高中物理 34 力的合成练习 新人教版必修1
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高中物理必修1《力的合成》专项训练题一、选择题1.将同时作用在同一物体上的两个力F 1和F 2合成为F ,则可以肯定的是( )A .F 1、F 2和F 是同一施力物体产生的力B .F 1、F 2和F 是同一性质的力C .F 的作用效果与F 1、F 2的总作用效果相同D .F 1、F 2的代数和一定等于F2.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F 1=5N ,方向沿x 轴的正向;F 2=6N ,沿y 轴正向;F 3=4N ,沿x轴负向;F 4=8N ,沿y 轴负向,以上四个力的合力方向指向( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.如图1所示,两个共点力F 1、F 2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F .在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F 的大小变化情况为( )A .从最小逐渐增大到最大B .从最大逐渐减小到零C .从最大逐渐减小到最小D .先增大后减小4.如图2所示,是两个共点力的合力F 跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像,则这两个分力的大小分别是( )A .1 N 和4 NB .2 N 和3 NC .1 N 和5 ND .2 N 和4 N 5.如图3所示,6个力的合力为F 1,若去掉1 N 的那个分力,则其余5个力的合力为F 2.则关于F 1、F 2的大小及方向表述正确的是( )A .F 1=0,F 2=0B .F 1=1 N ,方向与1 N 的力反向,F 2=0C .F 1=0,F 2=1 N ,方向与4 N 的力同向D .F 1=0,F 2=7 N ,方向与4 N 的力同向 图1 图2图36. 小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图4所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F ,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G ,则下列说法中正确的是( )A .当θ为120°时,F =GB .不管θ为何值,F =G 2C .当θ=0°时,F =G 2D .θ越大时F 越小二、填空题7.在做《探究求合力的方法》的实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A 点,用两根细绳结在橡皮条的另一端O ,如图5所示。
3.4力的合成与分解学习目标课程标准学习目标1.知道合力、分力以及力的合成和分解的概念。
2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系。
3.知道共点力的概念,会用作图法、计算法求合力。
4.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量。
5.会用正交分解法求分力。
6.会通过实验探究力的平行四边形定则。
1.物理观念:知道合力、分力、力的合成和分解的基本概念,平行四边形定则是矢量运算法则。
2.科学思维:会利用等效替代法分析合力和分力,会用作图法、计算法求解合力与分力。
3.科学态度与责任:应用力的合成和分解分析生活中的相关问题,培养将物理知识应用与生活、生产的实践意识。
02预习导学(一)课前研读课本,梳理基础知识:一、合力和分力1.共点力几个力如果都作用在物体的,或者它们的作用线相,这几个力叫作共点力.2.合力与分力假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的相同,这个力就叫作那几个力的,这几个力叫作那个力的.3.合力与分力的关系合力与分力之间是一种的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.二、力的合成和分解1.力的合成:求的过程.2.力的分解:求的过程.3.平行四边形定则:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向,如图所示,F表示F1与F2的合力.4.如果没有限制,同一个力F 可以分解为对大小、方向不同的分力.5.两个以上共点力的合力的求法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.(二)即时练习:【小试牛刀1】两个力合成,关于合力这两个力的大小关系正确的说法是()A .合力总是大于这两个力中的每一个力B .两个力都增大时合力一定增大C .合力可以比这两个力中的每一个力都小D .合力至少大于这两个力中的一个力【小试牛刀2】如图,甲、乙两位同学分别用力F 1、F 2共同提着一桶水,水桶静止;丙同学单独向上用力F 也能提着这桶水,让水桶保持静止,则F 1和F 2的合力()A.大于F B.小于F C.等于F D.方向向下【小试牛刀3】(多选)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是()A.高大的桥要建很长的引桥,减小桥面的倾角,是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力,达到行车方便和安全的目的B.幼儿园的滑梯很陡,是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力,使小孩下滑得更快C.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大,是由于张开时手臂产生的合力增大的缘故D.帆船能顺风行驶,说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力03探究提升【问题探究1】合力与分力的关系1.合力和分力的“三性”2.合力与分力的关系(1)两分力同向(θ=0)时,合力最大,F =F 1+F 2,合力与分力同向.(2)两分力反向(θ=180°)时,合力最小,F =|F 1-F 2|,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.(3)当两个分力大小不变时,合力F 随两分力夹角θ的增大而减小,合力的大小取值范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2.(4)合力大小可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.【典型例题1】关于合力和分力的关系,下列说法正确的是()A.两个力的合力至少大于其中一个分力B.两个分力的夹角不变,其中一个分力变大,那么合力一定变大C.两个分力的大小不变,夹角逐渐变大,合力一定变小D.将某一个确定的力分解成两个分力,其中一个分力的大小确定,那么另外一个分力也唯一确定【典型例题2】两个共点力的合力F 跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像如图所示,则这两个分力的大小分别是()A.1N 和4N B.2N 和3N C.1N 和5N D.2N 和4N【对点训练1】如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力,下列结论正确的是()A.F 2就是物体对斜面的压力B.物体受N 、F 1、F 2三个力作用C.物体受mg 、N 、F 1、F 2四个力作用D.F 1、F 2两个分力共同作用的效果跟重力mg 的作用效果相同根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:(2)计算法两分力共线时:①若F1与F2方向相同,则合力大小F=F1+F2,方向与F②若F1与F2方向相反,则合力大小F=|F1-F2|,方向与两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力三个共面的共点力大小分别是1F 、2F 、3F ,关于它们的合力F 的大小,下列说法中正确的如何取值,F 大小的取值范围一定是1230F F F F ≤≤++A.两个分力的大小分别为3N 和5N B.两个分力的大小分别为1N 和6NC.在夹角为180°时合力最小,且最小值为1N D.在夹角为0°时合力最小,且最小值为1N 【问题探究3】力的分解的讨论1.一个力在不受条件限制下可分解为无数组分力将某个力进行分解,如果没有条件约束,从理论上讲有无数组解,因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解是没有实际意义的。
