4.1 力的合成与分解----力的分解(分层作业)(解析版+原卷版)

文档属性

名称 4.1 力的合成与分解----力的分解(分层作业)(解析版+原卷版)
格式 zip
文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-09-08 11:52:35

文档简介

第4.2节 力的合成与分解(二)
力的分解
【基础练习】
1.如图所示,小球被轻绳系住,静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的(  )
A.1和2 B.1和3 C.2和3 D.1和4
【答案】A
【详解】小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是1和2。
故选A。
2.(2020秋·重庆巫溪·高一巫溪县中学校校考期中)下列4个图中,F1大小为5 N,F2大小为3 N,F3大小为7 N,其中F1、F2、F3的合力最大的是(  )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】根据平行四边形定则可知,A图中三个力的合力为2F3=14 N
B图中三个力的合力为0,C图中三个力的合力为2F1=10 N
D图中三个力的合力为2F2=6 N,所以A图合力最大,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.(2022秋·吉林长春·高一统考期中)已知一个力F=100N,把它分解为两个力,已知其中一个分力F1与F的夹角为30°,则另一个分力F2的最小值为(  )
A.50N B.50N C. N D.100N
【答案】A
【详解】合力大小为100N,一个分力与水平方向的夹角是,根据平行四边形定则作图,如图所示
可知另一个分力的最小值为
故选A。
4.如图所示,是等边三角形的中心,是三角形中的任意点,如果作矢量、、分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小用的长度表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为是等边三角形的中心,现增加三个力:矢量、、,如图所示
因矢量、、互成,故、、三者的合力为零,不影响、、三力的合成,根据三角形定则可知,与的合力为,与的合力为,与的合力为,故、、这三个力的合力为,C正确,ABD错误。
故选C。
5.(2023春·全国·高一期末)如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为(  )
A.50 N B.30 N C.20 N D.10 N
【答案】B
【详解】利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,所以这5个力的合力大小为3F1=30 N。
故选B。
6.如图所示,作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相邻两力间的夹角均为60°,其合力为F1;若撤去其中的一个大小为2F的力,其余五个力的合力为F2,则下列结论正确的是( )
A.F1=0,F2=2F,F2方向与5F方向相同 B.F1=2F,F2=2F,F2方向与2F方向相同
C.F1=2F,F2=0,F1方向与5F方向相同 D.F1=2F,F2=0,F1方向与2F方向相同
【答案】A
【详解】如图所示
求六个共点力的合力先求共线的两个力的合力,共线的两个力的合力都为3F且两两的夹角都为120°,再求其中两个力的合力,作出平行四边形为菱形,由几何关系知合力也为3F且方向与另一个3F的力反向,故F1=0,若撤去其中的一个大小为2F的力,其余五个力的合力与2F的力等大反向,即与5F的力方向相同。
故选A。
7.(2022秋·广东广州·高一广州市南武中学校考期末)在现实生活中,力的分解有着广泛的应用,劈柴用的斧头就是利用了力的分解知识。如图所示为劈柴斧头的剖面图,用斧头劈柴,我们感觉会更容易一些,只需用一个较小的竖直向下的力作用于斧头上,便可以把木柴劈开。下列说法正确的是( )
A.力F一定比它沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力都大
B.一个较小的力F可以分解为两个较大的分力,从而把柴劈开
C.力F的大小等于沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力大小之和
D.乙图中,斧头A与斧头B的质量相同,且,则用B更容易把斧头劈开
【答案】B
【详解】A.对斧头受力分析,如图所示
其中,则,即
当,即
故当角度大于时,力F才大于分力,故A错误;
B.当角度小于时,力F可以分解为较大的两个分力,故B正确;
C.力是矢量,力F的大小等于沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力的矢量和,故C错误;
D.由于
当,即,故角度越小,分力越大,故A更容易把斧头劈开,故D错误。
故选B。
8.将如图所示的力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小以及F2与F之间的夹角。则下列说法正确的是(  )
A.若,则一定有两解 B.若,则有两个解
C.若,则无解 D.若,则一定无解
【答案】C
【详解】AD.当
画出力的平行四边形定则如图所示
可知有两解,根据图分析可知,当时,只有一解,故AD错误;
B.当时,两分力和合力恰好构成矢量直角三角形,有唯一解,B错误;
C.时,分力和合力不能构成矢量三角形,无解,故C正确。
故选C。
9.如图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为、两个力,下列说法正确的是(  )
A.物体受到4个力的作用 B.和物体对斜面的压力相等
C.等于 D.等于
【答案】B
【详解】A.物体在光滑斜面上受到重力和支持力两个力的作用,故A错误;
B.垂直斜面方向,根据受力平衡可知,和斜面对物体的支持力相等,则和物体对斜面的压力相等,故B正确;
CD.根据平行四边形定则可知,,,故CD错误。
故选B。
10.(2023秋·上海虹口·高一华东师范大学第一附属中学校考期末)将力F分解为两个力,已知其中一个分力的方向与F的夹角为θ,可以判定另一个分力(  )
A.可以小于Fsinθ B.一定等于Fsinθ
C.一定大于Fsinθ D.若>Fsinθ,则可能有两个确定的方向
【答案】D
【详解】合力与其两个不在同一直线上的两个分力可构成一闭合三角形,根据题意,如图
可知,当垂直于时有最小值,最小值为Fsinθ;当F >>Fsinθ时,有两个确定的方向。
故选D。
11.(多选)一物体受到三个共点力、、的作用,恰能构成一个矢量三角形ABC,如图所示。其中、大小、方向均已知,大小已知、方向未知,则下列说法正确的是(  )
A.若沿AC方向,则物体所受合力为零
B.若沿AC方向,则物体所受合力为2
C.若沿CA方向,则物体所受合力为零
D.若沿CA方向,则物体所受合力为2
【答案】BC
【详解】、的合力大小与相等,方向沿AC,若沿AC向,则物体所受合力为2;若沿CA方向,则物体所受合力为零。
故选BC。
12.(多选)作用于同一点的两个力,大小分别为、,这两个力的合力与的夹角为,则可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】如图,根据力的三角形定则,以矢量的末端为圆心,以的大小为半径画圆,则矢量初始端与圆周上各点的连线即为合力的可能值,由几何关系得,当合力与圆周相切时,即合力与垂直时,合力与的夹角最大,设最大夹角为,则,所以
所以的范围为
故选ABC。
【提升练习】
1.“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,下列说法正确的是( )

