2020-2021学年高一物理课时同步练(人教版必修1)3-4 力的合成【含答案】
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力的合成题组一合力和分力的关系1。
关于合力与其两个分力的关系,下列说法正确的是()A。
合力的大小一定大于小的分力,小于大的分力B.合力的大小随分力夹角的增大而增大C。
合力的大小一定大于任意一个分力D。
合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力答案:D2.(多选)探究合力与分力关系的实验的原理是等效原理,其等效性是指()A。
将橡皮条拉伸相同长度即可B。
将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置解析:本题考查探究合力与分力的关系的实验原理。
本实验的原理是通过橡皮条向同方向伸长相等长度使两次橡皮条的形变效果相同,即两个力拉橡皮条的效果和一个力拉橡皮条的效果相同是通过橡皮条向同一方向伸长相等的长度来体现的,即结点拉到同一位置,所以B、D 两项正确。
答案:BD3。
如图所示,两个共点力F1、F2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.从最小逐渐增加到最大B。
从最大逐渐减小到零C。
从最大逐渐减小到最小D.先增大后减小解析:在两分力大小一定的情况下,合力随着分力间夹角的减小而增大,夹角为0°时合力最大;合力随着分力间夹角的增大而减小,夹角为180°时合力最小,所以选项C正确。
力的合成和分解同步练习一、单选题1.关于力的分解,下列说法正确的是()A. 力的分解就是求合力值与分力值之差B. 力的分解就是将一个力等效成两个力C. 力的分解只能在两个互相垂直的方向进行分解D. 两个分力可能在合力的同一侧2.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,则柱顶所受压力大小为()A. 200NB. 100√3NC. 100ND. 50√3N3.小明想推动家里的衣橱,但使出了最大力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的“人”字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了.下列说法正确的是()A. 这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B. 这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C. 这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D. 这有可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力4.已知F是F1和F2的合力,则下列力的合成图正确的是()A. B. C. D.5.两个夹角为120°的拉力大小都为2000N,用作图法求两个力的合力时,下列说法正确的是()A. 分力与合力间的夹角是90°B. 作图时必须统一规定一个标度C. 根据对称性可知合力必在两分力中间D. 根据夹角为120°菱形对角线长度等于边长的特点,可得合力为2000N6.作用于O点的五个恒力F1、F2、F3、F4、F5的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图所示,已知这五个恒力中的最大力F3=10N,这五个力的合力大小是()A. 0B. 10NC. 20ND. 30N7.如图所示,物体放在倾角为θ的粗糙斜面上静止不动,把物体所受的重力G分解为F1、F2,下列说法正确的是()A. F2是物体受到的下滑力,F1是斜面受到的压力B. F2是使物体有下滑趋势的力,F1是使物体压紧斜面的力C. 物体受到的摩擦力等于Gcosθ,与F2等大反向D. 若只减小斜面的倾角θ,两个分力F1、F2均减小8.如图所示,放在斜面上的小盒子中装有一些沙子,恰沿斜面匀速下滑,若在小盒子中再缓缓加入一些沙子,那么()A. 小盒所受的合外力增大B. 斜面对小盒的摩擦力不变C. 小盒仍将匀速下滑D. 小盒将加速下滑9.将一个4N的力分解成两个分力,下列各组值不可能为()A. 4N和4NB. 6N和10NC. 10N和5ND. 3N和1N10.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示,则合力F大小的范围是()A. 0~1NB. 1~3NC. 1~5ND. 1~7N11.如图所示,由F1、F2、F3为边长组成四个三角形,且F1<F2<F3.根据力的合成,下列四个图中三个力F1、F2、F3的合力最大的是()A. B. C. D.12.张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。
专题3.4 力的合成和分解【练】一.练基础过关1.(多选)已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是()A.不可能出现F<F1同时F<F2的情况B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况C.不可能出现F<F1+F2的情况D.不可能出现F>F1+F2的情况2.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大小的力),对物体所受的合外力说法正确的是()3.(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则()A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 NC.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大4.两个大小相等的共点力F1和F2,当它们之间的夹角为90°时,合力大小为10 2 N,则当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为()A.10 N B.10 2 NC.15 N D.20 N5.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,这样做的主要目的是()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6.设有5个力同时作用于质点O,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,则这5个力的合力等于其中最小力的()A.3倍B.4倍C.5倍D.6倍7.将如图所示的力F分解为F1和F2两个分力,已知F、F1的大小和F2、F之间的夹角α(α<90°)。
