高中物理粵教版第三章研究物體間的相互作用學(xué)業(yè)分層測評14

學(xué)業(yè)分層測評(十四)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．F大小隨F1、F2間夾角的增大而增大B．F大小隨F1、F2間夾角的增大而減小C．F大小一定小于F1、F2中最大者D．F大小不能小于F1、F2中最小者【解析】合力隨兩分力間夾角的增大而減小，合力大小的范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2，例如，當(dāng)F1＝5N、F2＝6N時(shí)，1N≤F≤11N，F(xiàn)可比F1、F2中的最小者小，也可以比F1、F2中的最大者大，故只有選項(xiàng)B正確．【答案】B2．把一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí)()A．一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定要變小B．兩個(gè)分力不能同時(shí)變大C．無論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半D．無論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍【解析】設(shè)把一個(gè)力F分解為F1、F2兩個(gè)分力，當(dāng)F1、F2在一條直線上且方向相反時(shí)，則有F＝|F1－F2|，當(dāng)F1變大時(shí)，F(xiàn)2也變大，A、B錯(cuò)．F1、F2可以同時(shí)大于F的2倍，D錯(cuò)．當(dāng)將F沿一條直線分解為兩個(gè)方向相同的力F1、F2時(shí)，則有F＝F1＋F2，可知F1、F2不可能同時(shí)小于eq\f(1,2)F，C對．【答案】C3．(2023·西城區(qū)高一檢測)如圖3-4-15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3-4-15A．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．【答案】D4．在圖3-4-16中，AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30°.如把球O的重力按照其作用效果分解，則兩個(gè)分力的大小分別為()圖3-4-16\f(1,2)G，eq\f(\r(3),2)G \f(\r(3),3)G，eq\r(3)G\f(\r(2),3)G，eq\f(\r(2),2)G \f(\r(2),2)，eq\f(\r(3),2)G【解析】對球所受重力進(jìn)行分解如圖所示，由幾何關(guān)系得F1＝Gsin60°＝eq\f(\r(3),2)G，F(xiàn)2＝Gsin30°＝eq\f(1,2)G，A正確．【答案】A5．為了行車的方便與安全，高大的的橋要造很長的引橋．其主要目的是()A．減小過橋車輛受到的摩擦力B．減小過橋車輛的重力C．減小過橋車輛對引橋面的壓力D．減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力【解析】如圖所示，重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓斜面的分力F2，則F1＝Gsinθ，F(xiàn)2＝Gcosθ傾角θ減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大，高大的橋造很長的引橋主要目的是減小橋面的坡度，即減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力，使行車安全，D正確．【答案】D6．將一個(gè)有確定方向的力F＝10N分解成兩個(gè)分力，已知一個(gè)分力有確定的方向，與F成30°夾角，另一個(gè)分力的大小為6N，則在分解時(shí)()A．有無數(shù)組解 B．有兩組解C．有惟一解 D．無解【解析】由平行四邊形定則如圖所示，由幾何知識F2＝Fsinθ＝10×eq\f(1,2)N＝5N，而F2為6N大于最小值5N，所以有兩解，選B.【答案】B7．(多選)如圖3-4-17所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的感受力的作用效果實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在鉛筆的A端，筆的右端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”．在筆的A端懸掛鉤碼，并保持靜止．通過實(shí)驗(yàn)會感受到()細(xì)繩傾斜鉛筆水平圖3-4-17A．細(xì)繩被拉伸，鉛筆被壓縮B．鉛筆對手掌施加的作用力的方向沿筆由C指向AC．細(xì)繩對手指施加的作用力的方向沿繩由B指向AD．所掛鉤碼質(zhì)量越大，細(xì)繩和筆對手的作用力越小【解析】鉤碼對結(jié)點(diǎn)A的拉力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，使繩拉伸，使筆壓縮，故B錯(cuò)，A、C正確．由平行四邊形法則可求出鉤碼質(zhì)量越大，細(xì)繩和筆對手的作用力越大，故D錯(cuò)．【答案】AC8．如圖3-4-18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的大小．圖3-4-18【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．如圖3-4-19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()圖3-4-19A．F2 B．2F2C．3F2 D．4F2【解析】由幾何知識知，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】C10．(多選)一根長為L的易斷的均勻細(xì)繩，兩端固定在天花板上的A、B兩點(diǎn)．若在細(xì)繩的C處懸一重物，已知AC>CB，如圖3-4-20所示．則下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：02890029】圖3-4-20A．增加重物的重力，BC段先斷B．增加重物的重力，AC段先斷C．將A端往左移時(shí)繩子容易斷D．將A端往右移時(shí)繩子容易斷【解析】研究C點(diǎn)，C點(diǎn)受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即T＝G.將重物對C點(diǎn)的拉力分解為AC和BC兩段繩的拉力，其力的平行四邊形如圖所示．因?yàn)锳C>CB，由力的平行四邊形定則可得FBC>FAC.當(dāng)增加重物的重力G時(shí)，按比例FBC增大的較多，所以BC段繩先斷，因此選項(xiàng)A是正確的，而選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的．將A端往左移時(shí)，F(xiàn)BC與FAC兩力夾角變大，合力T一定，則兩分力FBC與FAC都增大．將A端向右移時(shí)兩分力夾角變小，兩分力也變小，由此可知選項(xiàng)C是正確的，而選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的．【答案】AC11．如圖3-4-21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D3-4-21【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3-4-22所示，用繩AC和BC吊起一重物，繩與豎直方向的夾角分別為30°和60°，AC繩能承受的最大拉力為150N，而BC繩能承受的最大拉力為100N，求物體最大重力不能超過多少？圖3-4-22【解析】重物靜止，建立沿水平方向、豎直方向的坐標(biāo)軸，將各力分解如圖，可