【同步測試】《怎樣求合力》同步練習(xí)3

怎樣求合力(一)題組一共點力的概念、合力與分力的關(guān)系1．關(guān)于共點力，下列說法中正確的是()A．作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，則這兩個力一定是共點力B．作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點力C．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點在同一點上，則這幾個力是共點力D．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線交于同一點，則這幾個力是共點力答案BCD解析共點力是指同時作用在物體上的同一點或作用線相交于同一點的幾個力，故A錯誤，B、C、D正確．2．大小不變的F1、F2兩個共點力的合力為F，則有()A．合力F一定大于任一個分力B．合力F的大小既可能等于F1，也可能等于F2C．合力有可能小于任一個分力D．在0至180°的范圍內(nèi)，合力F的大小隨F1、F2間夾角的增大而減小答案BCD解析本題可采用特殊值法分析．若F1＝2N，F(xiàn)2＝3N，則其合力的大小范圍是1N≤F≤5N，A項錯誤，B、C項正確；當(dāng)θ＝0時，F(xiàn)最大為5N，當(dāng)θ＝180°時，F(xiàn)最小為1N，這說明隨著夾角θ的增大，合力F減小，D項正確．3．兩個大小和方向都確定的共點力，其合力的()A．大小和方向都確定B．大小確定，方向不確定C．大小不確定，方向確定D．大小和方向都不確定答案A4．已知兩個力的合力為18N，則這兩個力的大小不可能是()A．8N、7N B．10N、20NC．18N、18N D．20N、28N答案A5．三個共點力的大小分別為F1＝5N，F(xiàn)2＝10N，F(xiàn)3＝20N，則它們的合力()A．不會大于35N B．最小值為5NC．可能為0 D．可能為20N答案ABD解析三個力的合力最大值Fmax＝F1＋F2＋F3＝35N．F1與F2的合力范圍為5N≤F12≤15N，當(dāng)F12＝15N且與F3反向時，三個力的合力最小，F(xiàn)min＝|F12－F3|＝5N，故三個力的合力范圍為5N≤F≤35N，故選項A、B、D正確．題組二合力的計算6．如圖1所示，一個物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉住，在這三種情況下，若繩的張力分別為F1、F2、F3，軸心對定滑輪的支持力分別為N1、N2、N3.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計，則()圖1A．N1>N2>N3 B．N1＝N2＝N3C．F1＝F2＝F3 D．F1<F2<F3答案AC7.如圖2所示為兩個共點力的合力F的大小隨兩分力的夾角θ變化的圖像，則這兩個分力的大小分別為()圖2A．1N和4N B．2N和3NC．1N和5N D．2N和4N答案B解析由題圖知，兩力方向相同時，合力為5N．即F1＋F2＝5N；方向相反時，合力為1N，即|F1－F2|＝1N．故F1＝3N，F(xiàn)2＝2N，或F1＝2N，F(xiàn)2＝3N，B正確．8．兩個大小相等的共點力F1、F2，當(dāng)它們之間的夾角為90°時合力的大小為20N，則當(dāng)它們之間夾角為120°時，合力的大小為()A．40N B．10eq\r(2)NC．20eq\r(2)N D．10eq\r(3)N答案B解析設(shè)F1＝F2＝F，當(dāng)它們之間的夾角α＝90°時，如圖甲所示，由畫出的平行四邊形(為正方形)得合力為F合＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(F2＋F2)＝eq\r(2)F.所以F＝eq\f(1,\r(2))F合＝eq\f(1,\r(2))×20N＝10eq\r(2)N.當(dāng)兩分力F1和F2之間夾角變?yōu)棣拢?20°時，同理畫出平行四邊形，如圖乙所示．由于平行四邊形的一半為一等邊三角形，因此其合力F合′＝F1＝F2＝10eq\r(2)N.9.設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對角線，如圖3所示，這三個力中最小的力的大小為F，則這三個力的合力等于()圖3A．3F B．4FC．5F D．6F答案A解析由幾何關(guān)系得F3＝2F，又F1、F2夾角為120°，大小均為F，故其合力大小為F，方向與F3相同，因此三個力的合力大小為3F.A正確．題組三綜合應(yīng)用10.小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖4所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是()圖4A．當(dāng)θ為120°時，F(xiàn)＝GB．不管θ為何值，F(xiàn)＝eq\f(G,2)C．當(dāng)θ＝0時，F(xiàn)＝eq\f(G,2)D．θ越大，F(xiàn)越小答案AC解析由力的合成可知，兩分力相等，θ＝120°時，F(xiàn)合＝F分＝G，θ＝0時，F(xiàn)分＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故A、C對，B錯．θ越大，在合力一定時，分力越大，故D錯．11.運動員在進行吊環(huán)比賽時，先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖5所示位置，則在兩手之間的距離增大過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力T(兩根繩拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()圖5A．T增大，F(xiàn)不變 B．T增大，F(xiàn)增大C．T增大，F(xiàn)減小 D．T減小，F(xiàn)不變答案A解析由平衡條件，合力F的大小等于人的重力，F(xiàn)恒定不變，當(dāng)兩手間的距離變大時，兩繩的拉力間的夾角由零變大，由平行四邊形定則知，T變大，A正確．12.