则下列说法正确的是()A.若F1>F sin α,则F2一定有两解B.若F1=F sin α,则F2有唯一解C.若F1<F sin α,则F2有唯一解D.若F1>F,则F2一定无解8.(多选)如图所示,重20 N的物体放在粗糙水平面上,用F=8 N的力斜向下推物体。
2020-2021学年物理人教版必修一3.4力的合成同步练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.若两个共点力F1、F2合力为F,则下列说法不正确的是A.合力F一定大于任何一个分力B.合力F的大小可能等于F1,也可能等于F2C.合力F有可能小于任何一个分力D.合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小2.质量为m的体操运动员,双臂竖直悬吊在单杠下,如图所示当他增大双手间距离时()A.每只手臂的拉力将减小B.每只手臂的拉力一定小于mgC.每只手臂的拉力可能等于mgD.两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反3.在做《验证力的平行四边形定则》实验时.先用两个弹簧秤拉橡皮条,伸长的橡皮条位于图中AO位置;若改用一个弹簧秤拉,要产生相同的效果,则应只要()A.把橡皮条拉直B.准确记录细绳的方向C.将橡皮条拉到同样的位置D.将橡皮条拉成同样的长度4.如图所示,A、B、C三个小球均处于平衡状态,则关于它们所属平衡种类的说法,其中正确的是()A.球A属于稳定平衡B.球B属于不稳平衡C.球C属于随遇平衡D.以上说法均不正确5.某同学在做“探究求合力的方法”实验时,为了得到一组对应的合力和分力,他将弹簧的一端固定在木板上,先用一个弹簧测力计把弹簧的另一端拉到O点,再改用两个弹簧测力计拉动系在弹簧另一端的两根细绳,如图所示.下列实验操作正确的是:()A.两次拉动弹簧,弹簧末端位置可以不同B.弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.用两个弹簧测力计同时拉动弹簧时,两细绳间的夹角必须为90°D.用两个弹簧测力计同时拉动弹簧时,只需记录两个弹簧测力计示数即可二、实验题6.某实验小组在验证平行四边形定则时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。
实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
力的合成同步练习一、单选题1.在力的合成中,下列关于两个分力与它们合力关系的说法中,正确的是()A. 合力一定大于每一个分力B. 合力一定小于每一个分力C. 合力的方向一定与分力的方向相同D. 两个分力的夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小2.如图所示,F1、F2为两个相互垂直的共点力,F是它们的合力。
已知F1的大小等于3N,F的大小等于5N。
若改变F1、F2的夹角,则它们的合力的大小还可能是()A. 0B. 4NC. 8ND. 12N3.物块受到共点力F1和F2的作用,它们的合力大小为4 N,则F1和F2的大小可能是()A. F1=10N F2=5NB. F1=1N F2=2NC. F1=4N F2=4ND. F1=10N F2=16N4.在“探究求合力的方法”实验中,要使每次合力与分力产生的效果相同,则必须()A. 每次读出弹簧测力计的示数B. 每次把橡皮条拉直C. 每次把橡皮条结点拉到相同的位置D. 每次记准细绳的方向5.体育课上某同学做引体向上。
他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颚超过单杠(身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。
下列说法正确的是()A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B. 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C. 若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大D. 若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变6.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定的偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球高度A. 一定升高B. 一定降低C. 保持不变D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定7.如图所示,有2n个大小都为F的共点力,沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向向下,相邻两个力的夹角都是相等的.则这2n个力的合力大小为()A. 2nFB. nFC. 2(n−1)FD. 2(n+1)F8.两根长度相同、材料相同的细绳悬挂一块小黑板,以下四种挂法中,最容易拉断细绳的挂法是()A. B.C. D.9.如图所示,两木块的质量为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。
