新人教版高中物理必修第二冊課時作業(yè)2：3.4力的合成和分解

新人教版高中物理必修第一冊PAGEPAGE1第4節(jié)力的合成和分解基礎過關1.關于合力與其兩個分力的關系，下列說法中正確的是()A.合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果相同B.兩個分力的作用效果與它們合力的作用效果不一定相同C.兩個分力的大小之和就是合力的大小D.一個力可以分解為任意大小的兩個分力解析兩個分力的作用效果與其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代兩個分力，A正確，B錯誤；分力與合力的關系遵從平行四邊形定則，不符合平行四邊形定則的分解都是不正確的，C、D錯誤。答案A2.(多選)對兩個大小不等的共點力進行合成，則()A.合力一定大于每個分力B.合力可能同時垂直于兩個分力C.合力的方向可能與一個分力的方向相反D.兩個分力的夾角在0°到180°之間變化時，夾角越小，合力越大解析不在同一條直線上的兩個力合成時，遵循平行四邊形定則，故合力可能大于、小于或等于任意一個分力，故A錯誤；合力是兩分力構成的平行四邊形的對角線，而對角線不可能同時垂直兩個邊，故B錯誤；當兩分力方向相反時，則合力可以與一個分力的方向相反，故C正確；兩個大小不變的力，當兩分力夾角在0°到180°之間變化時，其合力隨兩力夾角的減小而增大，故D正確。答案CD3.若F1、F2是F的兩個分力，下列圖像中正確表示F1、F2和F三者關系的是()解析根據(jù)平行四邊形定則可知，在F1、F2和F三者關系中，要以F1、F2為鄰邊，F(xiàn)為對角線，F(xiàn)的起點與兩個分力F1、F2的起點是相同的，故選項B正確，A、C、D錯誤。答案B4.如圖所示，F(xiàn)1、F2為兩個相互垂直的共點力，F(xiàn)是它們的合力。已知F1的大小等于3N，F(xiàn)的大小等于5N。若改變F1、F2的夾角，則它們的合力的大小還可能是()A.0 B.4NC.8N D.12N解析由題意得F2＝eq\r(F2－Feq\o\al(2,1))＝4N，故F1、F2的合力大小范圍為1N≤F≤7N，選項B正確。答案B5.(多選)小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，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()A.當θ＝120°時，F(xiàn)＝GB.不管θ為何值，都有F＝eq\f(G,2)C.當θ＝0°時，F(xiàn)＝eq\f(G,2)D.θ越大，則F越小解析由力的合成可知，在兩分力相等，θ＝120°時，F(xiàn)合＝F＝G；θ＝0°時，F(xiàn)＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故選項A、C正確，B錯誤；在合力一定時，分力間的夾角θ越大，則分力越大，故選項D錯誤。答案AC6.如圖所示，一水桶上系有三條繩子a、b、c，分別用它們提起相同的水時，下列說法中正確的是()A.a繩受力最大B.b繩受力最大C.c繩受力最大D.三條繩子受力一樣大解析對水桶研究：受到重力和繩子的兩個拉力作用，根據(jù)平衡條件可知：兩個拉力的合力與重力平衡，大小等于重力，方向豎直向上。根據(jù)幾何關系得繩子越長，夾角越小，繩子的拉力越小，而繩子越短，夾角越大，繩子的拉力越大，c繩的夾角最大，故c繩受力最大。答案C7.如圖所示漫畫中的大力士用繩子拉動汽車，繩中的拉力為F，繩與水平方向的夾角為θ。若將F沿水平和豎直方向分解，則其豎直方向的分力為()A.Fsinθ B.FcosθC.eq\f(F,sinθ) D.eq\f(F,cosθ)解析將F分解為水平方向和豎直方向的兩個分力，根據(jù)平行四邊形定則，豎直方向上分力F′＝Fsinθ。故A正確，B、C、D錯誤。答案A8.如圖所示，兩個共點力F1、F2的大小一定，夾角θ是變化的，合力為F，在θ角從0°逐漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化情況是()A.從最小逐漸增大到最大B.從最大逐漸減小到零C.從最大逐漸減小到最小D.先增大后減小解析在兩分力大小一定的情況下，合力隨著分力間夾角減小而增大，夾角為0°時合力最大；合力隨著分力間夾角的增大而減小，夾角為180°時合力最小，所以C正確。