2020-2021学年高中物理人教版(2019)必修第一册同步:第三章相互作用—力4力的合成和分解一、单项选择题1.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况下,该物体所受的合力最大的是( )2.一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每支手臂向下的力最大( )3.如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上4.如图所示,欲借助汽车的力量,将光滑凹槽中的铁球缓慢拉出,随着汽车对铁球的作用力越来越大,凹槽对球的弹力( )A.始终水平向左,越来越大B.始终竖直向上,越来越大C.斜向左上方,越来越大D.斜向左上方,大小不变5.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )A.G和G B.22G和22GC.12G和32G D.12G和12G6.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N的大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )A.甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2 NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D .丁图中物体所受的合外力大小等于0 7.关于共点力,下列说法中不正确的是( )A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,这两个力是共点力B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线相交于同一点,则这几个力是共点力8.明朝谢肇的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾斜,议欲正之,非万缗不可。
实验:探究两个互成角度的力的合1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某小组利用如图所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。
则下列叙述正确的是( )A.该实验中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力B.两次操作不需要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C.实验中AO和BO的夹角应尽可能大D.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻度线【解析】选D。
AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,A 错误;实验中两次拉伸橡皮条,注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,以保证两次操作中CO的拉力是相同的,B错误;实验中AO和BO的夹角不宜太大也不宜太小,C错误;弹簧秤与木板平行以保证合力与分力在同一平面内,正对弹簧秤的刻度线读数可以减小偶然误差,D正确。
【补偿训练】(2018·天津高考)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有________。
A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是________。
【解析】(1)为了使实验结果更具有普遍性,在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置,A错误;只要这一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可,即O点位置相同,不需要再次重复实验时的O点位置必须相同,B正确;使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,C正确;合力可以大于任一个分力,也可以等于分力,还可以小于任一分力,D错误。
第2课时实验:探究两个互成角度的力的合成规律一、实验目的1.练习用作图法求两个力的合力。
2.练习使用弹簧测力计。
3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。
二、实验原理1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度,即力F′与F1、F2共同作用的效果相同,那么F′为F1、F2的合力。
2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小,并记下它们的方向,作出F′和F1、F2的图示,以F1、F2的图示为邻边作平行四边形,其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。
3.比较F′与F,若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等,则可以证明互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则。
三、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。
四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数F1和F2,用铅笔描下O 点的位置及此时两细绳的方向。
4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。
5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。
五、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。
3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。
六、误差分析1.误差来源除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等。
力的合成和分解课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021陕西宝鸡高一期末)在力的合成中,关于两个分力与它们合力的关系,下列说法中正确的是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力的方向一定与分力的方向相同C.合力大小一定比任何一个分力都大D.两个分力不变且两个分力的夹角在0~180°之间变化时,夹角越大合力越小,合力大小不一定是等于两个分力大小之和,A错误;由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于分力,由此可见:合力可能大于分力也有可能小于分力,C错误;当夹角在0~180°之间变化时,由公式F=√F12+F22+2F1F2cosθ,知夹角越大合力越小,D正确。
2.如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止。
已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为()A.FB.√2FC.√3FD.2FOP对O点拉力的大小等于绳OA和OB的拉力的合力,根据几何知识可知,应为F。
3.(2021山西长治高一月考)三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示,它们围成封闭的三角形。