第三章相互作用——力4 力的合成和分解【基础巩固】1.关于共点力,下列说法错误的是()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,如果它们的作用线交于一点,则这几个力是共点力答案:A2.如图所示,小球被轻绳系住静止在光滑的斜面上.若按力的实际作用效果来分解,小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的()A.1和4B.2和4C.3和4D.3和2答案:C3.有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间的夹角为60°,有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与BC面间的动摩擦因数为μ,与AB面间无摩擦,重力加速度为g.现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,则木块受到的摩擦力为()A.μmgB.μmgC.μmgD.μmg答案:A4.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块所受的摩擦力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:B5.如图所示,若水桶上绳子的状况有a、b、c三种,则提水时绳子在哪种情况下更容易断()A.aB.bC.cD.以上说法都不对答案:A6.如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果钢索能承受的最大拉力是2 000 N,演员和独轮车的总质量为80 kg,独轮车两侧的钢索最大成150°角,钢索能安全使用吗?钢索重力不计,cos 75°=0.259,g取10 m/s2.解析:对钢索上与车轮接触的点进行受力分析,如图所示.其中F T1、F T2为两侧钢索对O点的拉力,且F T1=F T2,F N为O点受到的独轮车的压力,F T1和F T2的合力F T的大小与F N的大小相等,F N在数值上等于人和车的重力mg.由几何关系得2F T1cos 75°=mg,所以F T1==N=1 544 N,即F T1<2 000 N,故钢索能安全使用.答案:钢索能安全使用.【拓展提高】7.便携式液压扩张机广泛应用于交通事故、地震等意外事故和灾害救援,它可产生很大的作用力,使金属结构变形.便携式液压扩张机的原理示意图如图所示,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处作用一水平力F,B处滑块就以比F大得多的力向上顶物体D,已知图中2l=1.0 m,b=0.05 m,F=400 N,B与左壁接触,接触面光滑,滑块和杆的重力不计,则D受到向上顶的力大小为() A.3 000 N B.2 000 N C.1 000 N D.500 N解析:将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解,作出力的分解图如图甲所示,则F1=F2,2F1cos α=F,所以F1=F2=.甲乙再将F1按作用效果分解为F N和F N',作出力的分解图如图乙所示,则F N=F1siα,联立以上各式可得F N=.tanα==10,所以F N=5F=2 000 N,故选项B正确.答案:B8.如图所示,一物体受到1 N、2 N、3 N、4 N四个力作用而处于平衡状态,沿3 N力的方向做匀速直线运动,现保持1 N、3 N、4 N三个力的方向和大小不变,而将2 N的力绕O点旋转60°,此时作用在物体上的合力大小为()A.2 NB.2NC.3 ND.3N解析:由题意可知,开始时,四个力的合力为0,可知1 N、3 N、4 N三个力的合力为2 N,方向与2 N的力方向相反;当2 N的力绕O点旋转60°,其他三个力的合力不变,那么现在等效为物体受大小为2 N的两个力共同作用,这两个力的夹角为120°,因此这两个力的合力大小为2 N,故选项A正确.答案:A9.如图所示,材料相同的绳子AO、BO、CO将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳子AO先断,则 ()A.θ<120°B.θ=120°C.θ>120°D.不论θ为何值,AO总是先断解析:分析O点的受力,如图所示.绳子BO和CO的拉力的合力与绳子AO 的拉力等大反向,根据对称性可知,绳BO与绳CO拉力大小相等,=F BO·cos;若钢梁足够重时,绳子AO先断,则F AO>F BO,联立解得,θ<120°,选项A正确.答案:A【挑战创新】10.现有一段棉线、一把刻度尺、一个质量已知的重物,试设计一种实验方案,测出此段棉线能承受的最大拉力.解析:如图甲所示,在一根长度已知的棉线的中点悬挂重力已知的重物,然后沿着刻度尺将双手慢慢分开,观察分开到什么距离时棉线断了,就可计算棉线能承受的最大拉力.甲乙首先把重物系在棉线中点上,然后测出棉线中点到线的端点的长度l.把刻度尺水平放置,手持棉线的两端从中间向两端缓慢分开,当棉线刚好断裂时,记下棉线两端的距离s.棉线中点受到F1、F2、F三个力的作用,如图乙所示.其中F1=F2,F=G=mg,所以2F1cosθ=mg,由相似三角形知识,可得棉线能承受的最大拉力为F1=.答案:见解析.。
4.力的合成和分解课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.关于矢量和标量,下列说法不正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量只有大小没有方向C.-10 m的位移比5 m的位移小D.-10 ℃的温度比5 ℃的温度低答案:C解析:由矢量和标量的定义可知A、B项正确;-10 m的位移比5 m的位移大,负号不表示大小,仅表示方向与正方向相反,故C错误;温度是标量,负号表示该温度比0 ℃低,正号表示该温度比0 ℃高,故-10 ℃的温度比5 ℃的温度低,D正确。
2.(多选)关于两个分力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()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、F2一定是同一个物体受的力D.两力F1、F2与合力F可以是物体同时受到的三个力答案:AC解析:两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力,故A正确;两力F1、F2可以是同种性质的力,也可以不是同种性质的力,故B错误;两力F1、F2一定是同一个物体受的力,作用在不同物体上的力是不能合成的,故C正确;合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,两力F1、F2的合力F可以替代F1、F2产生的共同效果,但是两力F1、F2与合力F不能是物体同时受到的三个力,故D错误。
663.重为2 N 的苹果从树上落下的过程中,受到重力和空气阻力的作用。
关于苹果所受合力的大小和方向,下列说法正确的是( ) A.大于2 N,方向竖直向上 B.小于2 N,方向竖直向上 C.大于2 N,方向竖直向下 D.小于2 N,方向竖直向下 答案:D解析:苹果向下运动,重力大于空气阻力,合力小于2 N,方向竖直向下,D 选项正确。