A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
【答案】D
【详解】A.在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下,使拉力适当大些,但是不必使两个弹簧秤的读数相同,A错误;
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向只需要再选择一个点就可以确定拉力的方向,B错误;
C.测量时弹簧与弹簧秤外壳之间不存在摩擦,此时弹簧测力计的读数即为弹簧对细绳的拉力,弹簧外壳与木板之间存在摩擦不影响读数,C错误;
D.为了减小实验中摩擦对测量结果的影响,在拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板,D正确。
故选D。
2.已知一条线段,以这条线段为对角线做出平行四边形,若没有附加条件限制,将作出无数个满足要求的平行四边形。将一个力分解为互成角度的两个力,若没有附加条件,分解的结果不是惟一的。现将大小为100 N的一个力F分解为互成角度的两个力F1、F2,其中F1方向与F方向的夹角为 ,已知 。则F2的最小值及此时它的方向与F1方向的夹角分别为(  )
A.50 N B.50 N C.50 N D.N
【答案】C
【详解】被分解力大小为F=100N,一个分力F1与水平方向的夹角是30°,根据三角形定则,如图所示
可知,另一个分力的最小值为,方向与F1方向的夹角
故选C。
3.将一个F=10N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力方向与F成30°角,则关于另一个分力,下列说法正确的是(  )
A.的方向可能与F平行 B.的大小不可能小于5N
C.的大小可能小于5N D.的方向与垂直时最小
【答案】D
【详解】A.由题意将一个力F分解为两个分力,已知其中一个不是零的分力方向与F成30°角,由力合成的平行四边形定则可知,第二个分力的方向一定不可能与合力F平行,A错误;
BCD.由力的矢量三角形定则,如图所示,当的方向与的方向垂直时,有最小值,最小值为
此时大于5N;由矢量三角形图可知,若大于5N,则有可能小于5N,BC错误,D正确。
故选D。
4.用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
关于图乙中的F与F'两力,下列说法正确的是( )
A.F与橡皮筋在同一条直线上 B. F'与橡皮筋在同一条直线上
C.F是实际的合力 D. F'是理论的合力
【答案】B
【详解】CD.根据题意,F是根据平行四边形定则求出来的合力,是理论的合力,F'是实验求出来的实际的合力,CD错误;
AB.根据平衡条件,F'与橡皮筋在同一条直线上,A错误,B正确。
故选B。
5.(多选)(2023秋·陕西西安·高一校考期末)小美在草稿本上画了一个力的示意图,小帅想到可以把这个力分解。若该力,把F分解为和两个分力,已知分力与F夹角为,则的大小( )
A.一定小于10N B.可能等于10N
C.可能大于10N D.最小一定等于5N
【答案】BCD
【详解】
作合力和分力F1的示意图,根据三角形定则作图,通过不同三角形的比较,可知当F与F2垂直时,F2最小,且最小值为Fsin30°=5N
根据图知,F2无最大值,即F2≥5N
故选BCD。
6.(多选)(2021秋·福建南平·高一统考期中)在做“研究共点力的合成”实验中,某同学提出以下一些操作注意事项,必须要做到的事项有(  )
A.两根细绳必须等长;且两弹簧测力计上拉力方向间的夹角要为锐角
B.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧秤与木板平面保持平行
C.每次要把橡皮筋拉到同一位置
D.两弹簧测力计上的拉力大小要相等
【答案】BC
【详解】A. 两根细绳不必等长;而且两弹簧测力计上拉力方向间的夹角任意角都行,A错误;
B. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧秤与木板平面保持平行,B正确;
C.每次要把橡皮筋拉到同一位置,才表明分力与合力效果相同,C正确;
D.两弹簧测力计上的拉力大小不必相等,只要在弹性限度内即可,D错误。
故选BC。
7.图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点,图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。
(1)关于本实验的操作过程,下列说法正确的是
A.为了方便测量,实验时两细绳OB、OC必须相互垂直
B.必须记录橡皮条被拉伸的数值及OB、OC细绳拉力大小
C.橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D.同时改变两条细绳的拉力,可以保持结点O的位置不变
(2)图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力,F与F'方向一定沿AO方向的是 。(填“F”或“”)
(3)图丙是某次实验记录的部分信息,其中合力F=6N,分力方向确定、与合力F夹角为,则另一分力的最小值是 N。
【答案】 D F 3/3.0
【详解】(1)[1]A.为了实验的准确性,实验时两细绳OB、OC的夹角应适当大一点,没必要一定成90°,A错误;
B.每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置,并记录OB、OC细绳拉力大小及方向,B错误;
C.OB、OC细绳拉力大小可以不相等,故橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线,C错误;
D.同时改变两条细绳的拉力,可以保持结点O的位置不变,D正确。
故选D。
(2)[2]图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力,故F沿橡皮条的拉伸方向即沿AO方向;是F1、F2合力的理论值,吻合平行四边形的对角线。
(3)[3]当时,F1最小,如图
8.(2022秋·高一单元测试)某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和,回答下列问题。