则这三个力的合力最大的是()中F1和F2的合力为-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力为F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力为F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力为F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故选D。
4.如图甲为射箭比赛时的场景。
已知弓的顶部跨度为l,且拉弓过程中l保持不变;弦均匀且弹性良好,其自由长度也为l,劲度系数为k;射箭时弦和箭可等效为图乙情景:箭在弦的正中间,弦夹在类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去。
发射箭时弦的最大长度为2l,设弦的弹力满足胡克定律,则箭被发射瞬间所受的弹力为()kl B.kl C.√3kl D.2klA.√32,两侧弦和虚线构成一个正三角形,则弦伸长的长度为x=2l-l=l,由胡克定律知,弦上的拉力为F=kx=kl,两侧弦之间的夹角为60°,则箭受到的弹力,即两侧弦的拉力的合力为F'=2F cos 30°=√3kl。
3.4 力的合成和分解-同步练习(含解析)一、单选题1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15N、5N、6NB.3N、6N、4NC.1N、2N、10ND.1N、6N、7N2.如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。
当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。
则以下说法正确的是()A.当OD,OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力,OD,OC两拉索夹角越小,拉索OD,OC拉力越大D.若保持OD,OC两拉索拉力不变,OD,OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力3.如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O为轻绳之间连接的结点,图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些,图乙中的端点B稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变),则关于θ角和OB绳的张力F的变化,下列说法正确的是()A.图甲、乙中的θ角均增大,F均不变B.图甲、乙中的θ角均不变,F均不变C.图甲中θ角增大、图乙中θ角不变,张力F均不变D.图甲中θ角减小、F不变,图乙中θ角增大、F减小4.如图,小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤,那么测出来的体重示数比他实际体重()A.偏大B.偏小C.准确D.不准确,但无法判断偏大偏小5.如图,物体在力F作用下水平向右做匀速直线运动,F与水平面夹角为37°。
撤去F瞬间,物体受到的合力大小可能是()A.0B.0.3FC.0.8FD.F6.关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中,正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2可能是同一个物体受到的力,也可能是物体间的相互作用力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力7.如图所示,有两个共点力,一个是F1=40N,一个是F2,它们的合力是F=100N,则F2的大小可能是()A.20 NB.40 NC.80 ND.160 N8.关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F,下列说法正确的是()A.合力F的大小一定大于任一分力的大小B.合力F的大小一定小于任一分力的大小C.合力F的大小可能等于F1或F2的大小D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而增大二、多选题9.两个共点力的大小分别为5N和8N, 其合力的大小可能等于()A.2NB.5NC.8ND.13N10.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )A. B. C. D.11.如图,将力F=40N(大小、方向已知)分解为两个分力F1和F2,已知F2和F的夹角θ= .则关于分力F2,以下说法中正确的是()(sin =0.6,cos =0.8)A.当F1=30N时,有两个解B.当F1=50N时,有唯一解C.当F1=20N时,有唯一解D.当F1=24N时,有两个解12.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小可能等于()A.6NB.10NC.20ND.25N13.下列四组三个共点力的合力可能是0的有()A. B. C. D.14.作用于一个质点上的三个力,F1=4N,F2=28N,F3=11N,它们的合力大小可能为()A.24NB.25NC.3ND.11N三、解答题15.如图所示,质量m=2kg的木块置于光滑水平面上,在大小F=8N、方向与水平面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动.求:木块所受的合力大小;16.质量为m的木块,放在倾角为α的斜面上,力F垂直于斜面作用在木块上,如图所示,则木块对斜面的压力大小是多少?17.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是多少?18.重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块沿水平地面匀速运动,问此最小作用力的大小和方向应如何?答案一、单选题1.【答案】B【解答】三力中某两个力的合力|F1﹣F2|≤F1、2合≤F1+F2,若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内,则这三个力的合力可能为零,物体就处于平衡状态.A.10N≤F1、2合≤20N,F3=6N不在这范围内,A不符合题意;B.3N≤F1、2合≤9N,F3=4N在这范围内,B符合题意;C.1N≤F1、2合≤3N,F3=10N不在这范围内,C不符合题意;D.5N≤F1、2合≤7N,F3=7N在这范围内,但此时三力共线,不符合题意,D不符合题意。
高中物理必修一:力的合成和分解课时练习一、单选题1.两个力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.若F1和F2大小不变,夹角θ由零增大到180°过程中,合力先减小后增大B.合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大C.F1和F2大小相等时,它们的合力大小F可能等于分力大小D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2.如下图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最大的是()A.B.C.D.3.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.B.500N C.1000N D.400N4.如图所示,一个物体由绕过定滑轮的细绳拉着,分别被图中所示的三种情况拉住静止不动,在这三种情况下,若绳的拉力分别为T1、T2、T3,轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3,若不计滑轮的质量及摩擦,则()A.T1=T2=T3N1=N2=N3B.T1>T2>T3N1=N2=N3C.T1=T2=T3N1>N2>N3D.T1<T2<T3N1<N2<N35.如图所示,将光滑斜面上物体的重力mg分解为G1、G2两个力,下列说法正确的是()A.物体受到重力mg、支持力F N以及G1、G2四个力的作用B.物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用C.G1是斜面给物体的下滑力,G2是物体给斜面的压力D.