【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理必修一雙基限時練16-力的合成

雙基限時練(十六)力的合成1.(多選題)下列關(guān)于合力的說法中，正確的是()A.幾個力的合力就是這幾個力的代數(shù)和B.幾個力的合力肯定大于這幾個力中任何一個力C.幾個力的合力可能小于這幾個力中最小的力D.幾個力的合力可能大于這幾個力中最大的力解析合力滿足平行四邊形定則，依據(jù)合力與分力的關(guān)系可知，C、D選項正確．答案CD2.(多選題)關(guān)于合力與分力的關(guān)系，下列說法正確的是()A.合力的作用效果與這兩個分力共同的作用效果相同B.合力大小肯定等于兩個分力的大小之和C.以兩個分力為鄰邊的平行四邊形的兩條對角線都是它們的合力D.與兩個分力共點的那一條對角線所表示的力是它們的合力解析合力的作用效果和分力的作用效果可能相互等效，故A選項正確；合力可能小于分力，故B選項錯誤；由平行四邊形定則可知，兩個分力的合力是一條對角線確定的，故C選項錯誤，D選項正確．答案AD3.兩個共點力F1、F2的大小肯定，夾角θ是變化的，合力為F，在θ角從0°漸漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化狀況為()A.從最小漸漸增加到最大B.從最大漸漸減小到零C.從最大漸漸減小到最小D.先增大后減小解析兩力大小肯定，夾角從0°增大到180°的過程中，合力不斷減小，故C選項正確．答案C4.一根輕質(zhì)細(xì)繩能承受的最大拉力是G，現(xiàn)把一重力為G的物體系在繩的中點，兩手先并攏分別握住繩的兩端，然后緩緩地左右對稱地分開，若想繩不斷，兩繩間的夾角不能超過()A.45° B.60°C.120° D.135°解析兩個等大的力的合力與分力大小相等，則這兩個力的夾角為120°，如右圖故C選項正確．答案C5.一個重為20N的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個F＝5N的力豎直向上拉該物體時，如右圖所示，物體受到的合力為()A.15N B.25NC.20N D.0解析一物體處于平衡狀態(tài)，受合外力為零，故D選項正確．答案D6.如圖所示，物體M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做勻速運動，則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是()A.豎直向下 B.豎直向上C.斜向下偏左 D.斜向下偏右解析物體受到重力、支持力、推力F和摩擦力四個力的作用，而重力和支持力都是豎直方向的力、重力和支持力的合力在豎直方向且向上，故推力F和摩擦力的合力的方向為豎直向下，這樣四個力的合力才是零，物體處于平衡狀態(tài)，故A選項正確．答案A7.(多選題)作用在同一質(zhì)點上的兩個力，大小分別為20N、15N，它們的方向可以變化，則該質(zhì)點所受的此兩個力的合力為()A.最大值為35N B.可能是0C.最小值5N D.可能是20N解析20N、15N兩個力的合力的范圍為5N≤F≤35N，故A、C、D選項正確．答案ACD8．射箭的弓頂部跨度為l，弦均勻且彈性良好，其自由長度為l，放射時弦和箭可等效為圖乙的情景，假設(shè)弓的跨度保持不變，已知弦的勁度系數(shù)為k，放射箭時弦的最大長度為eq\f(5,3)l(彈性限度內(nèi))，則箭被放射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)()甲乙A．kl B.eq\f(16,15)klC.eq\r(3)kl D．2kl解析由題意可知，放射箭時弦中最大彈力為eq\f(2,3)kl，設(shè)弦與箭的夾角為θ，由幾何學(xué)問可得sinθ＝0.6，箭被放射瞬間所受的最大彈力F＝2×eq\f(2,3)klcosθ＝eq\f(16,15)kl，故選項B正確．答案B9．如圖所示，是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個力的大小分別是()A．1N和4NB．2N和3NC．1N和5ND．2N和4N解析由圖象可知：當(dāng)兩分力的夾角為0°時，合力為5N，即F1＋F2＝5N，當(dāng)兩分力的夾角為180°時，合力為1N，即|F1－F2|＝1N，由二式解得F1＝3N，F(xiàn)2＝2N或F1＝2N，F(xiàn)2＝3N，故選B.答案B10．如圖所示，水平面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽?00N的貨物拉?。阎死K子的一端，且該繩端與水平方向夾角為30°，則柱頂所受壓力大小為()A．200N B．100eq\r(3)NC．100N D．50eq\r(3)N解析如圖所示，定滑輪只轉(zhuǎn)變力的方向，不轉(zhuǎn)變力的大小，所以繩的拉力F1＝F2＝100N，柱頂所受壓力大小F＝2F1cos30°＝2×100×eq\f(\r(3),2)N＝100eq\r(3)N．故B選項正確．答案B11.(多選題)兩個共點力的合力為F，假如它們之間的夾角θ固定不變，使其中一個力增大，那么()A.合力F肯定增大B.合力F的大小可能不變C.合力F可能增大，也可能減小D.當(dāng)0°＜θ＜90°時，合力F肯定減小解析設(shè)兩共點力Fa、Fb之間的夾角θ為鈍角，由圖所示的平行四邊形可知，當(dāng)Fa漸漸增大為Fa1、Fa2、Fa3時，其合力由原來的F1變?yōu)镕2、F3、F4，它們可能小于F1、可能等于F1，也可能大于F1，所以A項錯，B、C兩項正確．同理知，當(dāng)0°＜θ＜90°時，則隨著其中的一個力增大，合力肯定也增大，D項錯．答案BC12.