(1)改变钩码个数,实验能完成的是
A.钩码的个数,
B.钩码的个数,
C.钩码的个数,,
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是
A.标记结点O的位置,并记录、、三段绳子的方向
B.量出、、三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中 (选填“甲”或“乙”)是正确的。

【答案】 C A 甲
【详解】(1)[1] A.对O点受力分析

OA、OB、OC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于OD,因此三个力的大小构成一个三角形;以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,故A错误;
B.以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,故B错误;
C.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等边三角形,故C正确。
故选C。
(2)[2] 为验证平行四边形定则,必须做受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要做出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。不需要用量角器量出三段绳子之间的夹角及用天平测出钩码的质量,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)[3] 以O点为研究对象,F3的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际。
9.(2020秋·北京朝阳·高一日坛中学校考期中)细绳AC和BC吊起一重的物体,两绳与水平方向的夹角如图所示,求两绳的拉力分别为多大?
【答案】,
【详解】对C点受力分析,受三个拉力,如图所示
根据平衡条件,水平方向
竖直方向
联立解得
10.已知力F的大小和方向,在以下三种条件下,通过作图求两个分力和。
(1)图甲,已知两个分力的方向,即图中角和确定,求两力的大小;
(2)图乙,已知分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向;
(3)图丙,已知的方向和的大小,求的大小和的方向。
以上三种情况的解是否都是唯一的?
【答案】(1)是唯一的;(2)也是唯一的;(3)可能有两解,可能有一解,也可能无解
【详解】(1)已知两个分力的方向,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形只有一个,这两个分力大小是唯一确定的;作图如图1所示
(2)已知一个分力的大小和方向,根据平行四边形定则,将已知力分解作出的平行四边形只有一个,这两个分力大小是唯一确定的;作图如图2所示
(3)已知一个分力的大小和另一个分力的方向,根据平行四边形定则,将已知力分解,可能有两解,可能有一解,也可能无解。作图分别见图3,图4,图5所示
11.刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个三角形,如图所示,使用劈的时候,在劈背上加力F,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开。设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L。试求劈的两个侧面对物体的压力F1、F2。

