高中物理教科版第二章力學業(yè)分層測評14

學業(yè)分層測評(十四)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(多選)下列物理量在運算時遵循平行四邊形定則的有()【導學號：70290098】A．時間 B．位移C．速度 D．加速度【解析】矢量運算時遵循平行四邊形定則，標量運算時不遵循，上述幾個物理量中只有時間是標量，故A項不符合題意．【答案】BCD2．(2023·鄭州質(zhì)量檢測)某同學利用如圖2-5-10所示的裝置探究共點力合成的規(guī)律，圖中GE是橡皮條，圖甲表示用兩個互成角度的拉力牽拉橡皮條，圖乙表示用一個拉力牽拉橡皮條，下列說法正確的是()【導學號：70290099】圖2-5-10A．圖甲中兩個拉力的方向必須相互垂直B．甲、乙兩圖中，橡皮條拉伸方向EO必須水平C．甲、乙兩圖中必須將橡皮條拉到相同位置OD．圖甲中實驗完成后，可更換橡皮條，繼續(xù)進行圖乙中實驗【解析】兩次測量中拉力作用效果相同，因此必須將橡皮條拉到相同位置O，不需要兩個拉力相互垂直，拉伸方向也不需要必須水平，實驗中不能更換橡皮條，故選C.【答案】C3．(2023·西城區(qū)高一檢測)如圖2-5-11所示，三個共點力F1、F2與F3作用在同一個質(zhì)點上，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)點所受的合力為()圖2-5-11A．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】D4．一根細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，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對稱地分開．若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過()A．45° B．60°C．120° D．135°【解析】由于細繩是對稱分開的，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，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，當兩繩間的夾角為120°時，繩中拉力剛好等于G.故C正確，A、B、D錯誤．【答案】C5．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關系是F1＜F2＜F3，則下列四個選項中，這三個力的合力最大的是()ABCD【解析】根據(jù)平行四邊形定則可知，A項中三個力的合力為2F1，B項中三個力的合力為0，C項中三個力的合力為2F3，D項中三個力的合力為2F2，由于三個力的大小關系是F1＜F2＜F3，所以C項合力最大．故C正確．【答案】C6．(2023·鹽城高一檢測)某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，若F4的方向沿逆時針方向轉過60°角，但其大小保持不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，此時物體受到的合力的大小為()A．0 \r(2)F4C．F4 D．2F【解析】將力F4旋轉60°角之后，其余三個力的合力未變，大小仍為F4，方向與原F4方向相反，故此時力F4與其余三個力的合力的夾角為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．有三個力，一個力是12N，一個力是6N，一個力是7N，則關于這三個力的合力，下列說法正確的是()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】三個力方向相同時合力最大Fmax＝25N，6N、7N兩力的合力范圍1N≤F合≤13N，當合力F合＝12N，且方向與第三個力相反時，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，B對．【答案】B8．如圖2-5-12所示，一條小船在河中向正東方向行駛．船上掛起一風帆，帆受側向風作用，風力大小F1為100N，方向為東偏南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，求出風力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大?。畧D2-5-12【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°角的兩個共點力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同時增大一倍，F(xiàn)也增大一培B．F1、F2同時增加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F1、F2同時增大一倍時，F(xiàn)合＝eq\r(2F12＋2F22)＝2eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝2F，選項A正確；當F1、F2同時增加5N時，F(xiàn)合′＝eq\r(F1＋5N2＋F2＋5N2)≠F＋5N，選項B錯誤；當F1增加5N，F(xiàn)2減少5N時，F(xiàn)合″＝eq\r(F1＋5N2＋F2－5N2)＝F不一定成立，選項C錯誤；F1、F2中的一個減小，F(xiàn)一定減小，選項D錯誤．【答案】A10．如圖2-5-13所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點是圓上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3.若F2的大小已知，則這三個力的合力為()圖2-5-13A．F2 B．2FC．3F2 D．4【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，故三個力的合力為3F2，C正確．【答案】C11．如圖2-5-14所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，在水平方向上對木塊同時施加相互垂直的兩個拉力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順時針轉90°，此時木塊在水平方向上受的合力大小為多少？圖2-5-14【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(2,2))＝N．若木塊滑動時，木塊受到的滑動摩擦力大小為F′＝μN＝μmg＝N．由于F<F′，故木塊處于靜止狀態(tài)，木塊與地面間的摩擦力為靜摩擦力，大小與F相等，即為N.當F2順時針旋轉90°時，F(xiàn)1與F2方向相同．它們的合力為F1＋F2＝N>N．此時木塊運動受滑動摩擦力作用，木塊受的合力為N.【答案】NN12．在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧測力計．(1)為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：彈力F/N伸長量x/10－2用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(2)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖2-5-15所示，其讀數(shù)為________N；同時利用(1)中結果獲得彈簧上的彈力值為N，請畫出這兩個共點力的合力F合．圖2-5-15(3)由圖得到F合＝________N.【解析】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點，然后連成一條過原點的直線，如圖所示，直線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，k＝eq\f,×10－2)N/m＝55N/m.(2)讀出彈簧測力計的讀數(shù)為N(保留三位有效數(shù)字)．