斜面对物体支持力F N的大小等于mg sinθ6.有两个共点力,一个力的大小是10N,另一个力的大小是4N,它们合力的大小可能是()A.40N B.25N C.15N D.8N7.下图中按力的作用效果分解错误的是()A.B.C.D.8.如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时,需要用颈部牵拉器牵拉颈部,以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子,牵拉绳分别为水平、竖直方向,牵拉物P的重力为G,不计小滑轮重力,则牵拉器作用在患者头部的合力大小是A.G B.2G C D.3G9.如图所示,一个力F=30N,现已知F的一个分力F1的方向与F成37°,大小未知.已知sin37º=0.6,cos37°=0.8.关于另一个分力F2的说法中正确的是A.F2的最小值等于零B.无法确定F 2的最小值C.F 2的最小值等于12N D.F 2的最小值等于18N10.三个共点力大小满足F1≤F2≤F 3,则它们的合力F的大小,下列说法中正确的是A.F大小一定满足F≥F 3 B.F大小一定满足F≥F 1C.F大小的取值范围一定是0≤F≤F 1+ F 2+ F 3D .若F 1: F 2: F 3=3:4:5,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零11.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F ,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G ,则下列说法中正确的是A .当θ为120°时,F =2G B .不管θ为何值,F =2G C .θ 越大,F 越大 D .θ 越大,两个拉力F 的合力越小12.如图所示,物体静止在倾角为 的斜面上,物体所受重力G 沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向分解为F 1和F 2,以下说法正确的是( )A .F 1就是物体对斜面的压力B .F 1与斜面对物体的支持力大小相等,方向相反C .F 2就是斜面作用在物体上的静摩擦力D .F 2与斜面作用在物体上的静摩擦力是一对相互作用力二、填空题13.如图所示,甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N 的力水平向右推,乙用50N 的力水平向左拉,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 N ,方向14.已知两个共点力的大小分别为3 N 、5 N ,则它们合力的最大值为 N,最小值为 N.15.两个共点力的合力最大为15N ,最小为5N ,则这两个力的大小分别为____N 和___N .若这两个力的夹角是90°,则合力的大小为 ____N .16.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC 的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC 和弹簧秤a 、b 做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00 cm 不变的条件下:(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N.(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”).三、解答题17.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球1、2,分别用光滑挡板A B、挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面。
高中物理必修一第三章第4节力的合成经典例题解析1.关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是( ) A.F大小随F1、F2间夹角的增大而增大B.F大小一定大于F1、F2中最大者C.F大小随F1、F2间的夹角的增大而减小D.F大小不能小于F1、F2中最小者解析:当两分力夹角为0时,合力最大为两分力之和,当夹角为180°时,合力最小为两分力之差,0<θ<180°时,合力随夹角的增大而减小。
答案:C2.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如图3-4-8所示,物体受到的合力为( )A.15 N B.25 N 图3-4-8 C.20 N D.0解析:物体处于静止状态,合力为0。
答案:D3.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力不可能等于( )A.9 N B.25 NC.8 N D.21 N解析:大小为15 N和8 N的共点力合力大小范围为7 N≤F≤23 N,故25 N不可能是其合力大小,答案为B。
答案:B4.如图3-4-9是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。
如果要减小手指所受的拉力,可采取的办法是( )A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量图3-4-9 C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小,如图所示。
只增加绳的长度,F1、F2的大小及其夹角不变,则合力F不变,A错误;只增加重物的重量,F1、F2的大小增大,夹角不变,则合力F变大,B错误;手指向下移动,F1、F2大小不变,夹角变小,则合力F变大,C错误;同理,D正确。
答案:D。
人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)高一物理力的合成与分解基础练题1.在力的合成中,合力与分力的关系是什么?A。
合力可以比两分力都小。
2.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种或哪些分解方法是不可能的?B。
分力之一垂直于F。
3.已知物体在F1、F2、F3三共点力作用下处于平衡,若F1=20N,F2=28N,那么F3的大小可能是多少?C。
40N。
4.两个共点力大小相等都等于F,同时作用在物体上时合力大小也等于F,此时两力之间的夹角应为多少?A。
0度。
5.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有哪些?B。
10N和10N。
6.物体受到两个方向相反的共点力F1和F2的作用,F1=4N,F2=5N,在F2由5N逐渐减小到零的过程中,物体受到的合力大小变化是什么?C。
先减小后增大。
7.弹簧秤两端各拴一绳,用大小都等于F、方向相反的两个力分别拉住两绳,则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为多少?A。
F1=2F,F2=0.8.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内,为了使脚受的拉力增大,可采取的方法是什么?D。
只将两定滑轮的间距增大。
9.如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是什么?C。
人对地面的作用力不变。
1.题目解答:1.当θ=0时,两个力的合力最大,最大值是7N;当θ=180°时,两个力的合力最小,最小值是1N。
2.这三个力的合力大小为20N。
3.F1=50N,F2=86.6N。
4.风力的大小为F = mg tanθ,金属丝的拉力大小为T =mg/cosθ。
5.(8) 在纸面上任选一点B,测出OA和OB的长度,作出OA和OB的方向,作出F的平行四边形,求出F的大小和方向。