答案C9.如圖所示，大小分別為F1、F2、F3，且F2＞F3＞F1的三個力恰好圍成封閉的直角三角形，下列四個圖中，這三個力的合力最大的是()解析A中合力為2F1，B中合力為零，C中合力為2F2，D中合力為2F3，由于F2＞F3＞F1，所以圖C中合力最大。答案C能力提升10.兩個共點力F1和F2的大小不變，它們的合力F跟兩力F1、F2之間的夾角θ的關系如圖所示，則合力F大小的范圍是()A.0～1NB.1～3N C.1～5ND.1～7N解析由圖像可得：θ＝π時，|F1－F2|＝1N；θ＝0.5π時，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大小的范圍是1N≤F≤7N。故選項D正確。答案D11.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條至某一確定的O點，如圖所示。(1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾點：A.兩彈簧測力計的拉力必須等大B.同一次實驗過程中，O點的位置不允許變動C.為了減小誤差，兩彈簧測力計的讀數(shù)必須接近量程其中正確的是________。(填選項前的字母)(2)上述實驗中所說的合力與兩個分力具有相同的效果，是指下列說法中的________。A.彈簧測力計的彈簧被拉長B.固定橡皮條的圖釘受拉力產生形變C.繩套受拉力產生形變D.使橡皮條在同一方向上伸長同一長度解析(1)兩彈簧測力計的彈力大小要適中，但不一定大小相同，也不一定必須接近彈簧測力計的量程，選項A、C錯誤；只有將繩套與橡皮條的結點每次都拉至O點，橡皮條才沿同一方向產生相同的形變，彈簧測力計兩次的拉力才產生相同的效果，選項B正確。(2)該實驗中所說的合力與兩個分力具有相同的效果，是指合力與兩個分力分別拉橡皮條時，使橡皮條在同一方向上伸長同一長度，選項D正確。答案(1)B(2)D12.一同學用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。(1)如圖(a)所示，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺__________時電子秤的示數(shù)F；(2)如圖(b)所示，將三細線L1、L2、L3的一端打結，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺帶上。水平拉細線L1，在白紙上記下結點O的位置、__________和電子秤的示數(shù)F1；(3)如圖(c)所示，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上。手握電子秤沿著(b)中L2的方向拉細線L2，使__________和三根細線的方向與(b)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2；(4)在白紙上按一定標度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，將F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接，用作圖工具檢驗發(fā)現(xiàn)所圍形狀是一個________。解析(1)要測量裝滿水的水壺的重力，則應記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F。(2)需要記錄分力的大小和方向，所以在白紙上記下結點O的位置的同時也要記錄三細線的方向以及電子秤的示數(shù)F1。(3)已經記錄了一個分力的大小，還要記錄另一個分力的大小，則結點O的位置不能變化，力的方向也都不能變化，所以應使結點O的位置和三根細線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。(4)力的合成遵循平行四邊形定則。答案(1)靜止(2)三細線的方向(3)結點O的位置(4)平行四邊形13.如圖所示，物體A、B都處于靜止狀態(tài)，其質量分別為mA＝5kg，mB＝10kg，OB呈水平，OP與豎直方向成45°角。g取10m/s2，求：(1)三根細繩OP、OA、OB的拉力分別為多大？(2)物體B與水平面間的摩擦力為多大？解析(1)先以A為研究對象，可得拉力FOA＝mAg＝50N再以結點為研究對象，進