《怎样求合力》同步练习3

4 14 1 怎样求合力怎样求合力 一一 题组一 共点力的概念 合力与分力的关系 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 如果大小相等 方向相反 则这两个力一定是共点力 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 如果它们的作用线交于同一点 则这几个力是共点力 答案 BCD 解析 共点力是指同时作用在物体上的同一点或作用线相交于同一点的几个力 故A错 误 B C D正确 2 大小不变的F1 F2两个共点力的合力为F 则有 A 合力F一定大于任一个分力 B 合力F的大小既可能等于F1 也可能等于F2 C 合力有可能小于任一个分力 D 在0至180 的范围内 合力F的大小随F1 F2间夹角的增大而减小 答案 BCD 解析 本题可采用特殊值法分析 若F1 2 N F2 3 N 则其合力的大小范围是1 N F 5 N A项错误 B C项正确 当 0时 F最大为5 N 当 180 时 F最小为1 N 这说明随着夹角 的增大 合力F减小 D项正确 3 两个大小和方向都确定的共点力 其合力的 A 大小和方向都确定 B 大小确定 方向不确定 C 大小不确定 方向确定 D 大小和方向都不确定 答案 A 4 已知两个力的合力为18 N 则这两个力的大小不可能是 A 8 N 7 N B 10 N 20 N C 18 N 18 N D 20 N 28 N 答案 A 5 三个共点力的大小分别为F1 5 N F2 10 N F3 20 N 则它们的合力 A 不会大于35 N B 最小值为5 N C 可能为0 D 可能为20 N 答案 ABD 解析 三个力的合力最大值Fmax F1 F2 F3 35 N F1与F2的合力范围为5 N F12 15 N 当F12 15 N且与F3反向时 三个力的合力最小 Fmin F12 F3 5 N 故三个力的合力 范围为5 N F 35 N 故选项A B D正确 题组二 合力的计算 6 如图1所示 一个物体由绕过定滑轮的绳拉着 分别用图中所示的三种情况拉住 在这三种情况下 若绳的张力分别为F1 F2 F3 轴心对定滑轮的支持力分别为N1 N2 N3 滑轮的摩擦 质量均不计 则 图1 A N1 N2 N3B N1 N2 N3 C F1 F2 F3D F1 F2 F3 答案 AC 7 如图2所示为两个共点力的合力F的大小随两分力的夹角 变化的图像 则这两个分 力的大小分别为 图2 A 1 N和4 NB 2 N和3 N C 1 N和5 ND 2 N和4 N 答案 B 解析 由题图知 两力方向相同时 合力为5 N 即F1 F2 5 N 方向相反时 合力 为1 N 即 F1 F2 1 N 故F1 3 N F2 2 N 或F1 2 N F2 3 N B正确 8 两个大小相等的共点力F1 F2 当它们之间的夹角为90 时合力的大小为20 N 则 当它们之间夹角为120 时 合力的大小为 A 40 N B 10 N 2 C 20 N D 10 N 23 答案 B 解析 设F1 F2 F 当它们之间的夹角 90 时 如图甲所示 由画出的平行四边 形 为正方形 得合力为 F合 F F2 1 F2 2F2 F22 所以F F合 20 N 10 N 1 2 1 22 当两分力F1和F2之间夹角变为 120 时 同理画出平行四边形 如图乙所示 由于 平行四边形的一半为一等边三角形 因此其合力F合 F1 F2 10 N 2 9 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3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 图3 A 3F B 4F C 5F D 6F 答案 A 解析 由几何关系得F3 2F 又F1 F2夹角为120 大小均为F 故其合力大小为F 方向与F3相同 因此三个力的合力大小为3F A正确 题组三 综合应用 10 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 水和水桶的总重力为G 则下列说法中正确的是 图4 A 当 为120 时 F G B 不管 为何值 F G 2 C 当 0时 F G 2 D 越大 F越小 答案 AC 解析 由力的合成可知 两分力相等 120 时 F合 F分 G 0时 F分 F 1 2 合 故A C对 B错 越大 在合力一定时 分力越大 故D错 G 2 11 运动员在进行吊环比赛时 先双手撑住吊环 然后身体下移 双臂缓慢张开到如图 5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T 两根绳拉力大小相等 及 它们的合力F的大小变化情况为 图5 A T增大 F不变 B T增大 F增大 C T增大 F减小 D T减小 F不变 答案 A 解析 由平衡条件 合力F的大小等于人的重力 F恒定不变 当两手间的距离变大时 两绳的拉力间的夹角由零变大 由平行四边形定则知 T变大 A正确 12 如图6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F1大小为100 N 方向为东偏南30 为了使船受到的合力恰能沿正东方向 岸上一 人用一根绳子拉船 绳子取向与河岸垂直 求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的 大小 图6 答案 50 50 N 3 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F F1cos 30 100 N 3 2 50 N 3 F2 F1sin 30 100 N 50 N 1 2 13 如图7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 图7 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 2Fcos 75 G 2 所以拉力F N 19 305 N G 4cos 75 2 000 10 4 0 259 4 14 1 怎样求合力怎样求合力 二二 1 在 探究合力与分力的关系 实验中 先将橡皮筋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 需要两次拉伸橡皮筋 一次是通过两细绳用两个弹 簧测力计互成角度地拉橡皮筋 另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋 实验对两次拉伸橡皮筋的要求中 下列说法正确的是 填字母代号 A 将橡皮筋拉伸相同长度即可 B 将橡皮筋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 将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置 答案 BD 解析 实验中两次拉伸橡皮筋时 应要求两次的作用效果必须完全相同 即橡皮筋被 拉伸的方向 长度完全相同 所以答案选B D 2 在 探究合力与分力的关系 的实验中 某同学的实验情况如图1甲所示 其中A为 固定橡皮筋的图钉 O为橡皮筋与细绳的结点 OB和OC为细绳 图乙是在白纸上根据实验结 果画出的力的图示 下列说法中正确的是 图1 A 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 在实验中 如果将细绳也换成橡皮筋 那么对实验结果没有影响 D 在实验中 如果将细绳也换成橡皮筋 那么对实验结果有影响 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 个力把橡皮筋拉到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筋 不会影响实验结 果 故C正确 D错误 3 某同学做 探究合力与分力的关系 实验时 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 用图钉把橡筋条的一端固定在板上的A点 在橡皮筋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 互成角度地拉橡皮筋 使橡皮筋伸长 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 通过细绳套拉橡皮筋使其伸长 读出弹簧测力计的示数 记 下细绳的方向 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 记下两条细绳的方向 E中应说明 把橡筋条的结 点拉到同一位置O 解析 1 根据 探究求合力的方法 实验的操作规程可知 有重要遗漏的步骤的序号 是C E 2 在C中未记下两条细绳的方向 E中未说明是否把橡筋条的结点拉到同一位置O 4 图2甲为 探究合力与分力的关系 的实验装置 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 拉橡皮筋结点到达的位置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 00 5 在 探究合力与分力的关系 实验中 1 部分实验步骤如下 请完成有关内容 A 将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上 另一端绑上两根细线 B 在其中一根细线末端挂上5个质量相等的钩码 使橡皮筋拉伸 如图3甲所示 记录 C 将步骤