高中物理必修一第三章第四节力的合成与分解练习题一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.关于力的分解,下列叙述正确的是()A. 分力一定小于合力B. 任何一个力都只有一种分解情况C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力2.如图所示,一直杆倾斜固定并与水平方向成30°角,直杆上套有一个质量为0.5kg的圆环,圆环与轻弹簧相连,在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F=10N的力,圆环处于静止状态.已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7,g取10m/s2.下列说法正确的是()A. 圆环受到直杆的弹力,方向垂直于直杆向上B. 圆环受到直杆的弹力,大小等于2.5NC. 圆环受到直杆的摩擦力,大小等于2.5ND. 圆环受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上3.如图甲为射箭场景。
拉弓时手对弦的作用力为F,弦的拉力分别为F TA和F TB,如图乙所示,则关于箭被发射前的受力情况,下列分析正确的是()A. F一定大于F TAB. F TA和F TB的大小之和等于FC. 箭受的合力为零D. 人将弦拉得越紧,箭受的合力越大4.如图所示,两条完全相同的橡皮筋一端固定在水平地面上,另一端拴住一质量M=0.05kg的小球.一小童用竖直向上的拉力F缓慢拉动小球,当两条橡皮筋与地面之间的夹角均为30°时,拉力F=0.7N,则两条橡皮筋上的拉力(g=10m/s2)A. 大小相等,且大小为0.7NB. 大小相等,且大小为0.5NC. 大小相等,且大小为0.2ND. 大小不相等5.如图所示,小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。
已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶总重量为G,则下列说法中错误..的是()A. 当θ=0°时,F=GB. 当θ=120°时,F=GC. 当θ=90°时,F=√2G2D. θ越大,F越大6.如图,一凹形槽内有一轻质弹簧和一物块,槽内两端装有压力传感器。
人教版高中物理必修1第三章《力的合成和分解》同步练习一、选择题1.质量相同的小球A、B分别带有+3q和-q电量,两段等长绝缘细线悬挂在O点如图所示,当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时,可能出现的状态应是()A.B.C.D.2.下列四组物理量中均为标量的是()A.电势电场强度B.热量功率C.动量动能D.速度加速度3.如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为()A.√33N B.1.0N C.2√33ND.2.0N4.长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述的物理量属于矢量的是()A.质量B.速率C.动量D.动能5.如图,两个可视为质点的完全相同小球A、B用轻绳连接并固定挂在两个竖直细杆的M、N两点,整个系统保持静止状态。
其中MA与竖直杆的夹角为45°,BN在同一水平面,则AB绳和BN绳的拉力大小之比等于()A.√5:2B.√3:1C.2√2:√5D.√5:16.一根轻质细绳上端固定,串联着三个质量不同的小球,从上到下小球的质量分别为2kg、3kg、1kg,三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。
当三个小球稳定静止时,其实际形态最接近的是()A.B.C.D.7.如图(a),某人借助瑜伽球锻炼腿部力量,她曲膝静蹲,背部倚靠在瑜伽球上,瑜伽球紧靠竖直墙面,假设瑜伽球光滑且视为均匀球体,整体可简化成如图(b)。
当人缓慢竖直站立的过程中,人的背部与水平面夹角θ<π2,下列说法正确的是()A.墙面对球的力保持不变B.人受到地面的摩擦力变大C.地面对人的支持力变大D.球对人的压力先增大后减小8.如图,用AB与AC两根绳悬挂一质量分布不均(重心偏左)的矩形画框,画框底部需保持与水平地面平行。
第三章相互作用——力4力的合成和分解课时1力的合成基础过关练题组一合力与分力力的合成1.(多选)对两个大小不等的共点力进行合成,则()A.合力一定大于每个分力B.合力可能同时垂直于两个分力C.合力的方向可能与一个分力的方向相反D.两个分力的夹角在0°到180°之间变化时,夹角越小,合力越大2.(2018河南中原名校高一上期末)(多选)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.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要增大F2,合力F必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同作用的效果是相同的3.(多选)力是矢量,它的合成与分解遵循平行四边形定则,则下列关于大小分别为7 N和9N的两个力的合力的说法正确的是()A.合力可能为3NB.合力不可能为9NC.合力一定为16ND.合力可能为2N4.如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。
关于此过程绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是()A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.不能确定5.两根长度相同、材料相同的细绳悬挂一块小黑板,以下四种挂法中,最容易拉断细绳的是()6.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示。
已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当θ为120°时,F=GB.不管θ为何值,F=G2C.当θ=0°时,F=G2D.θ越大时,F越小题组二合力的计算7.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小可能为()A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N8.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为F1=30N,F2=40N,F3=50N,且F1的方向与F2的方向垂直,F3的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为()A.120N,0B.120N,20NC.100N,0D.100N,20N9.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,则这三个力的合力等于()A.3FB.4FC.5FD.6F10.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为()A.√a2+b2B.√a2+b22C.√a+bD.√a2+b22能力提升练题组一力的合成1.(2020湖北宜昌高一检测,)三个共点力F1=5N、F2=8N、F3=10N作用在同一个质点上,其合力大小范围正确的是()A.0≤F≤23NB.3N≤F≤23NC.7N≤F≤23ND.13N≤F≤23N2.(2019吉林实验中学高一上期中,)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是()A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于03.(2019四川绵阳南山中学高一上期中,)如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P 点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。
实验互成角度的两个力的合成1、一物块在拉力F的作用下沿着水平方向做匀速运动,则拉力F与摩擦力f的合力方向(A)可能向上偏右(B)可能向上偏左(C)一定竖直向上(D)一定竖直向下2、如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取什么方向时,F1、F2在L上分力之和为最大()(A)F1、F2合力的方向,(B)F1、F2中较大力的方向,(C)F1、F2中较小力的方向,(D)以上说法都不正确。