4.物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为( ) A.使物体下滑的力和斜面的支持力 B.平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力 C.斜面的支持力和水平方向的分力 D.对斜面的压力和水平方向的分力 答案:B解析:把重力按作用效果分解为平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力,如图所示,B 选项正确。
2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第一册同步课时作业(14)力的合成和分解1.如图所示,三个共点力作用在同一个物体上,物体处于平衡状态。
已知123N,4N F F ==,12F F 、之间的夹角为90°。
则第三个力的大小和方向分别是( )ccA.5 N ,西偏北B.5 N ,东偏南C.7 N ,西偏北D.7 N ,东偏南2.物体在同一平面内受123F F F 、、三个共点力的作用处于平衡状态,当把3F 的方向在同平面内旋转45°时(3F 大小不变,12F F 、大小方向都不变)。
则三力的合力大小为( ) A.0B.32FC.32FD.322F -3.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为12F F 、两个力,下列结论正确的是( )A.2F 就是物体对斜面的正压力B.物体受12N F F 、、三个力作用C.物体受12mg N F F 、、、四个力作用D.12F F 、二个分力共同作用的效果跟重力mg 的作用效果相同4.如图所示,一个半径为r 、重为G 的光滑均匀球,用长度为r 的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力T F 和球对墙壁的压力N F 的大小分别是( )A.,2G G B.2,G G C.33,G G D.233,GG 5.在力的分解中,已知合力40N F =,分力1F 的方向与合力的夹角为37°,如图所示,则当另一分力2F 取最小值时,分力1F 的大小为(已知sin370.6=°,cos370.8=°)( )A.24 NB.30 NC.32 ND.50 N6.132F F F 、、是作用于同一物体上的三个共点力,已知132F F F >>,下列矢量图中这三个力的合力最大的是( )A. B.C. D.7.有两个大小恒定的共点力,它们的合力大小F 与两力之间夹角θ的关系如图所示,则这两个力的大小分别是( )A.6 N 和3 NB.9 N 和3 NC.9 N 和6 ND.12 N 和6 N8.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态( ) A.3 N ,4 N ,8 NB.7 N ,9 N ,6 NC.4 N ,7 N ,8 ND.3 N ,5 N ,1 N9.一个力F 分解为两个力1F 和2F ,下列说法中正确的是( ) A.F 是物体实际受到的力B.物体同时受到12F F 、和F 三个力的作用C.1F 和2F 共同作用的效果与F 相同D.12F F 、和F 满足平行四边形定则10.将力F 分解成1F 和2F ,若已知1F 的大小和2F 与F 的夹角θ(θ为锐角),则( ) A.当1sin F F θ>时,有两解 B.当1sin F F θ=时,有一解 C.当1sin F F F θ<<时,有两解D.当1sin F F θ<时,无解11.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。
3.4 力的合成1.在“探究求合力的方法”试验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.试验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.试验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置答案BD解析试验中两次拉伸橡皮条时,应要求两次的作用效果必需完全相同,即橡皮条被拉伸的方向、长度完全相同,所以答案选B、D.2.在“探究求合力的方法”的试验中,某同学的试验状况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上依据试验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是()图1A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实际测量值B.图乙的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值C.在试验中,假如将细绳也换成橡皮条,那么对试验结果没有影响D.在试验中,假如将细绳也换成橡皮条,那么对试验结果有影响答案BC解析F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际测量值是单独一个力拉O点时的值,因此F′是F1与F2合成的理论值,F是F1与F2合成的实际测量值,故A错误,B正确.由于作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮条,不会影响试验结果,故C正确,D错误.3.某同学做“探究求合力的方法”试验时,主要步骤有A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,登记细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________;(2)遗漏的内容分别是________________________________和________________________________________.答案(1)C E(2)C中应加上“登记两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”解析(1)依据“探究求合力的方法”试验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E.(2)在C中未登记两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O.4.图2甲为“探究求合力的方法”的试验装置.图2(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的位置不能变化B.用弹簧测力计拉细绳时,拉力方向必需竖直向下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)4.005.在“探究求合力的方法”试验中:(1)部分试验步骤如下,请完成有关内容:。
