高中物理 第三章 相互作用 課后提升訓(xùn)練 3.4 力的合成 新人教版必修1

1、課后提升訓(xùn)練 力的合成(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.(多選)(2017·上饒高一檢測)兩個互成角度(不為零或180°)共點(diǎn)力f1、f2的大小均為10n,則它們的合力()a.一定大于10 nb.可能等于1 nc.方向不可能與f1相同d.方向不可能同時與f1、f2的方向平行【解析】選b、c、d。兩個互成角度(不為零或180°)的共點(diǎn)力的合力范圍為:f1+f2>f>|f1-f2|,代入數(shù)據(jù)得:20n>f >0n,故a錯誤,b正確;兩個力互成角度(不為零或180°),所以合力方向不可能與f1相同,故

2、c正確;若合力的方向同時與f1、f2的方向平行,則f1、f2的方向相反或角度為零,與題干矛盾,所以合力方向不可能同時與f1、f2的方向平行,故d正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)關(guān)于一個力的合力與其兩個分力的關(guān)系,下列說法正確的是()a.合力的大小可能等于它的某一個分力的大小b.當(dāng)兩個分力的夾角逐漸增加時,其合力逐漸變大c.有兩個分力大小分別為7 n和10 n,其合力大小可能為5 nd.合力一定至少大于一個分力【解析】選a、c。合力與分力大小關(guān)系是|f1-f2|ff1+f2,例如3n和4 n的力合力的取值范圍是17 n,當(dāng)合力為3 n時,合力的大小等于某一分力的大小,故選項a正確;當(dāng)兩個分力的夾角逐漸

3、增加時,其合力逐漸變小,故選項b錯誤;有兩個分力大小分別為7n和10n,其合力范圍為317n,故選項c正確;合力與分力遵循平行四邊形定則,合力可以大于、等于、小于分力,如二力平衡時合力為零,故選項d錯誤。2.(多選)兩個共點(diǎn)力f1、f2大小不同,它們的合力大小為f,則()a.f1、f2同時增大一倍,f也增大一倍b.f1、f2同時增加10n,f也增加10nc.f1增加10n,f2減少10n,f一定不變d.若f1、f2中的一個增大,f不一定增大【解析】選a、d。力是矢量,+=,則2(+)=2,選項a正確。如果f1、f2方向相反,同時增加10n,合力不變,選項b錯誤。如果f1、f2方向相反,f1增加

4、10n,f2減少10n,f一定發(fā)生變化,選項c錯誤。如果兩力反向,且增大較小的一個,合力將減小,選項d正確。3.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,水和水桶的總重力為g,則下列說法中正確的是()a.當(dāng)為120°時,f=gb.不管為何值,f=c.當(dāng)=0°時,f>d.越大時,f越小【解析】選a。水桶處于靜止?fàn)顟B(tài),兩人的合力與重力等大反向,故2fcos=g,f=,所以當(dāng)為120°時,f=g,a對,b錯。當(dāng)=0°時,f=,c錯。越大時,cos越小,f越大,d錯。4.如圖所示,用兩根繩子將日光燈

5、懸掛起來,有四種懸掛方法,在乙、丙兩圖中,乙中左側(cè)繩與丙中右側(cè)繩跟水平燈管的夾角均為,乙中右側(cè)繩與丙中左側(cè)繩跟水平燈管夾角也為,那么繩受拉力大小的情況是()a.甲方法最大,乙方法最小b.甲方法最小,丁方法最大c.四種方法一樣大d.甲方法最大,乙、丙、丁方法均為最小【解析】選b。四種懸掛方法,兩繩拉力的合力都等于日光燈的重力,甲圖中兩繩夾角為0°,故繩中張力最小。丁圖中兩繩間夾角最大,在產(chǎn)生相等的合力時,兩繩中張力最大,故選b?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】在圖中,下列情況下日光燈所受的拉力f1、f2及重力g不是共點(diǎn)力的是()a.甲情況下b.乙情況下c.丙情況下d.甲、乙、丙三種情況下【解析】選b。根據(jù)

