2020年高中物理 第3章 相互作用 第4節(jié) 力的合成練習(xí) 新人教版必修1

第4節(jié)力的合成課時(shí)分層訓(xùn)練基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1(多選)關(guān)于共點(diǎn)力，下列說(shuō)法中正確的是()A作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，這兩個(gè)力是共點(diǎn)力B作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果是一對(duì)平衡力，則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力C作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力D作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用線相交于同一點(diǎn)，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力解析：選BCD根據(jù)共點(diǎn)力的概念，幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一個(gè)點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力，所以選項(xiàng)C、D正確；一對(duì)平衡力一定作用在同一條直線上，它們一定是共點(diǎn)力，所以選項(xiàng)B正確；對(duì)于選項(xiàng)A中所描述的兩個(gè)力，它們有可能一上一下，互相平行但不共點(diǎn)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤2(多選)對(duì)兩個(gè)大小不等的共點(diǎn)力進(jìn)行合成，則()A合力一定大于每個(gè)分力B合力可能同時(shí)垂直于兩個(gè)分力C合力的方向可能與一個(gè)分力的方向相反D兩個(gè)分力的夾角在0°到180°之間變化時(shí)，夾角越小，合力越大解析：選CD不在同一條直線上的兩個(gè)力合成時(shí)，遵循平行四邊形定則，故合力可能大于、小于或等于任意一個(gè)分力，故A錯(cuò)誤；合力是兩分力構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線，而對(duì)角線不可能同時(shí)垂直兩個(gè)邊，故B錯(cuò)誤；當(dāng)兩分力方向相反時(shí)，則合力可以與一個(gè)分力的方向相反，故C正確；兩個(gè)大小不變的力，其合力隨兩力夾角的減小而增大，故D正確3(2019·山西大學(xué)附屬中學(xué)高一期中)作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)力的大小是2 N，另一個(gè)力的大小是10 N，它們合力的大小不可能是()A6 NB8 NC10 N D12 N解析：選A兩力合成時(shí)，合力范圍為|F1F2|FF1F2，故8 NF12 N，故8 N,10 N,12 N是可能的合力，6 N沒有在范圍之內(nèi)是不可能的合力，故選A4(2018·湖南衡陽(yáng)市八中高一期中)兩個(gè)大小一定的共點(diǎn)力，合力最大值為A，合力最小值為B，則兩個(gè)力相互垂直時(shí)合力大小為()A BC D 解析：選C當(dāng)兩力同向時(shí)：F1F2A；當(dāng)兩力反向時(shí)：F1F2B，聯(lián)立解得F1，F(xiàn)2，當(dāng)這兩個(gè)共點(diǎn)力互相垂直時(shí)，根據(jù)力的平行四邊形定則，則其合力的大小為：F ，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤5如圖所示，三個(gè)大小相等的力F作用于同一點(diǎn)O，則合力最小的是()解析：選C由圖可知，C圖中三個(gè)力的合力為零，而A、B、D圖中三個(gè)力的合力不為零，故選項(xiàng)C正確6.如圖所示為兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F的大小隨兩分力的夾角變化的圖象，則這兩個(gè)分力的大小分別為()A1 N和4 NB2 N和3 NC1 N和5 ND2 N和4 N解析：選B由題圖知，兩力方向相同時(shí)，合力為5 N即F1F25 N；方向相反時(shí)，合力為1 N，即|F1F2|1 N故F13 N，F(xiàn)22 N，或F12 N，F(xiàn)23 N，B正確7.