合力大小应为150 N,则两个分力不可能都小于75 N,应该大于等于75 N。
2.C【解析】试题分析：对挂钩受力分析如图所示,根据平衡条件,有2Tcosθ=mg绳子右端的B点在杆上位置不动,将杆向左移动到虚线位置时,角度θ变小,故绳子拉力T变小,AB错误；绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为θ,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F 始终与G等值反向,故D错误、C正确。
考点：物体的平衡.3.B≤9N．故B正确,A、C、D错误．【解析】这两个力的合力范围为3N≤F合故选B．4.C【解析】杆的作用力与绳不同,可以不沿绳的方向,对小球受力分析,可以确定的是重力mg和合力F=ma,再作平行四边形,求杆的弹力,如图,由勾股定理可以得到杆的作用力N的大小。
5.AB【解析】已知两个分力的方向,合力唯一解,已知一个分力的大小和方向,合力唯一解。
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,可能一组解,可能二组解,也可能无解。
已知一个分力的大小或已知一个分力的方向,无数组解,选AB 6.ABC【解析】三个力可以构成三角形则合力最小为零,最大为三力之和,所以合力范围在0—90N 之间,故选ABC 7.BCD 【解析】试题分析：已知一个分力的大小1F 和另一个分力2F 的方向,当090θ︒<<︒时有三种情况： (1)当1sin F F θ=或1F F >时,有一组解； (2)当1sin F F θ<时,无解；(3)当1sin F F F θ<≤时,有两组解；当90180θ︒≤≤︒时,仅1F F >时,有一组解,其余情况无解 故选BCD 考点：力的分解点评：力分解时有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)．若可以构成平行四边形(或三角形),说明该合力可以分解成给定的分力,即有解．如果不能构成平行四边形(或三角形),说明该合力不能按给定的分力分解,即无解． 8.D 【解析】试题分析：弹弓发射弹丸的瞬间,受力如图．设裹片对弹丸的弹力分别为1F 、2F ,合力为F,则122F F k L L kL ==-=（）,由几何关系得22(2)()152cos 4LL θ-==,弹丸被发射瞬间所受的最大弹力1152cos 2F F kL θ==, 故选D考点：力的合成点评：力的合成遵循平行四边形定则,由题意可结合等腰三角形的几何知识求解合力．． 9.C 【解析】试题分析：对物体做受力分析,绳子与重力夹角为α,则tan cos FGG Tαα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩可知,F 一直变大,C 正确 考点：正交分解法点评：此类题型考察了简单的正交分解法对物体的力的变化情况做分析：审题、受力分析、正交分解列式求解。
10.A 【解析】试题分析：因为人处于静止状态,所以人受到的重力和椅子对人的作用力平衡,即椅子对人的作用力大小等于重力G,故A 正确GF T考点：考查了共点力平衡条件的应用 11.20 15【解析】最大时二力同向F 1+F 2=25,最小时二力反向F 1-F 2=15,解得F 1=20,F 2=15 12.大于（1）平衡M 的摩擦力（2）M 远大于m 【解析】试题分析：甲图中绳子的拉力等于mg,乙图中,根据牛顿第二定律,对M 分析可得T Ma =,对整体分析可得(+)mg M m a =,联立可得MmgF Ma M m==+,变式可得 1mg F mg m M =<+,故图甲的拉力大于图乙的拉力,从式子1mgF m M=+中可得若要M 受的合外力近似等于mg,则必须满足于：M 远大于m,另外为了使绳子的拉力等于M 所受的合力,则需平衡摩擦力；考点：验证牛顿第二定律实验13.【解析】试题分析：建立水平及竖直方向的坐标系,将F 2及F 3分解到坐标轴上在,则00123cos37cos3719400.8300.827x F F F F N N=+-=+⨯-⨯=；00324sin37sin37400.6300.61527y F F F F N N =+-=⨯+⨯-=,所以合力F == 考点：正交分解法。
14.9；6 【解析】试题分析：因为：F 1+F 2=15N ；F 1-F 2=3N,解得F 1=9N, F 2=6N. 考点：力的合成. 15.【答案】（1）43mg ；（2）73mg ；（3）L + 【解析】试题分析：C 、D 球在竖直方向做匀变速运动,则它们的加速度大小为：2133mg mg a g m -== 以C 球为研究对象,则有：T-mg=ma得轻绳的拉力为：T=mg+ma=43mg （2）对滑轮,设AE 线的拉力为T 1,有：2T 1cos30°=2T得：1839T mg =对A 球,在竖直方向：F A =mg+T 1sin60° 得：F A =73mg （3）对A 球：在水平方向有：F 弹=T 1cos60° 得：439F mg =弹 弹簧被压缩,所以弹簧原长：0439F L L x L L mg k k=+=+=+弹 考点：牛顿第二定律；力的合成及分解；胡克定律.【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用及胡克定律；题中有连接体问题和平衡问题．连接体的加速度大小相等,也可以根据整体法求出加速度,隔离法求解绳子的拉力；此题难度较大,考查学生综合分析问题解决问题的能力.已知F 1=F 2 =10N,求以下两种情况下二力的合力大小。