6、共點(diǎn)力的概念,甲、丙兩圖中f1、f2、g三力的作用線的延長線分別交于一點(diǎn),是共點(diǎn)力,乙圖中f1、f2、g的作用線均沿豎直方向,不能交于一點(diǎn),不是共點(diǎn)力,故選b。5.質(zhì)量為m的物體放在水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力f1與f2的作用下從靜止開始沿水平面運(yùn)動,如圖所示。若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為,則物體()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為f合=mgd.在f1、f2合力的反方向上受到摩擦力為f合=mg【解析】選d。滑動摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動方向相反,物體沿f1、f2的合力方向運(yùn)動,故在f1、

7、f2合力的反方向上,受到摩擦力為f合=mg,d正確。6.(多選)(2017·長春高一檢測)如圖所示是兩個共點(diǎn)力的合力f的大小跟它的兩個分力之間的夾角的關(guān)系圖象,則這兩個力的大小和=90°時合力f的大小分別是()a.6n和4nb.7n和3nc.=90°時合力f的大小為2nd.=90°時合力f的大小為2n【解析】選a、d。設(shè)兩個力分別為f1、f2,f1>f2,兩個力的夾角為180度時,合力為2n,則f1-f2=2n;兩個力的夾角為0度時,合力為10n,則f1+f2=10n,解得f1=6n,f2=4n,故a正確、b錯誤;當(dāng)兩個力垂直時,合力為:f合=n

8、=2n,故d正確、c錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示,吊床用繩子拴在兩棵樹上等高的位置。某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為f1、吊床對該人的作用力為f2,則()a.坐著比躺著時f1大b.躺著比坐著時f1大c.坐著比躺著時f2大d.躺著比坐著時f2大【解析】選a。吊床對人的作用力與重力等值反向,所以躺著和坐著時,f2不變。坐在吊床上時,吊床兩端繩的拉力與豎直方向上的夾角較大,根據(jù)共點(diǎn)力平衡有:2f1cos=g,越大,則繩子的拉力越大,所以坐著時,繩子與豎直方向的夾角較大,則繩子的拉力較大,故a正確,b、c、d錯誤。2.蹦床運(yùn)動是運(yùn)動員在一張彈性的網(wǎng)上借助于網(wǎng)的

9、作用被彈起一定的高度,運(yùn)動員在空中做出各種優(yōu)美的動作。它在我國起步較晚,但發(fā)展迅速。如圖為蹦床上彈性網(wǎng)示意圖,網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形,o、a、b、c、d為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)。安全網(wǎng)水平張緊后,若質(zhì)量為m的運(yùn)動員從高處落下,并恰好落在o點(diǎn)上。該處下凹至最低點(diǎn)時,網(wǎng)繩doe、bog均成向上的120°張角,此時o點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為f,則這時o點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為()a.fb.c.f+mgd.【解析】選b。由題意知,4根繩子在豎直方向的合力大小為f,設(shè)每根繩子拉力為ft,如圖所示,則由幾何關(guān)系有4ftcos60°=f,所以ft=。故b對。二、非選擇題(本題共2小題,共20分

10、)7.(10分)一個物體受到大小相等的兩個拉力作用,每個拉力都是100n,夾角為90°,求這兩個力的合力?！窘馕觥坑捎趦蓚€力大小相等,夾角為90°,故作出的平行四邊形為正方形,可用計算法求合力f。如圖所示可得:f=100n=141.4n方向:tan=1,即=45°,故合力方向與f1成45°。答案:見解析【延伸探究】在上題中,(1)若兩個力的夾角為60°,求合力的大小及方向。(2)若兩個力的夾角為120°,求合力的大小及方向。提示:(1)由于兩個力大小相等,夾角為60°,所以作出的平行四邊形是菱形,可用計算法求得合力f,如圖所示,f=2f1cos30°=f1=100n=173.2n,方向沿f1與f2夾角的平分線。(2)合成后出現(xiàn)等邊三角形,合力大小等于分力大小,即f=f1=100n,方向沿f1與f2夾角的平分線。答案:(1)173.2n方向沿f1、f2夾角的平分線(2)100n方向沿f1、f2夾角的平分線8.(10分)如圖所示,水平電線ab對電線桿的拉力是300n,斜牽引索bc對電線桿的拉力是500n,這時電線桿正好和水平地面垂直。如果電線桿自重800n,那么電線桿對地面的壓力是多大?【解析】由題意可知,水平電線ab和斜牽引索bc兩個拉力的合力豎直