2019高中物理 第三章 相互作用 课后提升训练 3.4 力的合成 新人教版必修1.doc
1课后提升训练课后提升训练 力的合成力的合成(25(25 分钟分钟 5050 分分) )一、选择题(本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分)1.(多选)(2017·上饶高一检测)两个互成角度(不为零或 180°)共点力 F1、F2的大小均为10N,则它们的合力 ( )A.一定大于 10 NB.可能等于 1 NC.方向不可能与 F1相同D.方向不可能同时与 F1、F2的方向平行【解析】选 B、C、D。两个互成角度(不为零或 180°)的共点力的合力范围为:F1+F2>F>|F1-F2|,代入数据得:20N>F >0N,故 A 错误,B 正确;两个力互成角度(不为零或 180°),所以合力方向不可能与 F1相同,故 C 正确;若合力的方向同时与 F1、F2的方向平行,则 F1、F2的方向相反或角度为零,与题干矛盾,所以合力方向不可能同时与 F1、F2的方向平行,故 D 正确。【补偿训练】(多选)关于一个力的合力与其两个分力的关系,下列说法正确的是 ( )A.合力的大小可能等于它的某一个分力的大小B.当两个分力的夹角 逐渐增加时,其合力逐渐变大C.有两个分力大小分别为 7 N 和 10 N,其合力大小可能为 5 ND.合力一定至少大于一个分力【解析】选 A、C。合力与分力大小关系是|F1-F2|FF1+F2,例如 3N 和 4 N 的力合力的取值范围是 17 N,当合力为 3 N 时,合力的大小等于某一分力的大小,故选项 A 正确;当两个分力的夹角 逐渐增加时,其合力逐渐变小,故选项 B错误;有两个分力大小分别为 7N 和 10N,其合力范围为 317N,故选项 C 正确;合力与分力遵循平行四边形定则,合力可以大于、等于、小于分力,如二力平衡时合力为零,故选项 D 错误。2.(多选)两个共点力 F1、F2大小不同,它们的合力大小为 F,则 ( )A.F1、F2同时增大一倍,F 也增大一倍B.F1、F2同时增加 10N,F 也增加 10NC.F1增加 10N,F2减少 10N,F 一定不变2D.若 F1、F2中的一个增大,F 不一定增大【解析】选 A、D。力是矢量,+=,则 2(+)=2,选项 A 正确。如果 F1、F2方向相反,同时增加 10N,合力不变,选项 B 错误。如果 F1、F2方向相反,F1增加 10N,F2减少10N,F 一定发生变化,选项 C 错误。如果两力反向,且增大较小的一个,合力将减小,选项 D正确。3.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 ,水和水桶的总重力为 G,则下列说法中正确的是( )A.当 为 120°时,F=GB.不管 为何值,F=C.当 =0°时,F>D. 越大时,F 越小【解析】选 A。水桶处于静止状态,两人的合力与重力等大反向,故 2Fcos =G,F=,所以当 为 120°时,F=G,A 对,B 错。当 =0°时,F=,C 错。 越大时,cos 越小,F 越大,D 错。4.如图所示,用两根绳子将日光灯悬挂起来,有四种悬挂方法,在乙、丙两图中,乙中左侧绳与丙中右侧绳跟水平灯管的夹角均为 ,乙中右侧绳与丙中左侧绳跟水平灯管夹角也为 ,那么绳受拉力大小的情况是 ( )3A.甲方法最大,乙方法最小B.甲方法最小,丁方法最大C.四种方法一样大D.甲方法最大,乙、丙、丁方法均为最小【解析】选 B。四种悬挂方法,两绳拉力的合力都等于日光灯的重力,甲图中两绳夹角为 0°,故绳中张力最小。丁图中两绳间夹角最大,在产生相等的合力时,两绳中张力最大,故选 B。【补偿训练】在图中,下列情况下日光灯所受的拉力 F1、F2及重力 G 不是共点力的是 ( )A.甲情况下 B.乙情况下C.丙情况下D.甲、乙、丙三种情况下【解析】选 B。根据共点力的概念,甲、丙两图中 F1、F2、G 三力的作用线的延长线分别交于一点,是共点力,乙图中 F1、F2、G 的作用线均沿竖直方向,不能交于一点,不是共点力,故选 B。5.质量为 m 的物体放在水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力 F1与 F2的作用下从静止开始沿水平面运动,如图所示。