高中物理 第五章 力與平衡 第一節(jié) 力的合成同步測(cè)試 魯科版

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第一節(jié) 力的合成一、單選題（共10題；共20分）1。有三個(gè)共點(diǎn)力f1、f2、f3作用于某一點(diǎn)，其合力為零已知f3=5n，現(xiàn)保持其余兩力大小和方向不變,只將f3的方向沿逆時(shí)針?lè)较蚶@作用點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)90，則這三個(gè)力的合力大小變?yōu)?） a。5 nb。5nc.10nd。仍為零2.如圖所示，質(zhì)量和的兩物體，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50的粗糙水平地面上,一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為250n/m，一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力f作用于質(zhì)量為m2的物體上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0。40m時(shí)，兩物體間開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng),這時(shí)水平推力f的

2、大小為（）a。300nb。250nc.200nd。100n3。已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50n，分力f1的方向與合力f的方向成30角，分力f2的大小為30n。則（） a.f1的大小是唯一的b.f2的方向是唯一的c.f2有兩個(gè)可能的方向d.f2可取任意方向4。如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過(guò)柱頂?shù)亩ɑ唽?00 n的貨物拉住.已知人拉著繩子的一端，且該繩端與水平方向夾角為30，則柱頂所受壓力大小為（）a。200 nb。c。100 nd.5.如圖所示，物塊在力f作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊受的摩擦力ff與拉力 f的合力方向應(yīng)該是（ ）a。水平向右b。豎直向上c。向右偏上d

3、。向左偏上6.一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用，在下列給出的幾組力中，能使物體處于平衡狀態(tài)的是() a.f1=3nf2=4n f3=2nb.fl=3n f2=1n f3=5nc.f1=2nf2=5n f3=10nd。fl=5n f2=7n f3=13n7.如圖所示，一運(yùn)送救災(zāi)物資的直升飛機(jī)沿水平方向勻速飛行.已知物資的總質(zhì)量為，吊運(yùn)物資的懸索與豎直方向成角。設(shè)物資所受的空氣阻力為，懸索對(duì)物資的拉力為，重力加速度為,則(）a.b.c.d。8。質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形木塊靜止傾角為的斜面上,斜面對(duì)木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是（) a.沿斜面向下b.垂直于斜面向上c.沿斜面向上d.豎直向上9。有三個(gè)共點(diǎn)

4、力f1、f2、f3作用于某一點(diǎn)，其合力為零已知f3=5n，現(xiàn)保持其余兩力大小和方向不變，只將f3的方向沿逆時(shí)針?lè)较蚶@作用點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)60，則這三個(gè)力的合力大小變?yōu)椋?) a。5 nb.5nc.10nd。仍為零10。已知一個(gè)力的大小為100n,它的一個(gè)分力f1的大小為60n,則另一個(gè)分力f2的大?。ǎ?a.一定是40nb.一定是80nc。不能大于100nd.不能小于40n二、多選題（共3題；共9分）11.如圖所示，將力f分解為f1和f2兩個(gè)分力,已知f1的大小和f2與f之間的夾角,且為銳角,則（ ）a.當(dāng)f1fsin 時(shí)，一定有兩解b。當(dāng)f1=fsin 時(shí)，有唯一解c。當(dāng)f1fsin 時(shí)，無(wú)解d。當(dāng)f

5、sin f1f時(shí)，一定有兩解12.一個(gè)物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用，三個(gè)力的大小分別是f1=3n，f2=4n,f3=5n，這三個(gè)力的合力大小可能是( ） a。onb。6nc.12nd。15n13.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是f1、f2、f3 , 關(guān)于它們合力f的大小，下列說(shuō)法中正確的是（ ） a。f大小的取值范圍一定是0ff1+f2+f3b.f可能比f(wàn)1、f2、f3中的某一個(gè)小c。若f1：f2：f3=3：6：8，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角,一定能使合力為零d。若f1：f2：f3=3:6:2，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零三、填空題（共3題；共6分）14。f1和f2的合力大小隨著它們的夾角變化的

6、關(guān)系如圖所示（f1、f2的大小均不變,且f1f2)。則可知a的值為_(kāi)n。 15.同一平面內(nèi)的三個(gè)力，大小分別為4n、6n、7n，若三力同時(shí)作用于某一物體，則該物體所受三力合力的最大值為_(kāi)n和最小值為_(kāi)n 16.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中a為固定橡皮條的圖釘，o為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),ob和oc為細(xì)繩圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的圖示，下列說(shuō)法中正確的是（雙選）_a圖乙中的f是力f1和f2合力的理論值，f是力f1和f2合力的實(shí)際測(cè)量值b圖乙中的f是力f1和f2合力的理論值,f是力f1和f2合力的實(shí)際測(cè)量值c在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)

