全程学习方略高中物理 4.1 力的合成（精讲优练课型）课时提升作业 鲁科版必修1.doc

力 的 合 成(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分)1.(多选)下列说法正确的是()a.某个分力发生变化，其合力一定会同时也发生变化b.合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同c.把物体受到的几个力的合力求出后，可认为物体只受一个力d.性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力不可以合成【解析】选a、c、d。合力与分力存在瞬时对应性，一个分力发生变化，其合力必然会同时发生变化，a正确；几个分力的共同作用效果和合力的作用效果相同，因此可以用合力来代替几个分力的作用，认为物体只受到一个力，所以c正确，b错误；在进行力的合成时，力必须是作用在同一物体上的力，而力的性质可以不同，如物体放在水平桌面上，所受的支持力与重力的合力为零。支持力与重力就是不同性质的力，所以d正确。2.作用在一个物体上的两个共点力，大小分别是30n和40n，如果它们之间的夹角是90，那么这两个力的合力大小是()a.10nb.50nc.70nd.1200n【解析】选b。当两个力的夹角为90时，由勾股定理得，f合=n=50n。故选b。3.两个大小相等的共点力f1和f2，当它们夹角为90时，合力为f，当它们的夹角为120时，合力大小为()a.2fb.fc.fd.f【解析】选d。当f1、f2夹角为90时，f=f1，当它们的夹角为120时，合力f合=f1=f，故选d。4.如图所示，两个共点力f1、f2的大小一定，夹角是变化的，合力为f。在角从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】选c。在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角减小而增大，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，c正确。5.力f1和f2是同一直线上的两个力，它们的合力大小为30n，方向向左，已知f1的大小为40n，关于f2的大小和方向，下列说法中正确的是()a.f2的大小一定是70nb.f2的大小一定是10nc.f2的方向一定向右d.f2的方向可能向左，也可能向右【解析】选d。当f1向右时，f2向左，大小为70n；当f1向左时，f2向右，大小为10n。综上可知，d正确。二、非选择题(10分)6.(2015三明高一检测)如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80kg，两侧的钢索互成150夹角，求钢索所受的拉力有多大?(cos75=0.259，g取10n/kg)【解析】设钢索的拉力大小为f，则演员两侧的钢索的合力与演员和独轮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，据几何知识可知=fcos75所以拉力：f=n=1544n答案：1 544n(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分)1.(2015石家庄高一检测)两个共点力的合力为f，如果它们之间的夹角固定不变，只使其中一个力增大，则()a.合力f一定增大b.合力f的大小不可能不变c.合力f可能增大，也可能减小d.当090时，合力f一定减小【解析】选c。设两共点力fa、fb之间的夹角为钝角，由图所示的平行四边形可知，当fa逐渐增大为fa1、fa2、fa3时，其合力由原来的f1变为f2、f3、f4，它们可能小于f1、可能等于f1，也可能大于f1，所以a、b项错，c项正确。同理知，当090时，则随着其中的一个力增大，合力一定也增大，d项错。2.(2015广州高一检测)如图甲为著名选手戴伟彬在2013年9月全运会上的射箭场景。已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l。发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l(弹性限度内)，则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)()a.klb.klc.kld.2kl【解析】选c。弓发射箭的瞬间，受力如图。设放箭处弦的弹力分别为f1、f2，合力为f，则f1=f2=k(2l-l)=kl，f=2f1cos，由几何关系得cos=，所以，箭被发射瞬间的最大弹力为f=kl，c项正确。【易错提醒】合力与分力的对比(1)弦的弹力为分力而不是合力。(2)箭被发射瞬间所受的最大弹力为合力。(3)结合菱形的性质求合力。3.(2015太原高一检测)体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为d，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为()a.mgb.c.d.【解析】选c。以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力n与竖直方向的夹角为。由几何知识得：cos=根据平衡条件得：2ncos=mg解得：n=则得篮球对球架的压力大小为：n=n=。故选c。【补偿训练】如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105n，此时千斤顶两臂间的夹角为120，则下列判断正确的是()a.此时两臂受到的压力大小均为5.0104nb.此时千斤顶对汽车的支持力为2.0105nc.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大d.若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小【解析】选d。设两臂受到的压力均为f1，汽车对千斤顶的压力为f，两臂间夹角为，则有f=2f1cos，由此可知，当f=1.0105n，=120时，f1=1.0105n，a、b均错误；若继续摇动把手，f不变，减小，则f1将减小，c错误，d正确。4.(2015绍兴高一检测)如图所示，o是等边三角形abc的中心，d是三角形中的任意点，如果作矢量da、db、dc分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为()a.b.2c.3d.4【解析】选c。因为o是等边三角形abc的中心，故可以采用添加法，即增加三个力：矢量ao、bo、co，因三者互成120角，故三者的合力为零，不影响原三力的合成。再利用三角形法则，分别将力da与ao、dc与co、db与bo进行合成，每两个力的合力均为矢量，故三个力的合力大小为3，故选c。【补偿训练】(2015徐汇高一检测)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【解析】选a。当l取f1、f2合力的方向时，f1、f2在l上分力之和最大，选项a正确。二、非选择题(本题共2小题，共22分)5.(11分)如图所示，有五个力作用于同一点o，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知f1=10n，则这五个力的合力大小为多少?【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)利用平行四边形定则，两两求合力。(2)再把求得的合力，合成为五个力的合力。【解析】解法一：巧用对角线特性。如图甲所示，根据正六边形的特点及平行四边形定则知：f2与f5的合力恰好与f1重合；f3与f4的合力也恰好与f1重合；故五个力的合力大小为3f1=30n。解法二：利用对称法。如图乙所示，由于对称性，f2和f3的夹角为120，它们的大小相等，合力在其夹角的平分线上，故力f2和f3的合力f23=2f2cos60=2(f1cos60)cos60=5n。同理，f4和f5的合力也在其角平分线上，由图中几何关系可知：f45=2f4cos30=2(f1cos30)cos30=f1=15n。故这五个力的合力f=f1+f23+f45=30n。答案：30n6.(11分)两个共点力f1、f2的大小不变，它们的合力f跟两力f1、f2之间的夹角的关系如图所示，求两个力的大小。【解析】由图像可知，当=90时，两个力f1、