【答案】,
【详解】
如图所示,将力F分解为F1F2,其中F1=F2则根据相似三角形可得:
解得:。
12.(2023秋·全国·高一专题练习)取两根长约15cm的硬木条,中间用铰链连接,做成“人”字形支架。再取两块硬木,加工成L形,如图所示。弯处钉上铁皮,下面装有小铁钩,另备一根细铁丝。
实验时,把铁丝分别拴在两个小木块的铁钩上,使放在L形木块铁皮上的“人”字形支架张角在160°以上。用一个手指在“人”字形木条的铰链处用力往下按,铁丝即被拉断。想想看并试一试,缩短细铁丝长度,使“人”字形支架张角约为90°时,用相同的力往下按,铁丝能被拉断吗?为什么?
【答案】见解析
【详解】当用力向下压“人”字形木条时,把压力F沿支架方向分解,如图所示:
根据力分解有,故θ越大,越小,F1、F2越大,铁丝越容易被拉断;
当θ减小时,增大,则分力F1、F2减小,铁丝不易被拉断。
13.两人沿河岸拉一船沿河中央行驶,大人的拉力,方向与河岸成,如图所示,为了保持行驶方向不变,求小孩施加最小拉力的大小为 N,方向为 。
【答案】 200 垂直河岸
【详解】[1][2]如图所示
根据几何关系可得
为了保持行驶方向不变,小孩施加最小拉力的大小为,方向垂直河岸。
14.(2022秋·陕西渭南·高一校考期末)设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力为 。
【答案】3F
【详解】[1]由图可知,F1、F2大小为F,夹角为120度,根据平行四边形定则可知两个力的合力为F,由几何关系可得
则这三个力的合力为
15.如图所示,在同一平面内的4个力作用在一个物体上,其合力为零,现在将其中的一个力F1在该平面内顺时针转过60°,其余的力均不变,则此时物体受的合力大小为 。
【答案】F1
【详解】[1]力平衡中任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线,故除F1外的两个力的合力大小等于F1,方向与F1反向,故等效成物体受两个互成120°的大小等于F1的力作用;根据平行四边形定则可知,两个大小相等且互成120°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,大小等于分力,故此时物体所受到的合力大小为F1。
16.(2022秋·上海宝山·高一上海市行知中学校考期中)两个共点力的大小分别为,,它们的夹角可在0°~180°连续变化。当合力与的夹角为37°时,合力大小等于 N。当两个分力夹角变化时,合力与的最大夹角 45°(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 25 大于
【详解】[1] 如图所示
由三角形定则,当合力与的夹角为37°时,
与垂直,合力大小,
[2]以表示的有向线段箭头为圆心,以表示的有向线段为半径做圆,如图所示
当与垂直时,合力与的夹角最大,设最大夹角为,
合力与的最大夹角大于45°。第4.2节 力的合成与分解(二)
力的分解
【基础练习】
1.如图所示,小球被轻绳系住,静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的(  )
A.1和2 B.1和3 C.2和3 D.1和4
2.(2020秋·重庆巫溪·高一巫溪县中学校校考期中)下列4个图中,F1大小为5 N,F2大小为3 N,F3大小为7 N,其中F1、F2、F3的合力最大的是(  )
A.B.C. D.
3.(2022秋·吉林长春·高一统考期中)已知一个力F=100N,把它分解为两个力,已知其中一个分力F1与F的夹角为30°,则另一个分力F2的最小值为(  )
A.50N B.50N C. N D.100N
4.如图所示,是等边三角形的中心,是三角形中的任意点,如果作矢量、、分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小用的长度表示为(  )
A. B. C. D.
5.(2023春·全国·高一期末)如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为(  )
A.50 N B.30 N C.20 N D.10 N
6.如图所示,作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相邻两力间的夹角均为60°,其合力为F1;若撤去其中的一个大小为2F的力,其余五个力的合力为F2,则下列结论正确的是( )
A.F1=0,F2=2F,F2方向与5F方向相同 B.F1=2F,F2=2F,F2方向与2F方向相同
C.F1=2F,F2=0,F1方向与5F方向相同 D.F1=2F,F2=0,F1方向与2F方向相同
7.(2022秋·广东广州·高一广州市南武中学校考期末)在现实生活中,力的分解有着广泛的应用,劈柴用的斧头就是利用了力的分解知识。如图所示为劈柴斧头的剖面图,用斧头劈柴,我们感觉会更容易一些,只需用一个较小的竖直向下的力作用于斧头上,便可以把木柴劈开。下列说法正确的是( )