7、結(jié)果沒(méi)有影響d在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_a理想實(shí)驗(yàn)法 b等效替代法 c控制變量法 d建立物理模型法以下操作中正確的是_a同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，o點(diǎn)位置允許變動(dòng)b實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度c實(shí)驗(yàn)中,先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到o點(diǎn)d實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到o點(diǎn)時(shí)，兩彈簧秤之間夾角應(yīng)取90，以便于算出合力的大小 四、解答題(共1題;共5分）17。（2015安徽）由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式：三顆星體在相互之間

8、的萬(wàn)有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心o在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)（圖示為a、b、c三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況）.若a星體質(zhì)量為2m，b、c兩星體的質(zhì)量均為m，三角形邊長(zhǎng)為a。求：（1）a星體所受合力大小fa;(2)b星體所受合力大小fb；（3）c星體的軌道半徑rc;(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期t。 五、實(shí)驗(yàn)探究題（共2題；共8分)18.回答下列問(wèn)題： (1)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖1）實(shí)驗(yàn)中需要用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在

9、此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)：其中正確的是 （填入相應(yīng)字母) a.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)b。橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上c。在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行（2)在共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成的實(shí)驗(yàn)中，得到了如圖2所示的圖形，圖中p為橡皮條的固定點(diǎn)，o為橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，用兩只彈簧秤或用一只彈簧秤時(shí),都將結(jié)點(diǎn)拉到o點(diǎn),實(shí)驗(yàn)中你要比較的是圖中_和_兩個(gè)力的大小和方向，其中_是實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得的合力19.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖）實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須

10、注意以下幾項(xiàng)： a.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)b.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上c.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行其中正確的是 （填入相應(yīng)的字母）（2）本實(shí)驗(yàn)中如何做到合力與兩分力具有相同的效果_ 答案解析部分一、單選題1。【答案】a 【解析】【解答】解：如圖所示，因f3=5n,故f1與f2的合力也為5n，方向與f3的方向相反；轉(zhuǎn)動(dòng)f3后，f1與f2的合力不變，則可以合力與轉(zhuǎn)后的f3合成，故合力為5 ；故選a【分析】三力的合力為零，則任意兩力之和與第三力大小相等方向相反；由題意可知其他兩力的合力大小及方向；利用平行四邊形定則可求得轉(zhuǎn)動(dòng)之后的合力2?！敬鸢浮縜 【解析】【分析】緩慢地向

11、墻壁一側(cè)移動(dòng)，說(shuō)明兩者受力平衡,合力為零，將兩者看做一個(gè)整體，所以在0。40m時(shí)，整體水平方向上受到f,滑動(dòng)摩擦力，彈簧的彈力，三力合力為零,故，a正確?！军c(diǎn)評(píng)】整體法在解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)，是一種比較簡(jiǎn)便的方法，也是高考?？嫉姆椒ㄖ??！敬鸢浮縞 【解析】【分析】假設(shè)f方向水平，如果分力f1的方向與合力f的方向向上成30，則分力f2垂直f1 ， 大小為40n,如果分力f1的方向與合力f的方向向下成30,則分力f2垂直f1 , 大小為40n，故f2有兩個(gè)可能的方向，c正確.【點(diǎn)評(píng)】做此類型的題目時(shí)，需要根據(jù)平行四邊形定則分析.4.【答案】b 【解析】【分析】以柱頂為研究對(duì)象，受人拉繩子的一個(gè)力和重

12、物拉繩子的一個(gè)力,這兩個(gè)力大小均等于重物的重力100n，夾角為60,合力為，所以柱頂所受壓力大小為。故選b。【點(diǎn)評(píng)】本題一定要選好研究對(duì)象，還要知道繩子張力等于物體的重力。5?！敬鸢浮縝 【解析】【解答】解:分析物體的受力情況：重力、地面的支持力、摩擦力和力f,根據(jù)平衡條件則知，摩擦力ff與拉力f的合力方向與重力、支持力的合力方向相反，而重力、支持力的合力方向豎直向下,則物塊受的摩擦力ff與拉力 f的合力方向豎直向上故選：b【分析】分析物體的受力情況：重力、地面的支持力、摩擦力和力f，根據(jù)平衡條件則知，摩擦力ff與拉力f的合力方向與重力、支持力的合力方向的關(guān)系，由重力、支持力的合力方向來(lái)確定摩

