【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一備用題庫：第三章-相互作用-第4節(jié)-力的合成

第4節(jié)力的合成人教版教參補充題1.兩個大小分別為QUOTE和QUOTE的力作用在同一質(zhì)點上，它們的合力的大小QUOTE滿足（）QUOTE≤QUOTE≤QUOTEB.QUOTE≤QUOTE≤QUOTEQUOTE≤QUOTE≤QUOTEQUOTE≤QUOTE≤QUOTE解析：由合力的范圍|QUOTE≤QUOTE≤QUOTE知，選項C正確。答案：C2.在“探究求合力的方法”的試驗中，橡皮條的一端固定在木板上，第一次用兩個彈簧測力計通過拉線把橡皮條的結(jié)點拉到某一位置QUOTE點。以下錯誤或不必要的操作有（）A.當(dāng)其次次用一個彈簧測力計拉橡皮條時，結(jié)點可以不拉到QUOTE點B.試驗中，彈簧測力計必需保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻線C.第一次拉時，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后握緊這個彈簧測力計不動，調(diào)整另一彈簧測力計，把橡皮條的結(jié)點拉到QUOTE點D.第一次把橡皮條的結(jié)點拉到QUOTE點時，兩彈簧測力計之間的夾角應(yīng)取90°，以便于計算出合力的大小解析：本試驗利用等效性來探究求合力的方法，因此其次次用一個彈簧測力計拉橡皮條時，結(jié)點必需拉到QUOTE點，選項A錯誤；第一次拉時，應(yīng)用適當(dāng)大小的力保持適當(dāng)?shù)慕嵌韧瑫r拉橡皮條的結(jié)點到確定位置，選項C、D錯誤。答案：ACD

其他版本的題目廣東訓(xùn)練版圖3-4-11.圖3-4-1是用兩把彈簧測力計的拉力替代一把彈簧測力計的拉力的試驗，已知彈簧QUOTE的勁度系數(shù)為5000N/m，當(dāng)用一把彈簧測力計QUOTE拉彈簧時，彈簧QUOTE伸長了2cm，然后用兩把彈簧測力計QUOTE的拉力等效替代彈簧測力計QUOTE的作用，試求：圖3-（1）彈簧測力計QUOTE的拉力的合力。（2）假如兩把彈簧測力計的夾角為60°且示數(shù)相同，則這個示數(shù)是多少？解析：（1）QUOTE5000QUOTE0.02N=100N。（2）由QUOTEcos30°QUOTE解QUOTEN。答案：（1）100N（2）QUOTEN2.兩個大小相等的分力，其夾角QUOTE（0°QUOTE60°）取何值時：（1）合力大于分力？（2）合力小于分力？答案：（1）QUOTE<120°或240°<QUOTE<360°（2）120°QUOTE240°3.有三個力QUOTE、QUOTE、QUOTE作用于一點，QUOTE=10N，且互成120°角，則其合力大小為多少？若QUOTE減小為5N,方向不變，則合力大小又為多大?方向如何？答案：三個大小相等，互成120°角的力，其合力為零。若QUOTE減小為5N，則合力為5N，方向與QUOTE的方向相反。甲乙圖3-4-24.圖3-4-2甲是查找等效力的試驗的局部圖示，圖中QUOTE是兩個共點力QUOTE的合力。甲乙圖3-（1）試用作圖法求QUOTE。（2）假如QUOTE為16N,則QUOTEN。解析：（1）作出平行四邊形如圖乙所示，（2）依據(jù)力QUOTE與力QUOTE的比例關(guān)系可得QUOTE=14N。答案：（1）如圖3-4-2乙所示（2）14上?？萍加?xùn)練版兩個共點力的合力與分力的大小關(guān)系是（）A.合力大小確定等于兩個分力大小之和B.合力大小確定大于兩個分力大小之和C.合力大小確定小于兩個分力大小之和D.合力大小確定大于一個分力的大小，小于另一個分力的大小E.合力大小可能比兩個分力的大小都大，可能比兩個分力的大小都小，也可能比一個分力大，比另一個分力小解析：畫出力的平行四邊形可知，選項A、B、C、D均錯誤。答案：E山東科技版1.大小分別為30N和25N的兩個力，同時作用在一個物體上，下面對于合力QUOTE大小的估量，最恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢.QUOTE=55NB.25N≤QUOTE≤30NC.25N≤QUOTE≤55ND.5N≤QUOTE≤55N解析：由合力的范圍是QUOTE≤QUOTE≤QUOTE知，5N≤QUOTE≤55N，故選項D錯誤。答案：D圖3-4-32.如圖3-4-3所示，兩個人共同用力將一個牌匾拉上墻頭。其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力。假如這兩個人所用拉力的夾角是90圖3-解析：F=QUOTE＝QUOTEN=750N，方向與600N拉力間的夾角為37°。答案：750N，方向與600N拉力間的夾角為37°補充資料力的正交分解法1.概念：將物體受到的全部力沿已選定的兩個相互垂直的方向分解的方法，是處理相對簡潔的多力的合成的常用方法。2.目的：將力的合成化簡為同向、反向或垂直方向的分力，便于運用一般代數(shù)運算公式解決矢量的運算，“分解”的目的是更好地“合成”。3.適用狀況：適用于計算三個或三個以上力的合成。4.步驟圖3-4-4（1）建立坐標(biāo)系：以共點力的作用點為坐標(biāo)原點，直角坐標(biāo)系QUOTE軸和QUOTE軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。圖3-（2）正交分解各力：將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到QUOTE軸和QUOTE軸上，并求出各分力的大小，如圖3-4-4所示。（3）分別求出QUOTE軸、QUOTE軸上各分力的矢量和，即：QUOTE＋QUOTE＋QUOTEQUOTE＝QUOTE＋QUOTE＋…（4）求共點力的合力：合力大小QUOTE，合力的方向與QUOTE軸的夾角為QUOTE，則tanQUOTE＝QUOTE，即QUOTE＝arctanQUOTE。例題如圖3-4-5所示，在同一平面內(nèi)有三個共點力，它們之間的夾角都是120°，大小分別為QUOTE＝20N，QUOTE＝30N，QUOTE＝40N，求這三個力的合力QUOTE。圖3-圖3-甲乙圖3-解析：以QUOTE點為坐標(biāo)原點，建立直角坐標(biāo)系QUOTE，使QUOTE方向沿力QUOTE的方向，則QUOTE與QUOTE軸正向間夾角QUOTE＝30°，QUOTE與QUOTE軸負向夾角QUOTE＝30°，如圖3-4-6甲所示。先把這三個力分解到QUOTE軸和QUOTE軸上，再求它們在QUOTE軸、QUOTE軸上的分力之和。QUOTE＝QUOTE＋QUOTE＋QUOTE＝QUOTEsinQUOTE－QUOTEsinQUOTE＝20N－30sin30°N－40sin30°N＝QUOTE15NQUOTE＝QUOTE＋QUOTE＋QUOTE＝0＋QUOTEcosQUOTE－QUOTEcosQUOTE＝30cos30°N－40cos30°N＝-5QUOTEN這樣，原來的三個力就變成相互垂直的兩個力，如圖乙所示