专题 06 力的合成与分解
【知识点一】合力的大小范围
两个共点力的合成:|F1-F2|≤F 合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反
向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.
【例 1】[合力与分力的关系] (2020·河北衡水调研)两个力 F1 和 F2 间的夹角为 θ,两力的合力为 F.以下说法
正确的是( )
A.合力 F 总比分力 F1 和 F2 中的任何一个力都大
B.合力 F 一定总比分力 F1 和 F2 中的某一个力大
C.若 F1 和 F2 大小不变,θ 越小,合力 F 就越大
D.如果夹角 θ 不变,若 F1 的大小不变,只要 F2 增大,合力 F 就必然增大
【例 2】[合力范围判断] (多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力 F 1、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
C.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,方向指向正南
【知识点二】力的分解常用的方法
【例 3】如图所示,墙上有两个钉子 a 和 b,它们的连线与水平方向的夹角为 45°,两者的高度差为 l.一条不
可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点,另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重物.在绳
上距 a 端l
2的 c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,
则重物和钩码的质量比m1
m2为( )
A. 5 B.2 C.
5
2 D. 2
【例 4】[力的正交分解] (2020·河北衡水调研)如图所示,质量
为 m 的物体置于倾角为 θ 的固定斜面上,物体与斜面之间的动
摩擦因数为 μ,先用平行于斜面的推力 F1 作用于物体上使其能
沿斜面匀速上滑(如图甲),再改用水平推力 F2 作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑(如图乙),则两次的
推力之比F1
F2为( )
A.cos θ+μsin θ B.cos θ-μsin θ C.1+μtan θ D.1-μtan θ
【例 5】[力的分解中的多解性讨论] 已知两个共点力的合力为 50 N,分力 F1 的方向与合力 F 的方向成 30°
角,分力 F2 的大小为 30 N.则( )
A.F1 的大小是唯一的 B.F2 的方向是唯一的C.F2 有两个可能的方向 D.F2 可取任意方向
【例 5】[力的分解中的多解性计算] (多选)(2020·陕西商洛调研)已知力 F,且它的一个分力 F 1 跟 F 成 30°
角,大小未知,另一个分力 F2 的大小为 3
3 F,方向未知,则 F1 的大小可能是( )
A.
3F
3 B. 3F
2 C.2 3F
3 D. 3F
【知识点三】“活死结”与“动定杆”
【例 6】如图,
两个轻环a和
b 套在位于竖
直 面 内 的 一
段 固 定 圆 弧 上;
一 细 线 穿 过
两 轻 环 , 其
两 端 各 系 一
质量为m的小
球.在 a 和 b
之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的
质量为( )
A.m
2 B.
3m
2
C.m D.2m
【例 7】(2020·天津月考)如图为两种形式的吊车的
示意图,OA 为可绕 O 点转动的轻杆,重量不计,AB 为缆绳,
当它们吊起相同重物时,杆 OA 在图(a)(b)中的受力分别为
Fa、 Fb,则下列关系正确的是( )
A.Fa=Fb B.Fa>Fb
C.Fa