2017高考物理《力的合成与分解》教材解析
?? 2017高考物理《力的合成与分解》教材解析 ??
??考点6 力的合成与分解 ??考点名片
??考点细研究：本考点主要考查内容包括：(1)共点力合成的常用方法；(2)按照力的实际效果分解力；(3)正交分解法的应用等。如2016年全国卷第19题、2016年全国卷第14题、201年广东高考第19题、201年浙江高考第20题、2014年东高考第14题、2014年海南高考第题、2013年重庆高考第1题、2013年上海高考第18题等。
??备考正能量：力的合成与分解作为一种解决问题的方法，考查频率非常高，可以单独命题，也可以与平衡、牛顿第二定律、电场、磁场问题相结合，尤其是图解法应用较广。 ??
??一、基础与经典
??1 如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么( ) ??
??A．F1就是物体对斜面的压力
??B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gsα ??．F2就是物体受到的静摩擦力
??D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用 ??答案 B
??解析 G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力，应与其他实际力区别开，题中A、两项将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈，显然是错误的，物体受的力是真实力，A、、D选项错误；由物体的平衡以及牛顿第三定律的知识，可以判断B选项正确。
??2 手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮支持着悬挂重物的绳子，如图所示，现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮的作用力将( ) ??
??A．变大 B．不变 ??．变小 D．无法确定 ??答案 B
??解析 杆对滑轮的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮的作用力不变。B项正确。
??3．(多选)一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用，其大小分别为F1＝42 N、F2＝28 N、F3＝20 N，且F1的方向指向正北，下列说法中正确的是( ) ??A．这三个力的合力可能为零
??B．F1、F2两个力的合力大小可能为20 N
??．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南
??D．若物体处于静止状态，则F2、F3的合力大小一定为42 N，方向与F1相反，为正南 ??答案 ABD
??解析 F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即14 N≤F≤70 N，选项B正确；F3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项A正确；若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，选项错误，D正确。 ??4 如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止，当力F逐渐减小后，下列说法正确的是( ) ??
??A．物体受到的摩擦力保持不变 ??B．物体受到的摩擦力逐渐增大 ??．物体受到的合力减小 ??D．物体对斜面的压力逐渐减小 ??答案 A
??解析 对物体受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和拉力，如图所示。 ??
??因为物体始终静止，处于平衡状态，合力一直为零，根据平衡条，有：
??垂直斜面方向：F＋ FN＝Gsθ，
??Gsθ不变，所以F逐渐减小的过程中，FN逐渐变大，根据牛顿第三定律，物体对斜面的压力也增加。
??平行斜面方向：Ff＝Gsinθ，G和θ保持不变，故Ff保持不变，故A正确。
?? 如图所示，质量分别为、的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为30°的斜面上，已知＝2，不计滑轮摩擦。现将斜面倾角由30°增大到3°，系统仍保持静止。下列说法正确的是( ) ??
??A．细绳对A的拉力增大 B．A对斜面的压力减小 ??．A受到的摩擦力不变 D．A受到的合力增大 ??答案 B
??解析 因为gsin30°＝g，所以倾角为30°时，A所受的摩擦力为零，将斜面倾角由30°增大到3°的过程中，细绳对A的拉力为g不变，A对斜面的压力gsθ减小，A受到的摩擦力增大，A受到的合力仍为零，所以只有B正确。
??6．如图所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是( ) ??
??A．F增大，FN减小 B．F增大，FN增大
??．F减小，FN减小 D．F减小，FN增大 ??答案 B
??解析 某时刻小球的受力如图所示，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α，则F＝gtanα，FN＝，随着挡板向右移动，α角越越大，则F和FN都要增大，B项正确。 ??
??7 (多选)如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是，不考虑转动情况，下列说法正确的是( ) ??
??A．下面每个球对地面的压力均为g ??B．下面的球不受地面给的摩擦力 ??．下面每个球受地面给的摩擦力均为g ??D．上面球对下面每个球的压力均为g ??答案 AD
??解析 以四个球整体为研究对象受力分析可得，3FN＝4g，可知下面每个球对地面的压力均为FN＝g，A项正确；隔离下面的一个球分析，四个球的球心连线构成了正四面体，由几何关系可知上面球对下面球的压力F与g的夹角的余弦值为，正弦值为；则有F·＋g＝FN，f＝F·，解得f＝g，F＝g，故B、错误，D正确。
??8．(多选)人们在设计秋千的时候首先要考虑的是它的安全可靠性。现一个秋千爱好者设计一个秋千，用绳子安装在一根横梁上，如图所
示，图中是设计者设计的从内到外的四种安装方案，一个重为G的人现正坐在秋千上静止不动，则下列说法中正确的是 ( ) ??
??A．从安全的角度看，四种设计的安全性相同 ??B．从安全的角度看，设计1最为安全 ??．每种设计方案中两绳拉力的合力是相同的
??D．若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G ??答案 BD
??解析 坐在秋千上的人的重力是一定的，当两绳的夹角越小时，根据力的平行四边形定则可知绳所受到的拉力就越小，当两绳平行时两绳所受的拉力最小，此时最为安全，所以选项A错误、B正确；根据力的平衡可知四种方案中每种方案两绳的合力都为G，故选项正确；由力的平行四边形定则可知若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G，故选项D正确。
??9 如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为( ) ??
??A．Fsθ B．Fsinθ ??．Ftanθ D．Ftθ ??答案 B
??解析 要使物块沿AB方向运动，恒力F与另一个力的合力必沿AB方向，当另一个力与AB方向垂直时为最小，故F′＝Fsinθ，B正
示，图中是设计者设计的从内到外的四种安装方案，一个重为G的人现正坐在秋千上静止不动，则下列说法中正确的是 ( ) ??
??A．从安全的角度看，四种设计的安全性相同 ??B．从安全的角度看，设计1最为安全 ??．每种设计方案中两绳拉力的合力是相同的
??D．若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G ??答案 BD
??解析 坐在秋千上的人的重力是一定的，当两绳的夹角越小时，根据力的平行四边形定则可知绳所受到的拉力就越小，当两绳平行时两绳所受的拉力最小，此时最为安全，所以选项A错误、B正确；根据力的平衡可知四种方案中每种方案两绳的合力都为G，故选项正确；由力的平行四边形定则可知若方案4中两绳夹角为120°，则每绳受的拉力大小为G，故选项D正确。
??9 如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为( ) ??
??A．Fsθ B．Fsinθ ??．Ftanθ D．Ftθ ??答案 B
??解析 要使物块沿AB方向运动，恒力F与另一个力的合力必沿AB方向，当另一个力与AB方向垂直时为最小，故F′＝Fsinθ，B正