(2019·福建省四地六校高一第二次聯(lián)考)如圖，兩個(gè)體重相同的人靜止坐在秋千上，兩秋千繩子能承受的最大張力是一樣的往兩人身上同時(shí)慢慢加相同重量的物體，直到繩子斷開，則下面的敘述正確的是()A甲中繩子先斷 B甲、乙中繩子同時(shí)斷C乙中繩子先斷 D不確定解析：選C小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等值反向，合力一定，兩分力夾角越大，分力越大，所以?shī)A角越大，繩子拉力越大，則乙中繩子容易斷，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤，故選C8如圖甲所示，在廣州亞運(yùn)會(huì)射箭女子個(gè)人決賽中，中國(guó)選手程明獲得亞軍創(chuàng)造了中國(guó)女子箭手在亞運(yùn)個(gè)人賽歷史上的最好成績(jī)那么射箭時(shí)，若剛釋放的瞬間弓弦的拉力為100 N，對(duì)箭產(chǎn)生的作用力為120 N，其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示，對(duì)箭產(chǎn)生的作用力如圖乙中F所示已知cos 53°0.6，則弓弦的夾角應(yīng)為()A53° B127°C143° D106°解析：選D由圖知：F1cos F2cos F，F(xiàn)1F2100 N，F(xiàn)120 N，解得106°，故選D.9如圖所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用每個(gè)拉力均為200 N，兩力之間的夾角為60°，求這兩個(gè)拉力的合力解析：根據(jù)平行四邊形定則作出合力的示意圖，它是一個(gè)菱形，我們可以利用其對(duì)角線互相垂直平分的性質(zhì)，由圖知F2F1cos 30°200 N346 N，合力與F1、F2的夾角均為30°.答案：346 N，合力與F1、F2的夾角均為30°能力提升練10(2019·山西大學(xué)附屬中學(xué)高一期中)已知力F1、F2的合力為F，下列能反映三者關(guān)系的矢量圖是()解析：選BA圖中反映F1與F的合力是F2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B圖中反映F1與F2的合力是F，選項(xiàng)B正確；C圖中反映F2與F的合力是F1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D圖中反映F與F2的合力是F1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤11(多選)三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F15 N，F(xiàn)210 N，F(xiàn)320 N，則它們的合力()A不會(huì)大于35 N B最小值為5 NC可能為0 D可能為20 N解析：選ABD三個(gè)力的合力最大值FmaxF1F2F335 NF1與F2的合力范圍為5 NF1215 N，當(dāng)F1215 N且與F3反向時(shí)，三個(gè)力的合力最小，F(xiàn)min|F12F3|5 N，故三個(gè)力的合力范圍為5 NF35 N，故選項(xiàng)A、B、D正確12.設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對(duì)角線，如圖所示，這三個(gè)力中最小的力的大小為F，則這三個(gè)力的合力等于()A3F B4FC5F D6F解析：選A由幾何關(guān)系得F32F，又F1、F2夾角為120°，大小均為F，故其合力大小為F，方向與F3相同，因此三個(gè)力的合力大小為3F，A正確13.如圖所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10 kg的重物，CBA30°，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 N/kg)()A50 N B60 NC120 N D100 N解析：選D輕繩跨過(guò)滑輪，BC段、BD段拉力F1F2mg100 N，夾角為120°，根據(jù)平行四邊形定則，二力合成如圖所示由于F1F2，所以平行四邊形為菱形，又因?yàn)镈BE60°，所以BDE為等邊三角形，所以F1、F2的合力FF1F2100 N，即繩子對(duì)滑輪的作用力大小為100 N，選項(xiàng)D正確14.如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100 N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小解析：如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則FF1cos 30°100× N50 N，F(xiàn)2F1sin 30°100× N50 N.答案：50 N50 N15.如圖所示，兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩，下端結(jié)于一點(diǎn)掛一質(zhì)量為m的物體，已知兩繩承受的最大拉力均為FT，求在天花板上的MN兩點(diǎn)間距離s的范圍解析：因?yàn)樘旎ò逅?，兩繩又等長(zhǎng)，所以受力相等，又因繩長(zhǎng)固定，MN兩點(diǎn)距離越大，兩繩張角越大，當(dāng)合力一定時(shí)，繩的張力越大，越難承受，設(shè)繩子張力為FT時(shí)，MN兩點(diǎn)間距離為s，受力分析如圖所示，在圖中過(guò)O點(diǎn)作MN的垂線，由三角形相似，對(duì)應(yīng)邊成比例得，解得sL，所以，MN的范圍s L.答案：s L5