高中物理人教版第三章相互作用學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)14

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十四)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列物理量在運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的有()A．時(shí)間 B．位移C．速度 D．加速度【解析】矢量運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則，標(biāo)量運(yùn)算時(shí)不遵循，上述幾個(gè)物理量中只有時(shí)間是標(biāo)量，故A項(xiàng)不符合題意．【答案】BCD2．(2023·上海理工大學(xué)附中高一期末)兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩個(gè)力的合力為F.以下說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：16190134】A．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越小B．合力F總比分力中的任何一個(gè)力都大C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大D．合力F可能比分力中的任何一個(gè)力都小【解析】若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F越大，故A錯(cuò)誤；由力的合成方法可知，兩力合力的范圍|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，還可能與兩個(gè)分力都相等，故B錯(cuò)誤；如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，當(dāng)F2增大時(shí)，如果夾角θ的范圍為：0°<θ<90°，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖：從圖中可以看出，合力一定增大：如果夾角θ的范圍為：90°<θ<180°，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖從圖中可以看出，合力先減小后增加，存在相等的可能，故C錯(cuò)誤；二力平衡時(shí)，合力為零，此時(shí)合力F比分力中的任何一個(gè)力都小，故D正確．【答案】D3．(2023·西城區(qū)高一檢測(cè))如圖3-4-5所示，三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2與F3作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，其中F1與F2共線且反向，F(xiàn)2與F3垂直，F(xiàn)1＝6N，F(xiàn)2＝2N，F(xiàn)3＝3N．則質(zhì)點(diǎn)所受的合力為()圖3-4-5A．7N B．11NC．1N D．5N【解析】F1與F2的合力F為4N，方向沿F1方向，F(xiàn)與F3的合力F′＝eq\r(F2＋F\o\al(2,3))＝5N，D對(duì)．【答案】D4．一根細(xì)繩能承受的最大拉力是G.現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點(diǎn)，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對(duì)稱(chēng)地分開(kāi)．若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過(guò)()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：16190135】A．45° B．60°C．120° D．135°【解析】由于細(xì)繩是對(duì)稱(chēng)分開(kāi)的，因而兩繩的拉力大小相等且與豎直方向的夾角相等，為保證物體靜止不動(dòng)，兩繩拉力的合力大小等于G，隨著兩繩夾角的增大，繩中的拉力增大，當(dāng)兩繩間的夾角為120°時(shí)，繩中拉力剛好等于G.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【答案】C5．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成一個(gè)閉合的三角形，且三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，則下列四個(gè)選項(xiàng)中，這三個(gè)力的合力最大的是()ABCD【解析】根據(jù)平行四邊形定則可知，A項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F1，B項(xiàng)中三個(gè)力的合力為0，C項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F3，D項(xiàng)中三個(gè)力的合力為2F2，由于三個(gè)力的大小關(guān)系是F1＜F2＜【答案】C6．(2023·鹽城高一檢測(cè))某物體在四個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，若F4的方向沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60°角，但其大小保持不變，其余三個(gè)力的大小和方向均保持不變，此時(shí)物體受到的合力的大小為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：16190136】A．0 \r(2)F4C．F4 D．2F4【解析】將力F4旋轉(zhuǎn)60°角之后，其余三個(gè)力的合力未變，大小仍為F4，方向與原F4方向相反，故此時(shí)力F4與其余三個(gè)力的合力的夾角為120°，根據(jù)平行四邊形定則可知總合力大小為F4，C正確．【答案】C7．有三個(gè)力，一個(gè)力是12N，一個(gè)力是6N，一個(gè)力是7N，則關(guān)于這三個(gè)力的合力，下列說(shuō)法正確的是()A．合力的最小值為1NB．合力的最小值為0C．合力不可能為20ND．合力可能為30N【解析】三個(gè)力方向相同時(shí)合力最大Fmax＝25N，6N、7N兩力的合力范圍1N≤F合≤13N，當(dāng)合力F合＝12N，且方向與第三個(gè)力相反時(shí)，三力的總合力為零，即三力的總合力范圍是0≤F總≤25N，所以A、C、D錯(cuò)，B對(duì)．【答案】B8．如圖3-4-6所示，一條小船在河中向正東方向行駛．船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大?。緦?dǎo)學(xué)號(hào)：16190137】圖3-4-6【解析】如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則F＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)＝50eq\r(3)NF2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)＝50N.【答案】50eq\r(3)N50N[能力提升]9．(多選)互成90°角的兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2大小不同，它們的合力大小為F，保持F1和F2方向不變的情況下()A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一培B．F1、F2同時(shí)增加5N，F(xiàn)也增加5NC．F1增加5N，F(xiàn)2減少5N，F(xiàn)一定不變D．F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)不一定減小【解析】F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))，當(dāng)F1、F2同時(shí)增大一倍時(shí)，F(xiàn)合＝eq\r(2F12＋2F22)＝2eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝2F，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F1、F2同時(shí)增加5N時(shí)，F(xiàn)合′＝eq\r(F1＋5N2＋F2＋5N2)≠F＋5N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)F1增加5N，F(xiàn)2減少5N時(shí)，F(xiàn)合″＝eq\r(F1＋5N2＋F2－5N2)＝F不一定成立，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】A10．如圖3-4-7所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點(diǎn)是圓上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3.若F2的大小已知，則這三個(gè)力的合力為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：16190138】圖3-4-7A．F2 B．2FC．3F2 D．4【解析】由幾何知識(shí)知，力F1與F3垂直，以F1、F3為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，則F1、F3的合力為PC代表的線段，由于eq\x\to(PC)＝2eq\x\to(PO)，即PC代表的力等于2F2，故三個(gè)力的合力為3F2，C正確．【答案】C11．如圖3-4-8所示，物體受到4個(gè)力作用，它們分別分布在兩條系在一起的互相垂直的直線上，F(xiàn)1＝5N，F(xiàn)2＝8N，F(xiàn)3＝7N，F(xiàn)4＝11N，求它們的合力的大?。畧D3-4-8【解析】F1與F2的合力為：F合1＝F2－F1＝8N－5N＝3N，方向與F2同向．F3與F4的合力為：F合2＝F4－F3＝11N－7N＝4N，方向與F4同向．由于F合1⊥F合2，所以F合＝eq\r(F\o\al(2,合1)＋F\o\al(2,合2))＝5N.【答案】5N12．如圖3-4-9所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2，已知F1＝N，F(xiàn)2＝N，g取10m/s2，則木塊受到的摩擦力為多少？若將F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，此時(shí)木塊在水平方向上受的合力大小為多少？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：16190139】圖3-4-9【解析】由平行四邊形定則可知，圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2