若物体与水平面间的动摩擦因数为 ,则物体 ( )A.在 F1的反方向上受到 f1=mg 的摩擦力B.在 F2的反方向上受到 f2=mg 的摩擦力C.在 F1、F2合力的反方向上受到摩擦力为 f合=mgD.在 F1、F2合力的反方向上受到摩擦力为 f合=mg【解析】选 D。滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,物体沿 F1、F2的合力方向运动,故在 F1、F2合力的反方向上,受到摩擦力为 f合=mg,D 正确。46.(多选)(2017·长春高一检测)如图所示是两个共点力的合力 F 的大小跟它的两个分力之间的夹角 的关系图象,则这两个力的大小和 =90°时合力 F 的大小分别是 ( )A.6N 和 4NB.7N 和 3NC.=90°时合力 F 的大小为 2ND.=90°时合力 F 的大小为 2N【解析】选 A、D。设两个力分别为 F1、F2,F1>F2,两个力的夹角为 180 度时,合力为 2N,则F1-F2=2N;两个力的夹角为 0 度时,合力为 10N,则 F1+F2=10N,解得 F1=6N,F2=4N,故 A 正确、B错误;当两个力垂直时,合力为:F合=N =2N,故 D 正确、C 错误。【补偿训练】1.如图所示,吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2,则 ( )A.坐着比躺着时 F1大B.躺着比坐着时 F1大C.坐着比躺着时 F2大D.躺着比坐着时 F2大【解析】选 A。吊床对人的作用力与重力等值反向,所以躺着和坐着时,F2不变。坐在吊床上时,吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大,根据共点力平衡有:2F1cos=G, 越大,则绳子的拉力越大,所以坐着时,绳子与竖直方向的夹角较大,则绳子的拉力较大,故 A 正确,B、C、D 错误。52.蹦床运动是运动员在一张弹性的网上借助于网的作用被弹起一定的高度,运动员在空中做出各种优美的动作。它在我国起步较晚,但发展迅速。如图为蹦床上弹性网示意图,网绳的结构为正方格形,O、A、B、C、D为网绳的结点。安全网水平张紧后,若质量为 m 的运动员从高处落下,并恰好落在 O 点上。该处下凹至最低点时,网绳 DOE、BOG 均成向上的 120°张角,此时 O 点受到的向下的冲击力大小为 F,则这时 O 点周围每根网绳承受的力的大小为 ( )A.F B.C.F+mgD.【解析】选 B。由题意知,4 根绳子在竖直方向的合力大小为 F,设每根绳子拉力为 FT,如图所示,则由几何关系有 4FTcos60°=F,所以 FT=。故 B 对。二、非选择题(本题共 2 小题,共 20 分)7.(10 分)一个物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是 100N,夹角为90°,求这两个力的合力。【解析】由于两个力大小相等,夹角为 90°,故作出的平行四边形为正方形,可用计算法求合力 F。如图所示可得:F=100N6=141.4N方向:tan=1,即 =45°,故合力方向与 F1成 45°。答案:见解析【延伸探究】在上题中,(1)若两个力的夹角为 60°,求合力的大小及方向。(2)若两个力的夹角为 120°,求合力的大小及方向。提示:(1)由于两个力大小相等,夹角为 60°,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力 F,如图所示,F=2F1cos30°=F1=100N=173.2N,方向沿 F1与 F2夹角的平分线。(2)合成后出现等边三角形,合力大小等于分力大小,即 F=F1=100N,方向沿 F1与 F2夹角的平分线。答案:(1)173.2N 方向沿 F1、F2夹角的平分线(2)100N 方向沿 F1、F2夹角的平分线8.(10 分)如图所示,水平电线 AB 对电线杆的拉力是 300N,斜牵引索 BC 对电线杆的拉力是500N,这时电线杆正好和水平地面垂直。如果电线杆自重 800N,那么电线杆对地面的压力是多大?【解析】由题意可知,水平电线 AB 和斜牵引索 BC 两个拉力的合力竖直向下,其大小为 F合=N=400N,故电线杆对地面的压力 FN=G+F合=1 200N。答案:1 200N