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。
《课时同步君》2020-2021学年高一物理人教必修13.4力的合成学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.关于共点力,下列说法中正确的是( )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,则这几个力可能是共点力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F1、F2,如图所示,则( )A.F1、F2的合力是GB.F1、F2的合力是FC.行李对轻绳OA的拉力方向与F1方向相反,大小相等D.行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2,还有F共四个力3.两个力1F和2F间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )A.若1F和2F大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力1F和2F中的任何一个都大C.如果夹角θ不变,1F大小不变,只要2F增大,合力F必然增大D.合力F的作用效果与两个分力1F和2F共同产生的作用效果是相同的4.两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先增大后减小二、单选题5.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是()A.B.C. D.6.物体同时受到同一平面内三个力作用,下列几组力的合力不可能为零的是() A.5N、7 N、8 N B.5N、2N、3N C.1N、5N、10N D.10N、10 N、10N 7.如图所示,将足球用网兜挂在光滑的墙壁上,设绳对球的拉力为F1,墙壁对球的支持力为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8.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,两手先并扰分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过()A.45°B.60°C.120°D.135°9.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的力同向三、实验题10.如图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.(1)下列说法中正确的是________A.在使测量更加准确,在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O 的位置应多次改变B.弹簧测力计拉细线时,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)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N11.设橡皮筋在弹性限度范围内伸长量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=YSL,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,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.若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______.(2)若已知橡皮筋长度为10cm,横截面直径为1mm,不考虑拉伸过程中橡皮筋的横截面积变化,由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为____________N/m2 (π取3.14,结果保留2位有效数字).(3)某同学在家中用三根完全相同的橡皮筋来探究力的合成的方法,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(橡皮筋始终处于弹性范围内).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.在实验图过程中,下列说法正确的是________(填序号).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四、解答题12.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F 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,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),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,sin 37°取0.6,忽略空气阻力)(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.13.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.参考答案1.BCD【详解】大小相同、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,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,CD 正确.2.BC【详解】ABD .行李受到竖直向下的重力,OA 绳拉力F 1、OB 绳拉力F 2,三个力的作用,F 1、F 2的合力是F ,而在受力分析中,分力和合力不能同时并存,AD 错误B 正确;C .行李对轻绳OA 的拉力方向与F 1是一对相互作用力,等大反向,C 正确。