13、擦力ff與拉力f的合力的方向6.【答案】a 【解析】【分析】三力合成，先將其中的兩個(gè)力合成，再與第三個(gè)力合成,合成時(shí),三力同向合力最大，兩個(gè)力合成的合力有個(gè)范圍，用與第三個(gè)力最接近的數(shù)值與第三個(gè)力合成求最小合力。a、2n與3n合成最大5n，最小1n，當(dāng)取4n時(shí)與第三個(gè)力合成，得到最小值為0n；正確b、1n和3n合成最大4n，最小2n，不可能為5n，故與第三個(gè)力不可能平衡；錯(cuò)誤c、2n和5n合成最大7n，最小3n，不可能為10n,故與第三個(gè)力不可能平衡；錯(cuò)誤d、5n和7n合成最大12n，最小2n,不可能為13n，故與第三個(gè)力不可能平衡；錯(cuò)誤故選a?！军c(diǎn)評(píng)】三力平衡，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力必然與

14、第三個(gè)力等值、反向、共線。7.【答案】b 【解析】【分析】如下圖對(duì)物資進(jìn)行受力分析得。故選b.【點(diǎn)評(píng)】容易題。合成法一般解決物體在兩力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題這兩個(gè)力與合力構(gòu)成矢量三角形，根據(jù)幾何關(guān)系和函數(shù)關(guān)系求解比較方便。8?！敬鸢浮縟 【解析】【分析】由于物體靜止，所以合外力為零,即斜面對(duì)木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是與重力方向相反，即豎直向上,d正確。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用平衡關(guān)系判斷合力的方向。通常這類問(wèn)題只能考慮三個(gè)力的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題.9?！敬鸢浮縝 【解析】【解答】解：如圖所示，因f3=5n，故f1與f2的合力也為5n,方向與f3的方向相反；轉(zhuǎn)動(dòng)f3后，f1與f2的合力不變，根

15、據(jù)幾何關(guān)系，結(jié)合矢量合成法則，則可以合力與轉(zhuǎn)后的f3合成，故合力為5n；故選：b【分析】三力的合力為零，則任意兩力之和與第三力大小相等方向相反;由題意可知其他兩力的合力大小及方向;利用平行四邊形定則可求得轉(zhuǎn)動(dòng)之后的合力10?！敬鸢浮縟 【解析】【分析】根據(jù)合力與分力大小關(guān)系，可得，解得:，故選d【點(diǎn)評(píng)】做本題的關(guān)鍵是知道合力與分力大小關(guān)系式二、多選題11.【答案】b，c,d 【解析】【解答】解：a、當(dāng)ff1fsin時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則，如圖，有兩組解若f1f，只有一組解故a錯(cuò)誤，d正確b、當(dāng)f1=fsin時(shí),兩分力和合力恰好構(gòu)成三角形，有唯一解故b正確c、f1fsin時(shí)，分力和合力不能構(gòu)成三

16、角形，無(wú)解故c正確故選:bcd【分析】根據(jù)平行四邊形定則或者三角形定則作圖分析：若f1fsin30，無(wú)解;若f1=fsin30，唯一解；若ff1fsin30，兩解；若f1f，唯一解12.【答案】a,b,c 【解析】【解答】解：三個(gè)共點(diǎn)力中，3n和4n和合力的范圍是1nf7n,5n在這個(gè)范圍內(nèi),所以三個(gè)力的合力的大小可以為零，它們的最小值是0n，最大值是12n所以可能是abc，不可能的是d故選：abc【分析】當(dāng)這三個(gè)共點(diǎn)力的方向都相同的時(shí)候，合力最大，當(dāng)其中任何兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等方向相反的時(shí)候，合力為零由此分析即可13。【答案】b,c 【解析】【解答】解:a、三個(gè)力的合力最小值不一定

17、為零，三個(gè)力最大值等于三個(gè)力之和故a錯(cuò)誤b、合力可能比三個(gè)力都大，也可能比三個(gè)力都小故b正確c、若f1:f2：f3=3：6：8，設(shè)f1=3f，則f2=6f，f3=8f，f1、f2的合力范圍為3f,9f，8f在合力范圍之內(nèi)，三個(gè)力的合力能為零故c正確d、若f1:f2：f3=3:6：2,設(shè)f1=3f，則f2=6f,f3=2f，f1、f2的合力范圍為3f，9f,2f不在合力范圍之內(nèi)，三個(gè)力的合力不可能為零故d錯(cuò)誤故選：bc【分析】當(dāng)三個(gè)力的方向相同時(shí)，合力最大，三個(gè)力的合力不一定為零，當(dāng)?shù)谌齻€(gè)力不在剩余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，合力不能為零三、填空題14?！敬鸢浮? 【解析】【解答】由圖象知，當(dāng)f1、f2

