高中物理第3章研究物体间的相互作用第4节力的合成与分解学业分层测评粤教版必修1

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。力的合成与分解 (建议用时：45分钟)学业达标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()AF大小随F1、F2间夹角的增大而增大BF大小随F1、F2间夹角的增大而减小CF大小一定小于F1、F2中最大者DF大小不能小于F1、F2中最小者【解析】合力随两分力间夹角的增大而减小，合力大小的范围为|F1F2|FF1F2，例如，当F15 N、F26 N时，1 NF11 N，F可比F1、F2中的最小者小，也可以比F1、F2中的最大者大，故只有选项B正确【答案】B2把一个力分解为两个力时()A一个分力变大时，另一个分力一定要变小B两个分力不能同时变大C无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半D无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍【解析】设把一个力F分解为F1、F2两个分力，当F1、F2在一条直线上且方向相反时，则有F|F1F2|，当F1变大时，F2也变大，A、B错F1、F2可以同时大于F的2倍，D错当将F沿一条直线分解为两个方向相同的力F1、F2时，则有FF1F2，可知F1、F2不可能同时小于F，C对【答案】C3(2016西城区高一检测)如图3415所示，三个共点力F1、F2与F3作用在同一个质点上，其中F1与F2共线且反向，F2与F3垂直，F16 N，F22 N，F33 N则质点所受的合力为()图3415A7 NB11 NC1 ND5 N【解析】F1与F2的合力F为4 N，方向沿F1方向，F与F3的合力F5 N，D对【答案】D4在图3416中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30.如把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为()图3416A.G，GB.G，GC.G，G D.，G【解析】对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F1Gsin 60G，F2Gsin 30G，A正确【答案】A5为了行车的方便与安全，高大的的桥要造很长的引桥其主要目的是()A减小过桥车辆受到的摩擦力B减小过桥车辆的重力C减小过桥车辆对引桥面的压力D减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力【解析】如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1Gsin ，F2Gcos 倾角减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确【答案】D6将一个有确定方向的力F10 N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30夹角，另一个分力的大小为6 N，则在分解时()A有无数组解B有两组解C有惟一解D无解【解析】由平行四边形定则如图所示，由几何知识F2Fsin10 N5 N，而F2为6 N大于最小值5 N，所以有两解，选B.【答案】B7(多选)如图3417所示是某同学设计的感受力的作用效果实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在铅笔的A端，笔的右端顶在掌心上，组成一个“三角支架”在笔的A端悬挂钩码，并保持静止通过实验会感受到()细绳倾斜铅笔水平图3417A细绳被拉伸，铅笔被压缩B铅笔对手掌施加的作用力的方向沿笔由C指向AC细绳对手指施加的作用力的方向沿绳由B指向AD所挂钩码质量越大，细绳和笔对手的作用力越小【解析】钩码对结点A的拉力产生两个作用效果，使绳拉伸，使笔压缩，故B错，A、C正确由平行四边形法则可求出钩码质量越大，细绳和笔对手的作用力越大，故D错【答案】AC8如图3418所示，一条小船在河中向正东方向行驶船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小图3418【解析】如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则FF1cos 3010050 NF2F1sin 3010050 N.【答案】50 N50 N能力提升9如图3419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.若F2的大小已知，则这三个力的合力为()图3419AF2B2F2C3F2D4F2【解析】由几何知识知，力F1与F3垂直，以F1、F3为邻边作平行四边形，如图所示，则F1、F3的合力为PC代表的线段，由于2，即PC代表的力等于2F2，故三个力的合力为3F2，C正确【答案】C10(多选)一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点若在细绳的C处悬一重物，已知ACCB，如图3420所示则下列说法中正确的是() 【导学号：02890029】图3420A增加重物的重力，BC段先断B增加重物的重力，AC段先断C将A端往左移时绳子容易断D将A端往右移时绳子容易断【解析】研究C点，C点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即TG.将重物对C点的拉力分解为AC和BC两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示因为ACCB，由力的平行四边形定则可得FBCFAC.当增加重物的重力G时，按比例FBC增大的较多，所以BC段绳先断，因此选项A是正确的，而选项B是错误的将A端往左移时，FBC与FAC两力夹角变大，合力T一定，则两分力FBC与FAC都增大将A端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项C是正确的，而选项D是错误的【答案】AC11如图3421所示，物体受到4个力作用，它们分别分布在两条系在一起的互相垂直的直线上，F15 N，F28 N，F37 N，F411 N，求它们的合力的大小图3421【解析】F1与F2的合力为：F合1F2F18 N5 N3 N，方向与F2同向F3与F4的合力为：F合2F4F311 N7 N4 N，方向与F4同向由于F合1F合2，所以F合5 N.【答案】5 N12如图3422所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向的夹角分别为30和60，AC绳能承受的最大拉力为150 N，而BC绳能承受的最大拉力为100 N，求物体最大重力不能超过多少？图3422【解析】重物静止，建立沿水平方向、竖直方向的坐标轴，将各力分解如图，可得：FTACsin 30FTBCsin 60FTACcos 30FTBCcos 60G由以上两式解得：当FTBC100 N时，FTAC173.2 N而当FTAC150 N时，FTBC86.6 N100 N将FTAC150 N，FTBC