兩個共點力同向時合力為a，反向時合力為b，則當(dāng)兩個力垂直時，合力大小為()A.eq\r(a2＋b2)B.eq\r(a2＋b2/2)C.eq\r(a＋b)D.eq\r(a＋b/2)解析設(shè)兩個分力分別為F1、F2，當(dāng)兩力垂直時合力為c則c＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))①由當(dāng)兩力同向時有a＝F1＋F2②當(dāng)兩力反向時有b＝F1－F2③由①②③聯(lián)立解得c＝eq\r(a2＋b2/2).答案B13.設(shè)有5個力作用于A點，這5個力的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條鄰邊和三條對角線，如圖所示．已知F1＝20N，則這5個力的合力大小為________N，方向________．解析求這五個力的合力，依據(jù)平行四邊形定則，可先求出其中任意兩個力的合力，再求出這個力與第三個力的合力，這樣依次下去，直到把五個力都合成為止．我們也可不按挨次兩兩合成，求出合力，但必需留意的是每個力只能合成一次，不能重復(fù)合成．選擇什么挨次求和，應(yīng)依據(jù)各力的特點和相互關(guān)系簡化求解．依據(jù)圓內(nèi)接正六邊形的幾何關(guān)系知F1和F4、F2和F5的合力均與F3重合，所以它們的大小、方向均與F3相同，這五個力的合力等于三倍的F3，而F3＝2F1，故這五個力合力的大小為6F1，即120N，方向與F答案120與F3相同14.在“驗證力的平行四邊形定則”的試驗中，兩只彈簧測力計的拉力F1和F2已于圖中作出了它們的圖示，O點是橡皮條的一個端點，圖中每格的長度代表1N.(1)用作圖法作出合力F的圖示．(2)合力F的大小是________N.解析(1)以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，兩個力所夾的對角線即為合力F.(2)從圖中可讀出合力F＝5N.答案(1)略(2)515．在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．試驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．(1)試驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號)．①將橡皮條拉伸相同長度即可②將橡皮條沿相同方向拉到相同長度③將彈簧秤都拉伸到相同刻度④將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置A．②④ B．①③C．①④ D．②③(2)同學(xué)們在操作中有如下談?wù)?，其中對減小試驗誤差有益的說法是________(填字母代號)．①兩細(xì)繩必需等長②彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行③用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大④拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要稍遠(yuǎn)些A．①③ B．②③C．①④ D．②④答案(1)A(2)D16．某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后，想在家里做試驗“驗證力的平行四邊形定則”．他從學(xué)校的試驗室里借來兩個彈簧秤，按如下步驟進行試驗．甲乙A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧秤彈力的大小和方向B．在一個彈簧秤的下端懸掛一裝滿水的水杯，登記靜止時彈簧秤的讀數(shù)FC．將一根大約30cm長的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端分別拴在兩個彈簧秤的掛鉤上．在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細(xì)線，使兩個彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上登記細(xì)線的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示D．在白紙上按肯定標(biāo)度作出兩個彈簧秤的彈力的圖示，如圖乙所示，依據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F′(1)在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為________N.(2)在步驟D中，合力F′＝________N.(3)若________________，就可以驗證力的平行四邊形定則．解析(1)彈簧秤讀數(shù)時需要估讀，最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出，依據(jù)圖甲彈簧秤指針的位置，可讀出力的大小為3.00N.(2)依據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示，利用刻度尺和三角板在圖乙上由已知的兩個力作出平行四邊形，測量出平行四邊形的對角線的長度，與標(biāo)度1N的長度進行比較，可求出F′的大小為(5.2±0.2)N.(3)若F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等，則在試驗誤差允許的范圍內(nèi)可以驗證力的平行四邊形定則．答案(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等17.在日常生活中有時會遇到這種狀況，當(dāng)載重卡車陷于泥坑中時，汽車駕駛員按下圖所示的方法，用鋼索把載重卡車和大樹拴緊，在鋼索的中心用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力就可以將載重卡車?yán)瞿嗫樱?/p>