3、作用于O点的三个力的合力为零,设其中一个力的大小为F1,方向沿y轴正方向,力F2大小未知,方向与x轴负方向夹角为θ,如图所示,下列关于第三个力F3的判断正确的是【】A.力F 3只能在第Ⅳ象限B.力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小C.F3的最小值为F1cos θD.力F3在第Ⅰ象限的任意区域4、一个放置在光滑水平面上的物体同时受到两个水平方向的大小分别为3N和4N的力的作用,则其合力的大小可能是A.0.5N B.1NC.5N D.10N5、体操吊环运动中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(如图甲所示),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图乙所示位置,则在此过程中,吊环的每根绳的拉力F T(两绳拉力相等)及其两绳的合力F 的大小变化情况为()A.F T减小,F 不变B.F T 增大,F 增大C.F T 增大,F 减小D.F T 增大,F 不变6、如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力矢量恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系为F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是()7、如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。
某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
设吊床两端绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着和坐着时F2一样大8、质量为m的体操运动员,双臂竖直悬吊在单杠下,当他如图增大双手间距离时A.每只手臂的拉力将减小B.每只手臂的拉力可能等于mgC.每只手臂的拉力一定小于mgD.两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反9、吊环比赛项目中有一个高难度的动作,运动员先双手向下撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在俩手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为()A.F T增大,F不变B.F T增大,F增大C.F T增大,F减小D.F T减小,F不变10、作用于同一点的两个力,大小分别为F1=10N,F2=6N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为A. 900B. 300C. 600D.120011、如果两个共点力之间的夹角保持不变,当其中一个力增大时,这两个力的合力F的大小()A.可以不变 B.一定增大 C.一定减小 D.以上说法都不对12、将F1、F2、F3三个共点力矢量首尾相连后,得到如图所示三角形,则这三个力的合力为(A)0(B)2 F1(C)2 F2(D)2 F313、广东亚运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,为中国体育军团勇夺第一金,其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(设开始时两绳与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为()A.F T增大,F不变B.F T增大,F增大C.F T增大,F减小D.F T减小,F不变14、作用于同一点的两个力,大小分别为F1=10N,F2=6N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为A. 900B. 300C. 600D.120015、如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L取什么方向时,F1、F2在L上分力之和为最大()A.F 1、F2合力的方向B.F1、F2中较大力的方向C.F1、F2中较小力的方向D.以上说法都不正确。
3.4 力的合成 (10分钟,10分)1.做“探究两个力的合成”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A .两根细绳必须等长B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是________.(填入相应的字母)【答案】C【解析】在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力合成时,其合力方向不一定在两分力的角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上,实验时弹簧秤应与木板平面平行,使读数与绳作用力相等.则C 项正确.2.在第45届世界体操锦标赛上,我国选手刘洋勇夺吊环冠军.比赛中他先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α.已知他的体重为G ,吊环和绳索的重力不计.则每条绳索的张力为( )A.G 2cos αB.G 2sin αC.G 2cos αD.G2sin α 【答案】A【解析】以刘洋为研究对象,他受到重力和绳索的拉力,三个力为共点力.绳索与竖直方向的夹角为α,在竖直方向上有G=2F cosα,所以F=G2cosα,故选项A正确.3.作用在一个物体上的两个力,大小分别是30 N和40 N,如果它们的夹角是90°,则这两个力的合力大小是( )A.10 N B.35 NC.50 N D.70 N【答案】C【解析】由平行四边形定则,可求合力大小为50N.4.物体在三个共点力作用下保持静止状态,已知其中两个力的大小分别是F1=4 N, F2=7 N,则第3个力F3的大小不可能是( )A.3 N B.7 NC.11 N D.15 N【答案】D【解析】当三个共点力平衡时,任意两个力的合力大小与第三个力相等,方向相反;由于两个分力的大小为F1=4 N,F2=7 N,则其合力的最小值为二个力的差,是在同一直线上它们的方向相反时,大小为7 N-4 N=3 N;合力的最大值为二个力的和,是在同一直线上它们的方向相同时,大小为7 N+4 N=11 N;故A、B、C都在这个范围内,只有D 中的15 N超出了这个范围,故D是不可能的.(20分钟,30分)知识点一力的合成1.下列关于合力的叙述中正确的是( )A.合力是原来几个力的等效替代,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B.两个力夹角为θ(0°≤θ≤180°),它们的合力随θ增大而增大C.合力的大小不可能比分力小D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算【答案】A【解析】合力是所有分力的一种等效力,它们之间是等效替代关系.合力和作用在物体上各分力间的关系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是与一个分力等效.只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成运算.就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较,则合力的大小可以大于、等于或小于该分力的大小,这是因为力是矢量.力的合成遵循平行四边形定则,合力的大小不仅跟分力的大小有关,而且跟分力的方向有关.根据力的平行四边形定则和数学知识可知,两个分力间夹角为θ(0°≤θ≤180°),它们的合力随θ增大而减小.当θ=0°时,合力最大,为两分力的代数和;当θ=180°时,合力最小,等于两分力的代数差.所以合力的大小总不会比分力的代数和大,但可能比分力小.故A正确.2.如图所示,物体M放在水平面上受到两个水平力的作用,F1=4 N,F2=8 N,物体处于静止.如果将水平力F1增加5 N,则( )A.物体M仍处于静止B.物体M受到的合力方向向左C.物体M受到的合力方向向右D.物体M受到的摩擦力等于5 N【答案】A【解析】据题意可知,F1=4 N,F2=8 N时,物体处于静止状态.即物体最大静摩擦力最小值应为F2-F1=(8-4) N=4 N.如果将F1增加5 N,则F1=(4+5) N=9 N.显然F1-F2=(9-8) N=1 N,小于最大静摩擦力,故物体仍处于静止状态,所受静摩擦力为1 N,方向与F1的方向相反,物体所受合力为零,故A选项正确.