新人教版高中物理必修第二册课时作业2：3.4力的合成和分解

新人教版高中物理必修第一册PAGEPAGE1第4节力的合成和分解基础过关1.关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是()A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同B.两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同C.两个分力的大小之和就是合力的大小D.一个力可以分解为任意大小的两个分力解析两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代两个分力，A正确，B错误；分力与合力的关系遵从平行四边形定则，不符合平行四边形定则的分解都是不正确的，C、D错误。答案A2.(多选)对两个大小不等的共点力进行合成，则()A.合力一定大于每个分力B.合力可能同时垂直于两个分力C.合力的方向可能与一个分力的方向相反D.两个分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大解析不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不可能同时垂直两个边，故B错误；当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反，故C正确；两个大小不变的力，当两分力夹角在0°到180°之间变化时，其合力随两力夹角的减小而增大，故D正确。答案CD3.若F1、F2是F的两个分力，下列图像中正确表示F1、F2和F三者关系的是()解析根据平行四边形定则可知，在F1、F2和F三者关系中，要以F1、F2为邻边，F为对角线，F的起点与两个分力F1、F2的起点是相同的，故选项B正确，A、C、D错误。答案B4.如图所示，F1、F2为两个相互垂直的共点力，F是它们的合力。已知F1的大小等于3N，F的大小等于5N。若改变F1、F2的夹角，则它们的合力的大小还可能是()A.0 B.4NC.8N D.12N解析由题意得F2＝eq\r(F2－Feq\o\al(2,1))＝4N，故F1、F2的合力大小范围为1N≤F≤7N，选项B正确。答案B5.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，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θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是()A.当θ＝120°时，F＝GB.不管θ为何值，都有F＝eq\f(G,2)C.当θ＝0°时，F＝eq\f(G,2)D.θ越大，则F越小解析由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故选项A、C正确，B错误；在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误。答案AC6.如图所示，一水桶上系有三条绳子a、b、c，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是()A.a绳受力最大B.b绳受力最大C.c绳受力最大D.三条绳子受力一样大解析对水桶研究：受到重力和绳子的两个拉力作用，根据平衡条件可知：两个拉力的合力与重力平衡，大小等于重力，方向竖直向上。根据几何关系得绳子越长，夹角越小，绳子的拉力越小，而绳子越短，夹角越大，绳子的拉力越大，c绳的夹角最大，故c绳受力最大。答案C7.如图所示漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ。若将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为()A.Fsinθ B.FcosθC.eq\f(F,sinθ) D.eq\f(F,cosθ)解析将F分解为水平方向和竖直方向的两个分力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力F′＝Fsinθ。故A正确，B、C、D错误。答案A8.如图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F，在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况是()A.从最小逐渐增大到最大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C正确。答案C9.如图所示，大小分别为F1、F2、F3，且F2＞F3＞F1的三个力恰好围成封闭的直角三角形，下列四个图中，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F2＞F3＞F1，所以图C中合力最大。答案C能力提升10.两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示，则合力F大小的范围是()A.0～1NB.1～3N C.1～5ND.1～7N解析由图像可得：θ＝π时，|F1－F2|＝1N；θ＝0.5π时，eq\r(Feq\o\al(2,1)＋Feq\o\al(2,2))＝5N，所以F1＋F2＝7N，而|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故合力F大小的范围是1N≤F≤7N。故选项D正确。答案D11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条至某一确定的O点，如图所示。(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几点：A.两弹簧测力计的拉力必须等大B.同一次实验过程中，O点的位置不允许变动C.为了减小误差，两弹簧测力计的读数必须接近量程其中正确的是________。(填选项前的字母)(2)上述实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指下列说法中的________。A.弹簧测力计的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C.绳套受拉力产生形变D.使橡皮条在同一方向上伸长同一长度解析(1)两弹簧测力计的弹力大小要适中，但不一定大小相同，也不一定必须接近弹簧测力计的量程，选项A、C错误；只有将绳套与橡皮条的结点每次都拉至O点，橡皮条才沿同一方向产生相同的形变，弹簧测力计两次的拉力才产生相同的效果，选项B正确。(2)该实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指合力与两个分力分别拉橡皮条时，使橡皮条在同一方向上伸长同一长度，选项D正确。答案(1)B(2)D12.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，探究两个互成角度的力的合成规律。(1)如图(a)所示，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶__________时电子秤的示数F；(2)如图(b)所示，将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶带上。水平拉细线L1，在白纸上记下结点O的位置、__________和电子秤的示数F1；(3)如图(c)所示，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着(b)中L2的方向拉细线L2，使__________和三根细线的方向与(b)中重合，记录电子秤的示数F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，将F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，用作图工具检验发现所围形状是一个________。解析(1)要测量装满水的水壶的重力，则应记下水壶静止时电子秤的示数F。(2)需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1。(3)已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数F2。(4)力的合成遵循平行四边形定则。答案(1)静止(2)三细线的方向(3)结点O的位置(4)平行四边形13.如图所示，物体A、B都处于静止状态，其质量分别为mA＝5kg，mB＝10kg，OB呈水平，OP与竖直方向成45°角。g取10m/s2，求：(1)三根细绳OP、OA、OB的拉力分别为多大？(2)物体B与水平面间的摩擦力为多大？解析(1)先以A为研究对象，可得拉力FOA＝mAg＝50N再以结点为研究对象，进