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1、专题10力的合成与分解1力的合成与分解遵循平行四边形定则(三角形定则).2.力的分解常用方法有按实际效果分解和正交分解,多力合成也常先正交分解再求和.3.两大小一定的分力,夹角增大时,合力减小;合力大小一定,夹角增大时,两等大分力增大1(多选)如图1所示是我国过去农民拉耧种麦的照片,假设无论怎样变化,耧插入地面的深度不变(耧所受地面阻力不变),每个人的拉力大小不变,四人始终在耧前与运动方向垂直的一直线上,且人肩上的绳距地面的高度不变,那么要增大拉力沿水平方向的合力,可采取的措施是()图1A仅增大四个人的间距B仅减小四个人的间距C仅缩短拉绳D仅增长拉绳答案BD解析要增大拉力沿水平方向的合力,可以
2、减小力与水平方向的夹角,也可以增大合力仅增大四个人的间距,根据平行四边形定则,合力减小,故拉力沿水平方向的合力减小,故A错误;仅减小四个人的间距,四个拉力的夹角减小,根据平行四边形定则,合力增大,故拉力沿水平方向的合力增大,故B正确;仅缩短拉绳,合力与水平方向的夹角增大,故拉力沿水平方向的合力减小,故C错误;仅增长拉绳,合力与水平方向的夹角减小,故拉力沿水平方向的合力增大,故D正确2.(2020河北衡水市模拟)小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图2所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是()图2
3、A这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力答案C解析开始小明是推不动衣橱的,说明小明的推力小于最大静摩擦力站在人字形架上时,小明的重力产生两个效果,分别向左、右两侧推衣橱和墙壁,如图所示,小明的重力可以分解成沿A、B两个方向的力,由于底角较小,所以A、B方向的力会很大,A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力,而水平方向的力会远大于小明的重力,可能大于最大静摩擦力,故选项C正确3(多选)(2020重庆市南开中学月考)如图3所示,质量均为M的A、
4、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态设杆与水平面间的夹角为,下列说法正确的是()图3A当m一定时,越大,轻杆所受的力越大B当m一定时,越小,滑块对地面的压力越大C当一定时,m越大,滑块与地面间的摩擦力越大D当一定时,m越小,轻杆所受的力越小答案CD解析将铰合处所受的绳的拉力(大小等于重物C的重力)按照作用效果分解,如图所示,根据平行四边形定则,有F1F2,故当m一定时,越大,轻杆所受的力越小,当一定时,m越小,轻杆所受的力越小,A错误,D正确;对A、B、C、轻杆组成的整体进行分析可知,其对地面的压力大
5、小FN(2Mm)g,与无关,B错误;对A受力分析,A受重力、杆的推力、地面的支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件有FfF1cos ,当一定时,m越大,滑块与地面间的静摩擦力越大,C正确4.如图4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,每根橡皮条的劲度系数均为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射中橡皮条对裹片的最大作用力为()图4AkL B2kL C.kL D.kL答案D解析橡皮条的最大弹力为F弹kL对裹片受力分析,如图所示对裹片的最大作用力为F2F弹c
6、os ,cos ,F.5.如图5所示,一件质量为M的衣服挂在等腰三角形的衣架上,衣架通过轻绳OA悬挂在天花板下衣架质量为m,衣架顶角120,此时衣架底边水平不计衣服与衣架间的摩擦,重力加速度为g,则竖直轻绳OA受到的拉力FT和衣架左侧对衣服的作用力F大小分别为()图5AFT(Mm)g,FMgBFT(Mm)g,FMgCFTMg,FMgDFTMg,FMg答案A解析以衣服和衣架为整体受力分析可知,整体受总重力和轻绳OA的拉力作用,根据平衡条件得:FT(Mm)g,根据牛顿第三定律可知,轻绳OA受到的拉力FTFT(Mm)g;以衣服为研究对象,其受力分析图如图所示:根据几何关系得F与竖直方向的夹角为30,
7、由平衡条件得:2Fcos 30Mg,解得:FMg.故A正确6.(2020河南郑州市期中)如图6所示是一种常用的“千斤顶”示意图,摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平,而A、B间距离发生变化,重物就能被顶起或下降若物重为G,杆AB与AC之间的夹角为,不计“千斤顶”本身的重量,则“千斤顶”螺旋杆AB的拉力大小为()图6AGsin BGcos CGtan D.答案解析如图所示,将重力G分解到沿AB方向的拉AB杆的力F1和沿AC方向的压AC杆的力F2,即得F1,由牛顿第三定律知螺旋杆AB的拉力大小为.7(多选)(2020湖南长沙市一模)如图7所示,垂直于地面且相距4 m的两杆顶端A、B之间固定着长为5 m
8、的细绳,将一个重为12 N的小物体通过光滑的轻质小挂钩O挂在细绳上,平衡时,下列判断正确的是()图7A只有两杆高度相等时,细线AO段和BO段与水平面的夹角才相等B细绳中的张力为10 NC把细绳左端从顶端A缓慢沿杆向下移动一小段距离的过程中,细绳中的张力变小D保持细绳的右端在杆上的位置不动,将右杆向右移动一小段距离,细绳中的张力变大答案BD解析小挂钩与动滑轮相似,无论两杆是否等高,细绳的AO段、BO段中的张力大小相等,且AO段和BO段拉力的合力与小物体的重力G等大反向,由平衡条件和对称性可知,细绳的AO段、BO段与水平面的夹角相等,选项A错误;设细绳与竖直方向的夹角为,延长AO交右边杆于C,根据
9、几何关系可知OCOB,则AC为L5 m,两杆之间的距离为s4 m,则sin 0.8,由共点力的平衡条件可知,两拉力的合力与物体的重力等大反向,由几何关系可知细绳中的拉力F10 N,选项B正确;把细绳左端从顶端A缓慢沿杆向下移动一小段距离的过程中,两杆之间距离s不变,细绳的长度L不变,故细绳与竖直方向的夹角对应的正弦值sin 不变,细绳中的拉力F不变,选项C错误;保持细绳的右端在杆上的位置不动,将右杆向右移动一小段距离时,两杆之间的距离s变大,细绳的长度L不变,故细绳与竖直方向的夹角对应的正弦值sin 变大,细绳中的拉力F变大,选项D正确8.(2019辽宁沈阳市诊测)如图8所示,A、B两物体的质
10、量分别为mA和mB,且mAmB,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化()图8A物体A的高度升高,角变大B物体A的高度降低,角变小C物体A的高度升高,角不变D物体A的高度不变,角变小答案C解析原来整个系统处于静止状态,绳的拉力大小等于A物体的重力,B物体对动滑轮的拉力大小等于B物体的重力将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,绳的拉力大小仍等于A物体的重力,B物体对动滑轮的拉力大小仍等于B物体的重力,都没有变化,即滑轮所受的三个拉力都不变,则根据平衡条件可知,两绳之间的夹角也没有变化,则角不变,动滑轮将下降,物体A的高度升高,故选项C正确