知识点二探究求合力的方法3.在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是( ) A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点,两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°D.实验中,要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点【答案】A【解析】为保证等效,必须把橡皮条的另一端拉到同一点O,故A正确;实验中还要记录拉力的方向,故B错误;两拉力的夹角可以是其他的合适角度,C错误;实验中不能超出弹簧测力计的最大量程,因此开始时弹簧测力计示数要小于最大量程,D错误.4.在“探究求合力的方法”的实验中,某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O;第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条,使结点到达同一位置O.第二步中必须记录的是( )A.两细绳的长度和两细绳的方向B.橡皮条伸长的长度和两细绳的方向C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数【答案】D【解析】力的合成与分解都要满足平行四边形定则,因此必须要知道力的大小和方向,才能作出力的平行四边形,A、B、C错误,D正确.5.在“探究求合力的方法”的实验中,下面哪种措施能够减小实验误差( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些【答案】ACD【解析】拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大,A 正确,B错误;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细且稍长便于确定力的方向,所以选项C、D正确.6.有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,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,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N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(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OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC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”与“乙”)是正确的.【答案】(1)BCD (2)A (3)甲【解析】(1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|<F3<F1+F2,因此BCD选项是可以的.(2)拆下钩码和绳子前要记录结点O的位置以及三段绳子的方向,故选A.(3)实验中F3的方向是竖直向下的.故甲正确.知识点三共点力和平行四边形定则7.物体受到三个大小分别为3 N、4 N、5 N的共点力的作用,这三个力的合力的最小值是( )A.0 B.2 NC.4 N D.6 N【答案】A【解析】前两个力的合力范围为1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内,故此三个力的合力最小值为0,A正确.8.三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法中正确的是( )A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零【答案】C【解析】三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1+F2+F3,但最小值不一定等于零,只有当某一个力的大小在另外两个力的大小的和与差之间时,这三个力的合力才可能为零,选项ABD错误,选项C正确.9.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,它们的夹角变为120°时,合力大小为( )A.2F B.2 2 FC.2FD.3 2 F【答案】B【解析】根据题意可得,F=2F1,当两个力的夹角为120°时,合力F合=F1=22 F,即选项B正确.10.如图所示,是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这两个分力的大小分别是( )A.1 N和4 NB.2 N和3 NC.1 N和5 ND.2 N和4 N【答案】B【解析】由图象可得:θ=0°时,F1+F2=5 N;θ=180°时,设F1>F2,F1-F2=1 N,解得,F1=3 N,F2=2 N.11.如图所示,光滑斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为( )A.22m B.2mC.m D.2m【答案】A【解析】由A的受力平衡可知,绳的拉力大小为F=mg sin30°,由B的受力平衡得2F=m B g,两式联立可得m B=22m,选项A正确.12.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力F f 与拉力F的合力方向应该是( )A.水平向右B.竖直向上C.向右偏上D.向左偏上【答案】B【解析】分析物块的受力情况:重力、地面的支持力、摩擦力和力F,根据力的平衡条件可知,摩擦力F f与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向相反,而重力、支持力的合力方向竖直向下,则物块受到的摩擦力F f与拉力F的合力方向必须竖直向上.故选项B 正确.13.如图所示,一辆汽车走钢丝横跨尼罗河,如果汽车的总质量为2 000 kg,两侧的钢索弯曲成150°夹角,求每条钢索所受拉力的大小(钢索的质量可不计,cos 75°=0.259,g=10 N/kg).【答案】均为19 305 N【解析】设一条钢索的拉力大小为F ,汽车两侧的钢索的合力与汽车的总重力等大反向.作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形,如图所示,据几何知识可得G2=2F cos 75° 所以拉力F =G 4cos75°=2000×104×0.259N≈19 305 N课后作业时间:45分钟 满分:80分班级________ 姓名________ 分数________一、选择题1.关于共点力,下列说法中错误的是( )A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相同,方向相反,这两个力是共点力B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点不在同一点上,则这几个力不一定是共点力D .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以汇交于一点,则这几个力是共点力【答案】A【解析】大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点,但一对平衡力必在同一直线上,是共点力,所以A 错误,B 正确;作用在一个物体上的几个力,如果作用在物体的同一点,或者虽不作用在物体的同一点,但力的作用线交于一点,则这几个力是共点力,所以C 、D 均正确;故选A.2.一件行李重为G ,被轻绳OA 和OB 吊在空中,OA 绳和OB 绳的拉力分别为F 1、F 2,如图所示,则( )A .F 1、F 2的合力是GB .F 1、F 2的合力是FC .行李对轻绳OA 的拉力方向与F 1方向相反,大小相等D .行李受到重力G 、OA 绳拉力F 1、OB 绳拉力F 2,还有F 共四个力【答案】BC【解析】力F 的作用效果与其分力F 1、F 2共同作用产生的效果相同.F 1和F 2的合力的作用效果是把行李提起来,而G 的作用效果是使行李下落,另外产生的原因(即性质)也不相同,故A错误;F1和F2的作用效果和F的作用效果相同,故B正确;行李对轻绳OA的拉力与拉行李的力F1是相互作用力,等大反向,不是一个力,故C正确;合力F是为研究问题方便而假想出来的力,实际上不存在,应与实际受力区别开来,故D错误.3.