如圖6所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力F1大小為100N，方向為東偏南30°，為了使船受到的合力恰能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大?。畧D6答案50eq\r(3)50N解析如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則F＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)N＝50eq\r(3)N.F2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50N.13．如圖7所示，一輛汽車走鋼絲橫跨尼羅河，如果汽車的總質(zhì)量為2000kg，兩側(cè)的鋼索彎曲成150°夾角，求每條鋼索所受拉力的大小(鋼索的質(zhì)量可不計，cos75°＝0.259，g＝10N/kg)．圖7答案均為19305N解析設(shè)一條鋼索的拉力大小為F，汽車兩側(cè)的鋼索的合力與汽車的總重力等大反向．作出拉力與其合力的平行四邊形為一菱形，如圖所示，據(jù)幾何知識可得eq\f(G,2)＝2Fcos75°所以拉力F＝eq\f(G,4cos75°)＝eq\f(2000×10,4×0.259)N≈19305N4.1怎樣求合力(二)1．在“探究合力與分力的關(guān)系”實驗中，先將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮筋，一次是通過兩細繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮筋．實驗對兩次拉伸橡皮筋的要求中，下列說法正確的是________(填字母代號)．A．將橡皮筋拉伸相同長度即可B．將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度C．將彈簧測力計都拉伸到相同刻度D．將橡皮筋和繩的結(jié)點拉到相同位置答案BD解析實驗中兩次拉伸橡皮筋時，應(yīng)要求兩次的作用效果必須完全相同，即橡皮筋被拉伸的方向、長度完全相同，所以答案選B、D.2．在“探究合力與分力的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)的實驗情況如圖1甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是()圖1A．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)′是力F1和F2合力的實際測量值B．圖乙的F′是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實際測量值C．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么對實驗結(jié)果沒有影響D．在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么對實驗結(jié)果有影響答案BC解析F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值，而實際測量值是單獨一個力把橡皮筋拉到O點時的值，因此F′是F1與F2合成的理論值，F(xiàn)是F1與F2合成的實際測量值，故A錯誤，B正確．由于作用效果相同，將兩個細繩換成兩根橡皮筋，不會影響實驗結(jié)果，故C正確，D錯誤．3．某同學(xué)做“探究合力與分力的關(guān)系”實驗時，主要步驟有A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡筋條的一端固定在板上的A點，在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮筋使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示；F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．上述步驟中：(1)有重要遺漏的步驟的序號是________和________；(2)遺漏的內(nèi)容分別是____________________________和_____________________________．答案(1)CE(2)C中應(yīng)加上“記下兩條細繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡筋條的結(jié)點拉到同一位置O”解析(1)根據(jù)“探究求合力的方法”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E.(2)在C中未記下兩條細繩的方向，E中未說明是否把橡筋條的結(jié)點拉到同一位置O.4．圖2甲為“探究合力與分力的關(guān)系”的實驗裝置．圖2(1)下列說法中正確的是________．A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，拉橡皮筋結(jié)點到達的位置O的位置不能變化B．用彈簧測力計拉細繩時，拉力方向必須豎直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90°(2)某次操作時，一只彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為________N.答案(1)AC(2)4.005．在“探究合力與分力的關(guān)系”實驗中：(1)部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細線．B．在其中一根細線末端掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖3甲所示，記錄：________、________、________.C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細線末端掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、