2020-2021学年度人教版必修1第三章相互作用4力的合成跟踪训练一、单选题1.如图所示,水平横杆BC的B端固定,C端有一定滑轮,跨在定滑轮上的绳子一端悬一质量为m的物体,另一端固定在A点,当物体静止时,∠ACB=30°,不计定滑摩擦和绳子的质量,这时,定滑轮作用于绳子的力等于()A.mg B.C.D.2.两个质量为的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,如图所示,用轻绳将两球与质量为的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则为()A.1:2 B.1:1 C.1:D.3.下列关于合力和分力的说法中,正确的是()A.若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡,则其中一个力就是另外两个力的合力B.一个力只可能有两个分力C.物体放在水平桌面上,则压力和支持力的合力为零D.合力不一定大于分力4.物理学的研究成果和研究方法在自然科学的各领域起着重要的作用。
力的合成与分解、运动的合成与分解所体现的研究方法是()A.构建理想模型法 B.整体法与隔离法 C.控制变量法 D.等效法5.如图所示,一辆汽车沿水平地面匀速行驶,通过跨过定滑轮的轻绳将一物体A竖直向上提起,在此过程中,物体A的运动情况是()A.加速上升B.减速上升C.匀速上升D.变加速度的减速上升6.一物块沿着圆弧下滑,由于摩擦作用,它的速率恰好保持不变,那么在下滑过程中下列说法正确的是()A.物块的加速度为零,合外力为零 B.物块所受的合外力的大小越来越大C.物块有大小不变的向心加速度 D.物块所受的摩擦力大小不变7.如图所示,一个半径为r,重为G的圆球,被长为L的细绳挂在竖直光滑的墙壁上.若加长细绳的长度,则细绳对球的拉力T及墙对球的弹力N的变化,下列说法正确的是()A.T一直减小,N先增大后减小 B.T一直减小,N先减小后增大C.T和N都减小 D.T和N都增大8.如图物体受到一与水平方向成30角的斜向上的拉力F的作用,水平向左做匀速直线运动,则物体受到的拉力F与水平地面间摩擦力的合力的方向为( )A.竖直向上B.竖直向下C.向上偏左D.向上偏右9.如图所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上运动,在三个阶段的运动中,线上拉力的大小()A.由大变小B.由小变大C.始终不变D.由大变小再变大10.如图所示,用与竖直方向成角的倾斜轻绳和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为。
2020-2021学年高一物理课时同步练(人教版必修1)3-4 力的合成一、选择题(本题共20小题)1.两个共点力F 1和F 2的合力大小为6 N ,则F 1和F 2的大小可能是( ) A .F 1=2 N ,F 2=9 N B .F 1=4 N ,F 2=8 N C .F 1=1 N ,F 2=8 N D .F 1=2 N ,F 2=1 N 【答案】B 【解析】由于合力大小为:|F 1-F 2|≤F ≤|F 1+F 2|可通过以下表格对选项进行分析选项 诊断 结论 A 7 N ≤F ≤11 N × B 4 N ≤F ≤12 N √ C 7 N ≤F ≤9 N × D1 N ≤F ≤3 N×综上分析B 正确。
2.如图所示,两个小球a 、b 的质量均为m ,用细线相连并悬挂于O 点.现用一轻质弹簧给小球a 施加一个拉力F ,使整个装置处于静止状态,且Oa 与竖直方向夹角为30°,已知弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g ,则弹簧的最短伸长量为( )A .2mgkB .mg kC 3mgD 3mg【答案】B 【解析】以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,如图.根据平衡条件得知:F 与F T 的合力与重力mg 总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F 与绳子Oa 垂直时,F 有最小值,即图中2位置,F 的最小值为:F =kx =2mg sin θ=mg ,则弹簧的最短伸长量为x =mgk,故B 正确.3.有两个大小相等的力F 1和F 2作用于同一物体上,当它们间的夹角为90︒时合力为F ,则当它们间的夹角为120︒时,合力的大小为 ( ) A .22F B .2FC .2FD .3F 【答案】A 【解析】两个大小相等的力F 1和F 2,当它们的夹角为90︒时,2212=+F F F所以两分力大小为122==2F F F 当它们的夹角为120︒时,根据平行四边形定则可得,合力与分力的大小相等,即此时合力的大小为22F F =合 故A 正确。
故选A 。
4.有两个共点力,大小分别是3N 和5N ,则它们的合力大小不可能...是( ) A .2N B .3N C .5N D .10N【答案】D 【解析】当两力合成时,合力范围为1212F F F F F -≤≤+故3N 和5N 的合力范围为2N≤F ≤8N所以不可能的是10N ,故D 不可能,ABC 可能。
故选D 。
5.如图所示,F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】由矢量合成法则可知,A 图的合力为2F 3,B 图的合力为0,C 图的合力为2F 2,D 图的合力为2F 3,因F 2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C 图. A.A 项与上述分析结论不相符,故A 不符合题意; B.B 项与上述分析结论不相符,故B 不符合题意; C.C 项与上述分析结论相符,故C 符合题意; D.D 项与上述分析结论不相符,故D 不符合题意.6.下列几组同一平面内的三个共点力中,它们的合力不可能为零的是 A .3N 、3N 、5N B .2N 、5N 、10N C .5N 、6N 、7N D .6N 、8N 、10N【答案】B 【解析】A.三个力的大小3、3、5可以组成一个三角形,三个力的合力可能为零,故A 不符合题意.B. 三个力的大小2、5、10不能组成一个三角形,三个力的合力不可能为零,故B 符合题意.C. 三个力的大小5、6、7可以组成一个三角形,三个力的合力可能为零,故C 不符合题意.D. 三个力的大小6、8、10可以组成一个三角形,三个力的合力可能为零,故D 不符合题意. 7.两个共点力F 1和F 2的大小不变,它们的合力F 与两力F 1、F 2之间夹角θ的关系如图,则合力F 大小的变化范围是()A.0-1N B.1-3N C.1-5N D.1-7N【答案】D【解析】设两个力大小分别为F1、F2,由图得到当两力夹角为90°时,有:F1+F2=5N,当两力夹角为π时,有:F1-F2=1N,联立解得:F1=4N,F2=3N,则合力F大小的范围是1N~7N,故D正确,A,B,C错误;故选D.【点睛】本题首先考查读图能力,其次要知道两个力合力的范围在两个力之差与两力之和之间.8.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后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.