高中物理 第3章《力的合成》知能优化训练 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 第第 3 3 章第章第 4 4 节节 力的合成力的合成 知能优化训练 人教版必修知能优化训练 人教版必修 1 1 1 关于几个力与其合力 下列说法正确的是 A 合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B 合力与原来那几个力同时作用在物体上 C 合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D 求几个力的合力遵循平行四边形定则 解析 选 ACD 合力与分力是 等效替代 的关系 即合力的作用效果与几个分力共同作用 时的作用效果相同 合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果 不能认为合力与分 力同时作用在物体上 所以 A C 正确 B 不正确 求合力应遵循平行四边形定则 所以 D 正确 2 2011 年洛阳高一检测 两个力F1和F2间的夹角为 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 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 解析 选 AD 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 3 两个共点力的大小均为 8 N 如果要使这两个力的合力大小也是 8 N 则这两个共点力 间的夹角应为 A 30 B 60 C 90 D 120 答案 D 4 2011 年衡阳高一检测 大小分别是 30 N 和 25 N 的两个力 同时作用在一个物体上 对于合力F大小的估计最恰当的是 A F 55 N B 25 N F 30 N C 25 N F 55 N D 5 N F 55 N 解析 选 D 合力的最小值为 5 N 最大值为 55 N 所以 5 N F 55 N 故 D 正确 5 如图 3 4 7 所示 物体受到 4 个力作用 它们分别分布在两条互相垂直的直线上 F1 5 N F2 8 N F3 7 N F4 11 N 求它们的合力的大小 图 3 4 7 解析 F1与F2的合力为 F合 1 F2 F1 8 N 5 N 3 N 方向与F2同向 F3与F4的合力为 F合 2 F4 F3 11 N 7 N 4 N 方向与F4同向 由于F合 1 F合 2 所以 用心 爱心 专心2 F合 N 5 N F2合1 F2合232 42 答案 5 N 一 选择题 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何一个分力 D 合力的大小可能大于大的分力 也可能小于小的分力 解析 选 D 根据力的平行四边形定则 合力的大小不一定大于小的分力 也不一定小于大 的分力 A C 错误 合力的大小随着两分力夹角 0 180 的增大而减小 B 错误 合力的大小可能大于大的分力 也可能小于小的分力 D 正确 2 2009 年高考海南卷 两个大小分别为F1和F2 F2 F1 的力作用在同一点上 它们的合 力的大小F满足 A F2 F F1 B F F1 F2 2 F2 F2 2 C F1 F2 F F1 F2 D F F F2 F221 F 2 12 22 2 解析 选 C 由平行四边形定则知 F1 F2 F F1 F2 故 C 正确 3 如图 3 4 8 所示 是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角 的关系图象 则这两个力的大小分别是 图 3 4 8 A 1 N 和 4 N B 2 N 和 3 N C 1 N 和 5 N D 2 N 和 4 N 解析 选 B 由图象可知 当两分力的夹角为 0 时 合力为 5 N 即F1 F2 5 N 当两分 力的夹角为 180 时 合力为 1 N 即 F1 F2 1 N 由二式解得F1 3 N F2 2 N 或 F1 2 N F2 3 N 故选 B 4 一根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 分别握住绳的两 端 先并拢 然后缓慢地左右对称地分开 若要求绳不断 则两绳间的夹角不能超过 A 45 B 60 C 120 D 135 解析 选 C 由于细绳是对称分开的 因而两绳的拉力相等 为保证物体静止不动 两绳拉 力的合力大小等于G 随着两绳夹角的增大 两绳中的拉力增大 当两绳的夹角为 120 时 用心 爱心 专心3 绳中拉力刚好等于G 故 C 正确 A B D 错误 5 大小分别为 5 N 7 N 和 9 N 的三个力合成 其合力F大小的范围为 A 2 N F 20 N B 3 N F 21 N C 0 F 20 N D 0 F 21 N 解析 选 D 三个力合力的最大值为Fmax 5 7 9 N 21 N 以 5 7 9 为边能组成一个 封闭的三角形 故三个力的合力最小值为 0 所以合力的范围为 0 F 21 N 图 3 4 9 6 2011 年宁德高一检测 小娟 小明两人共提一桶水匀速前行 如图 3 4 9 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 A 当 为 120 时 F G B 不管 为何值 F G 2 C 当 0 时 F G 2 D 越大时F越小 解析 选 AC 由力的合成可知 两分力相等时 120 F合 F分 G 0 F分 F合 故 A C 对 B 错 越大 在合力一定时 分力越大 故 D 错 1 2 G 2 7 如图 3 4 10 所示 一木块放在水平桌面上 在水平方向共受到F1 F2和摩擦力作用 木块处于静止状态 其中F1 10 N F2 2 N 若撤去F1 则木块在水平方向受到的合力为 图 3 4 10 A 10 N 方向向右 B 6 N 方向向右 C 2 N 方向向左 D 零 解析 选 D F1 F2同时作用时 F1 F2的合力为 8 N 此时静摩擦力为 8 N 撤去F1后 木块在F2作用下一定处于静止 此时静摩擦力为 2 N 则木块受到的合力为零 故 D 对 8 如图 3 4 11 所示 表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三 条对角线 已知F1 10 N 这五个共点力的合力大小为 用心 爱心 专心4 图 3 4 11 A 0 B 30 N C 60 N D 90 N 解析 选 C 先把F1 F4合成 则F14 F3 再把F2 F5合成 则F25 F3 由几何关系可知 F3 2F1 20 N 所以F合 3F3 60 N 9 2011 年青岛高一检测 如图 3 4 12 所示 水平横梁的一端A插在墙壁内 另一端装 有一小滑轮B 一轻绳的一端C固定于墙壁上 另一端跨过滑轮后悬挂一质量m 10 kg 的 重物 CBA 30 则滑轮受到绳子的作用力为 g取 10 N kg 图 3 4 12 A 50 N B 50 N 3 C 100 N D 100 N 3 解析 选 C 以滑轮为研究对象 悬挂重物的绳的张力F mg 100 N 故小滑轮受到绳的作 用力沿BC BD方向 大小都是 100 N 从图中看出 CBD 120 CBE DBE 得 CBE 60 即 CBE是等边三角形 故滑轮受到绳子的作用力为 100 N 二 计算题 10 如图 3 4 13 所示 两个人共同用力将一块牌匾拉上墙头 其中一人用了 450 N 的拉 力 另一人用了 600 N 的拉力 如果这两个人所用拉力的夹角是 90 求它们的合力 图 3 4 13 解析 如图所示 F F2 1 F2 2 N 4502 6002 750 N 与F1的夹角 tan F2 F1 600 450 4 3 53 用心 爱心 专心5 答案 750 N 方向与 450 N 的拉力的夹角为 53 且向上 11 在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上 如图 3 4 14 所示 如果钢丝绳与地面的 夹角 A B 60 每根钢丝绳的拉力都是 300 N 求两根钢丝绳作用在电线杆上的合 力 图 3 4 14 解析 先画出力的平行四边形 如图所示 由于OC OD 得到的是菱形 连结CD 两对角 线垂直且平分 OC表示 300 N COO 30 在三角形OCO 中 OO OC cos30 在力的平行四边形中 各线段的长表示力的大小 则有 F1 cos30 所以合力 F 2 F 2F1cos30 2 300 N 519 6 N 3 2 答案 519 6 N 方向竖直向下 12 如图 3 4 15 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