高中物理第三章相互作用4力的合成课时训练新人教版.docx

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: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。答案:C题组二共点力的合成4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90时,合力大小为20 N,那么当它们之间的夹角为120时,合力的大小为()A.40 NB.10 NC.20 ND.10 N解析:设F1=F2=F。当它们的夹角=90时,其合力为F,即F=20 N,F=10 N。当夹角为120时,其合力与F等大。故选B。答案:B5.如图所示,六个力的合力为 N。若去掉1 N的那个分力,则其余五个力的合力为 N,合力的方向是。解析:因为这六个力中,各有两个力方向相反,故先将任意两个方向相反的力合成,然后再求合力。由题图看出,任意两个相反的力的合力都为3 N,并且互成120,所以这六个力的合力为零。因为这六个力的合力为零,所以,任意五个力的合力一定与第六个力大小相等、方向相反,由此得,去掉1 N的那个分力后,其余五个力的合力为1 N,方向与1 N的分力的方向相反。答案:01与1 N的分力的方向相反6.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。(2)下列不必要的实验要求是。(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法。解析:(1)由题图可知,弹簧测力计A的示数为3.6 N。(2)“验证平行四边形定则”,只要验证每次FA、FB和Mg满足平行四边形即可,选项D不必要。(3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,说明拉弹簧测力计A的力大了,由力的平行四边形定则可得:减小弹簧测力计B拉力的大小、减小重物M的质量、改变弹簧测力计B拉力的方向,都可以减小弹簧测力计A的拉力,也可将A更换为量程较大的测力计。答案:(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B拉力的方向减小重物M的质量(或将A更换为量程较大的测力计)7.把一个物体放在倾角为37的斜面上,物体处于静止状态。已知物体受到斜面的支持力为40 N,受到斜面的摩擦力为30 N,求斜面对物体的作用力。解析:斜面对物体的作用力就是支持力和摩擦力的合力。根据平行四边形定则作出合力F的示意图,如图所示,则有F= N=50 N,cos =0.8,故=37,方向竖直向上。答案:受力大小为50 N,方向竖直向上。(建议用时:30分钟)1.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为()A.15 NB.25 NC.20 ND.0解析:物体处于静止状态,合力为0。答案:D2.同一平面内有三个共点力,F1=2 N,F2=5 N,F3=8 N,则()A.F1可能是F2和F3的合力B.F2可能是F1和F3的合力C.F3可能是F1和F2的合力D.上述结论均不正确解析:F2与F3合力的最大值是13 N,最小值是3 N,所以F1=2 N不可能是它们的合力;F1和F3合力的最大值是10 N,最小值是6 N,所以F2=5 N不可能是它们的合力;F1和F2合力的最大值是7 N,所以F3=8 N不可能是它们的合力。答案:D3.如图为两个共点力的合力F随两分力的夹角变化的图象,则这两个分力的大小分别为()A.1 N和4 NB.2 N和3 NC.1 N和5 ND.2 N和4 N解析:由图象知,两力方向相同时,合力为5 N,即F1+F2=5 N;两力方向相反时,合力为1 N,即F1-F2=1 N。故F1=3 N,F2=2 N,B正确。答案:B4.水平横梁一端插在墙壁内,另一端装小滑轮B。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,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 m/s2)()A.50 NB.50 NC.100 ND.100 N解析:以滑轮为研究对象,悬挂重物的绳的拉力是F=mg=100 N,故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都是F=100 N,作平行四边形如图乙所示,CBD=120,CBE=DBE,得CBE=DBE=60,即CBE是等边三角形,故F合=100 N。答案:C5.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.6F解析:由边长关系知F1=F2=F,F1与F2的夹角为120,则F1与F2的合力大小为F,与F3同方向,又F3=2F,所以三个力的合力大小为3F,选项A正确。答案:A6.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。图中,这三个力的合力最大的是()解析:A中合力为2F1,B中合力为零,C中合力为2F2,D中合力为2F3,由于F2F3F1,故C中合力最大。答案:C7.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他作用力的合力大小为()A.GB.Gsin C.Gcos D.Gtan 解析:人静躺在椅子上,受力平衡,由平衡条件可知,椅子各个部分对他作用力的合力大小为G,选项A正确。答案:A8.如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端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。如果要减小手指所受的拉力,可采取的办法是()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.只将手指向上移动解析:手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小,如图所示。只增加绳的长度,F1、F2的大小及其夹角不变,则合力F不变,选项A错误;只增加重物的重量,F1、F2的大小增大,夹角不变,则合力F变大,选项B错误;手指向下移动,F1、F2大小不变,夹角变小,则合力F变大,选项C错误;手指向上移动,F1、F2大小不变,夹角变大,则合力F变小,选项D正确。答案:D9.如图所示,有两条相同的橡皮绳AO、BO,绳的上端A、B紧靠着半圆形支架,另一端O挂有重50 N的物体,当A、B并拢时,结点O恰好位于圆心。若将A、B分别沿支架外移,则结点O的位置将如何变化?当A、B移到AB时(AOA=BOB=60),欲使结点O仍在圆心处,则应改挂多重的物体?解析:橡皮绳AO、BO对物体分别有拉力作用,其合力大小就等于重力G,当AOB=0