A.力F一定比它沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力都大
B.一个较小的力F可以分解为两个较大的分力,从而把柴劈开
C.力F的大小等于沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力大小之和
D.乙图中,斧头A与斧头B的质量相同,且,则用B更容易把斧头劈开
8.将如图所示的力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小以及F2与F之间的夹角。则下列说法正确的是(  )
A.若,则一定有两解 B.若,则有两个解
C.若,则无解 D.若,则一定无解
9.如图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为、两个力,下列说法正确的是(  )
A.物体受到4个力的作用 B.和物体对斜面的压力相等
C.等于 D.等于
10.(2023秋·上海虹口·高一华东师范大学第一附属中学校考期末)将力F分解为两个力,已知其中一个分力的方向与F的夹角为θ,可以判定另一个分力(  )
A.可以小于Fsinθ B.一定等于Fsinθ
C.一定大于Fsinθ D.若>Fsinθ,则可能有两个确定的方向
11.(多选)一物体受到三个共点力、、的作用,恰能构成一个矢量三角形ABC,如图所示。其中、大小、方向均已知,大小已知、方向未知,则下列说法正确的是(  )
A.若沿AC方向,则物体所受合力为零 B.若沿AC方向,则物体所受合力为2
C.若沿CA方向,则物体所受合力为零 D.若沿CA方向,则物体所受合力为2
12.(多选)作用于同一点的两个力,大小分别为、,这两个力的合力与的夹角为,则可能为( )
A. B. C. D.
【提升练习】
1.“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,下列说法正确的是( )
A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
2.已知一条线段,以这条线段为对角线做出平行四边形,若没有附加条件限制,将作出无数个满足要求的平行四边形。将一个力分解为互成角度的两个力,若没有附加条件,分解的结果不是惟一的。现将大小为100 N的一个力F分解为互成角度的两个力F1、F2,其中F1方向与F方向的夹角为 ,已知 。则F2的最小值及此时它的方向与F1方向的夹角分别为(  )
A.50 N B.50 N C.50 N D.N
3.将一个F=10N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力方向与F成30°角,则关于另一个分力,下列说法正确的是(  )
A.的方向可能与F平行 B.的大小不可能小于5N
C.的大小可能小于5N D.的方向与垂直时最小
4.用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
关于图乙中的F与F'两力,下列说法正确的是( )
A.F与橡皮筋在同一条直线上 B. F'与橡皮筋在同一条直线上
C.F是实际的合力 D. F'是理论的合力
5.(多选)(2023秋·陕西西安·高一校考期末)小美在草稿本上画了一个力的示意图,小帅想到可以把这个力分解。若该力,把F分解为和两个分力,已知分力与F夹角为,则的大小( )
A.一定小于10N B.可能等于10N
C.可能大于10N D.最小一定等于5N
6.(多选)(2021秋·福建南平·高一统考期中)在做“研究共点力的合成”实验中,某同学提出以下一些操作注意事项,必须要做到的事项有(  )
A.两根细绳必须等长;且两弹簧测力计上拉力方向间的夹角要为锐角
B.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧秤与木板平面保持平行
C.每次要把橡皮筋拉到同一位置
D.两弹簧测力计上的拉力大小要相等
7.图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点,图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。
(1)关于本实验的操作过程,下列说法正确的是
A.为了方便测量,实验时两细绳OB、OC必须相互垂直
B.必须记录橡皮条被拉伸的数值及OB、OC细绳拉力大小
C.橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D.同时改变两条细绳的拉力,可以保持结点O的位置不变
(2)图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力,F与F'方向一定沿AO方向的是 。(填“F”或“”)
(3)图丙是某次实验记录的部分信息,其中合力F=6N,分力方向确定、与合力F夹角为,则另一分力的最小值是 N。
8.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和,回答下列问题。