如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动【答案】C【解析】由力的合成可知:增大合力可以采取:增大分力的大小;减小分力间的夹角;既增大分力的大小,又减小分力间的夹角,分别分析.【详解】对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂物体的重量mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故A错误;减小重物的重力,两个拉力变小,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变小,故手要用较小的力,故B错误;手指向下移动,两个拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手要用较大的力,故C正确;手指向上移动,两个拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手要用较小的力,故D错误;故选C.9.如图所示,位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态,则拉力F与静摩擦力F f的合力方向是()A.向上偏右B.向下偏左C.竖直向上D.水平向右【答案】C【解析】对物体受力分析如图:物体受四个力处于平衡状态,四个力的合力一定为零.其中重力G竖直向下,摩擦力F f水平向左,支持力竖直向上,拉力斜向右上方;由于四力平衡,任意两个力的合力与剩余的两个力的合力等值、方向、共线;重力和支持力的合力方向在竖直方向,故拉力F与静摩擦力F f的合力方向也在竖直方向且在拉力F与静摩擦力F f之间的某个方向,故一定竖直向上;故选C.10.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.合力的方向一定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【答案】D【解析】A.当两个分力间的夹角大于90°时,合力会小于一个分力,故A错误;B.合力不可能同时垂直于两个分力,B错误;C.当两个分力在同一直线上时,合力的方向才可能与一个分力的方向相反,故C错误;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,故D正确。
故选D。
11.如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是()A.OA绳中的拉力先减小后增大B.OB绳中的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D.地面给人的摩擦力逐渐增大【答案】D【解析】解:将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,则OA与竖直方向夹角变大,OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;故选D.【点评】本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.12.某电视台每周都有棋类节目,铁制的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,如图所示。
不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是()A.棋子在两个力的作用下静止在棋盘上B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.相同质量的棋子所受的摩擦力相同【答案】D【解析】A.小棋子受到重力、棋盘面的吸引力、弹力和静摩擦力,共四个力作用静止在棋盘上,A错误;B.棋子对棋盘的压力大小与重力无关,B错误;C.根据竖直方向上二力平衡知,棋子受到重力和棋子所受的摩擦力相等,即摩擦力与磁性强弱无关,C 错误。
D.根据竖直方向上二力平衡知,棋子受到重力和棋子所受的摩擦力相等,相同质量的棋子所受的摩擦力相同,D正确。
故选D。
13.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 =22G D .θ越大,F 越大 【答案】A 【解析】 考查力的合成。
【详解】A .当θ=0°时,受力分析有:2F G =解得2GF =,A 错误; B .当θ=120°时,受力分析有:2cos60F G ︒=解得F G =,B正确;C .当θ=90°时,受力分析有:2cos 45F G ︒=解得22F G =,C 正确; D .受力分析可得:2cos2F G θ=解得2cos2G F =θ,则θ越大,F 越大,D 正确;本题选不正确的。
故选A 。
14.体育器材室里,篮球摆放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为d ,每个篮球的质量为m,直径为()D D d >,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为g .则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )A .12mg B .mgDdC 222D d-D 222mg D d -【答案】C 【解析】以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,如图所示,设球架对篮球的支持力N 与竖直方向的夹角为α.由几何知识得222222cos 2D d D d α⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭==,根据平衡条件得2cos N mg α=,解得222N D d=-,则得篮球对一侧球架的压力大为22'2N N D d==-,故选项C 正确.15.同一平面内的三个力,大小分别为4N 、6N 、7N ,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( ) A .5N 、3N B .9N 、0NC .17N 、0ND .17N 、3N【答案】C 【解析】当三个力作用在同一直线、同方向时,三个力的合力最大,即F=4N+6N+7N=17N。
当三个力作用在一个物体上,不在一条直线,并且夹角可以改变,总能使物体处于静止状态,故此时三个力的合力为零,即它们合力的最小值为0。