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是( )A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力中的任何一个力都大C.如果夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F可能比分力中的任何一个力都小【答案】AD【解析】力的合成是矢量合成,不仅要考虑大小还要考虑方向,由平行四边形定则可知A、D正确.4.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力矢量恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系为F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )【答案】C【解析】由矢量合成法则可知,A图的合力为2F1,B图的合力为0,C图的合力为2F3,D图的合力为2F2,因F3为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图.5.物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A.3 N,4 N,8 N B.5 N,2 N,3 NC.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N【答案】AC【解析】三个力合成,若前两个力的合力可与第三个力大小相等,方向相反,就可以使这三个力的合力为零,只要使第三个力在其他两个力的合力范围之内,就可能使合力为零,即第三个力F3满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2.所以选项AC符合题意.6.如图所示,将足球用网兜挂在光滑的墙壁上,设细绳对足球的拉力为F1,墙壁对足球的支持力为F2,当细绳长度变短时( )A.F1、F2均不变B.F1、F2均增大C.F1减小,F2增大D.F1、F2均减小【答案】B【解析】足球受力如图所示,拉力F1=Gcosα,支持力F2=G tanα,当细绳的长度变短时,α变大,即F1、F2均增大,所以选项B正确.7.如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则( )A.F=G cosθB.F=G tanθC.物体对斜面的压力N=G cosθD.物体对斜面的压力N=G cosθ【答案】BD【解析】物体所受三个力如图所示,根据平衡条件,F、N′的合力与重力等大反向,有F=G tanθ,N=N′=Gcosθ,故BD选项正确.8.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓缓地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过( )A.45°B.60°C.120°D.135°【答案】C【解析】两个等大的力的合力与分力大小相等,则这两个力的夹角为120°,如右图故C选项正确.9.两个质量相等的物块通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮处于如图所示的静止状态,AB 与水平方向成45°角,过A的水平线与过B的竖直线交于C点,现给AB的中点O施加一外力F,使O点缓慢地向C点做直线运动,则运动过程中下列说法正确的是( ) A.F的方向总是指向CB.F的方向在不断地变化C.F在不断地增大D.F先增大后减小【答案】AC【解析】由于AB与水平方向成45°角,因此△ABC是等腰直角三角形.在O点缓慢向C点移动的过程中,F始终和作用在O点轻绳上的两个力的合力等大反向,由于绳上的两个力大小相等,在O点向C点移动的过程中,作用在O点轻绳上的两个力的合力的反向延长线必过C点,因此F的方向总是指向C,由于O点受到轻绳的两个拉力且两力的夹角在不断减小,因此它们的合力在不断增大,因此F在不断增大.选项AC正确.10.如图所示,6个力的合力为F1,若去掉1 N的那个分力,则其余5个力的合力为F2.则关于F1、F2的大小及方向表述正确的是( )A.F1=0,F2=0B.F1=1 N,方向与1 N的力反向,F2=0C.F1=0,F2=1 N,方向与4 N的力同向D.F1=0,F2=7 N,方向与4 N的力同向【答案】C【解析】由题图看出,任意两个相反的力的合力都为3 N,并且互成120°角,所以这6个力的合力为零.去掉1 N的力后物体的受力等效如图.成120°夹角的两个3 N的力,其合力大小为3 N,方向与4 N的力方向相反,所以物体所受所有力的合力为1 N,方向与原1 N的力方向相反(或与原4 N的力同向).故C对,A、B、D错.二、非选择题11.图中甲为“探究求合力的方法”的实验装置.(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,拉橡皮条结点到达的位置O不能变化B.用弹簧测力计拉细绳时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)某次操作时,一只弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.【答案】(1)AC (2)4.0012.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y 是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F-x图象.拉力F/N 5.010.015.020.025.0伸长量x/cm 1.60 3.20 4.80 6.408.00(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为________N/m(保留两位有效数字).(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是( )A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA 相等D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法【答案】(1)图略(2)3.1×102(3)D【解析】根据据图中表格的数据,做出其F-x图象,其斜率就是K值为3.1×102 N/m,由胡克定律F=Kx可得x为形变量,即压缩或伸长量,所以A错;为了减小误差,橡皮筋的伸长量应该大些,故应选择劲度系数稍小的橡皮筋,故B错误;由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比,所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合,故C错误;不同的O点依然满足任意两个像皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点,所以即使O点不固定,也可以探究求合力的方法,故D正确.13.滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力的作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的k =54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力)(1)水平牵引力F的大小;(2)滑板的速率.【解】(1)以滑板和人为研究对象,其受力如图所示,因为滑板做匀速直线运动,所以N与F的合力与重力是一对平衡力,所以有F合=mg由几何知识得:FF合=tanθ联立解得:F=810 N(2)N=F合cosθN=kv2解得v=mgk cosθ=5 m/s14.如图所示,在倾角为30°的斜面上有一块竖直的挡板,挡板和斜面之间有一个重20 N 的光滑圆球处于静止状态.求:球对斜面和挡板的弹力大小.【答案】403/3 N 203/3 N【解析】对球受力分析如图,由几何知识得:球对斜面的弹力N1=G/cos30°=20/cos30°=403/3(N).球对挡板的弹力N2=G tan30°=20×tan30°=203/3(N).。