(1)改变钩码个数,实验能完成的是
A.钩码的个数,
B.钩码的个数,
C.钩码的个数,,
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是
A.标记结点O的位置,并记录、、三段绳子的方向
B.量出、、三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中 (选填“甲”或“乙”)是正确的。

9.(2020秋·北京朝阳·高一日坛中学校考期中)细绳AC和BC吊起一重的物体,两绳与水平方向的夹角如图所示,求两绳的拉力分别为多大?
10.已知力F的大小和方向,在以下三种条件下,通过作图求两个分力和。
(1)图甲,已知两个分力的方向,即图中角和确定,求两力的大小;
(2)图乙,已知分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向;
(3)图丙,已知的方向和的大小,求的大小和的方向。
以上三种情况的解是否都是唯一的?
11.刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个三角形,如图所示,使用劈的时候,在劈背上加力F,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开。设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L。试求劈的两个侧面对物体的压力F1、F2。

12.取两根长约15cm的硬木条,中间用铰链连接,做成“人”字形支架。再取两块硬木,加工成L形,如图所示。弯处钉上铁皮,下面装有小铁钩,另备一根细铁丝。
实验时,把铁丝分别拴在两个小木块的铁钩上,使放在L形木块铁皮上的“人”字形支架张角在160°以上。用一个手指在“人”字形木条的铰链处用力往下按,铁丝即被拉断。想想看并试一试,缩短细铁丝长度,使“人”字形支架张角约为90°时,用相同的力往下按,铁丝能被拉断吗?为什么?
13.两人沿河岸拉一船沿河中央行驶,大人的拉力,方向与河岸成,如图所示,为了保持行驶方向不变,求小孩施加最小拉力的大小为 N,方向为 。
14.(2022秋·陕西渭南·高一校考期末)设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力为 。
15.如图所示,在同一平面内的4个力作用在一个物体上,其合力为零,现在将其中的一个力F1在该平面内顺时针转过60°,其余的力均不变,则此时物体受的合力大小为 。
16.(2022秋·上海宝山·高一上海市行知中学校考期中)两个共点力的大小分别为,,它们的夹角可在0°~180°连续变化。当合力与的夹角为37°时,合力大小等于 N。当两个分力夹角变化时,合力与的最大夹角 45°(填“大于”、“小于”或“等于”)。