18、成0角時(shí)，兩個(gè)力的合力為f1+f2 ， 當(dāng)兩個(gè)力成180時(shí),兩個(gè)力的合力為f1-f2（f1f2）由圖象得：f1+f2=7nf1f2=1n由式和式可得：f1=4n；f2=3n,所以 【分析】本題考查了力的合成15。【答案】17；0 【解析】【解答】解：當(dāng)三個(gè)力作用在同一直線、同方向時(shí)，三個(gè)力的合力最大，即f=6n+7n+4n=17n當(dāng)三個(gè)力作用在一個(gè)物體上，不在一條直線，并且?jiàn)A角可以改變，總能使物體處于靜止?fàn)顟B(tài),故此時(shí)三個(gè)力的合力為零，即它們合力的最小值為0故答案為:17,0【分析】根據(jù)合理的范圍求解，先兩個(gè)力進(jìn)行合成，在于第三個(gè)力,合成.16.【答案】bc；b;b 【解析】【解答】解:(1）a

19、、f1與f2合成的理論值是通過(guò)平行四邊形定則算出的值,而實(shí)際值是單獨(dú)一個(gè)力拉o點(diǎn)的時(shí)的值,因此f是f1與f2合成的理論值，f是f1與f2合成的實(shí)際值，故a錯(cuò)誤，b正確；c、d、由于o點(diǎn)的作用效果相同,將兩個(gè)細(xì)繩套換成兩根橡皮條，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故c正確，d錯(cuò)誤故選：bc（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代，故選：b（3）a、在實(shí)驗(yàn)中，兩根彈簧秤的共同作用效果與一根彈簧秤的作用效果相同，則o點(diǎn)的位置不能變動(dòng)，故a錯(cuò)誤b、實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差，彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)為了減小誤差，要求視線要正對(duì)彈簧秤刻度，故b正確；c、實(shí)驗(yàn)中，彈簧的讀數(shù)大小適當(dāng)，便于做平行四邊形即可，并非要求一定達(dá)到最大

20、量程，故c錯(cuò)誤;d、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩彈簧的夾角要適當(dāng)，并非要求達(dá)到90，非特殊角度也可，故d錯(cuò)誤故選：b故答案為:(1)bc，（2)b，（3）b【分析】（1）由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，導(dǎo)致f1與f2合成的理論值（通過(guò)平行四邊形定則得出的值）與實(shí)際值（實(shí)際實(shí)驗(yàn)的數(shù)值）存在差別，只要o點(diǎn)的作用效果相同，是否換成橡皮條不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果（2）該實(shí)驗(yàn)采用等效替代的方法,即兩根彈簧秤的共同作用效果與一根彈簧秤的作用效果相同（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作的注意事項(xiàng)確定正確的答案四、解答題17.【答案】答案：(1)， （2）， （3）， （4）【解析】【解答】（1)由萬(wàn)有定理定律,a星體所受b、c星體引力大小為，方向如圖，則

21、合力大??；（2)同上，b星體所受a、c星體引力大小分別分， 方向如圖，則合力大小為.,可得，（3)通過(guò)分析可知,圓心o在中垂線ad的中點(diǎn)， （4）三星體運(yùn)動(dòng)周期相同，對(duì)c星體,由，可得?！痉治觥恳匀f(wàn)有引力定律及其應(yīng)用命制壓軸題，這在高考中并不多見(jiàn),利用萬(wàn)有引力來(lái)考查力的合成和幾何關(guān)系老題新做,又有新意，總體來(lái)說(shuō)難度不大.五、實(shí)驗(yàn)探究題18?！敬鸢浮?1）c（2）f3；f4；f4 【解析】【解答】解:a、細(xì)線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長(zhǎng)故a錯(cuò)誤；b、兩細(xì)線拉橡皮條時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不一定橡皮條要在兩細(xì)線的夾角平分線上故b錯(cuò)誤；c、在拉彈簧秤時(shí)必須要求彈簧秤與木板平面平行,否則會(huì)影響力的大小，故c正確故選:c（2）本實(shí)驗(yàn)采用“等效法，即用一個(gè)彈簧將繩套拉到o