高中物理課時(shí)練習(xí)4-1第1課時(shí)力的合成

十五力的合成【基礎(chǔ)全面練】(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1．下列關(guān)于合力與分力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．合力與分力同時(shí)作用在物體上B．分力同時(shí)作用于物體時(shí)共同產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果是相同的C．合力可能大于分力，也可能小于分力D．當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，增大兩分力間的夾角，則合力一定減小【解析】選A。合力與分力的作用效果相同，它們并不是同時(shí)作用在物體上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，由平行四邊形定則可知，分力間的夾角越大，合力越小，合力可能大于分力(如兩分力間的夾角為銳角時(shí))，也可能小于分力(如兩分力間的夾角大于120°時(shí))，選項(xiàng)C、D正確。2．物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)共點(diǎn)力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是()A．5N、7N、8N B．5N、2N、3NC．1N、5N、10N D．10N、10N、10N【解析】選C。分析各選項(xiàng)中前兩力合力范圍：A選項(xiàng)，2N≤F合≤12N，第三力在其范圍內(nèi)；B選項(xiàng)，3N≤F合≤7N，第三力在其合力范圍內(nèi)；C選項(xiàng)，4N≤F合≤6N，第三力不在其合力范圍內(nèi)；D選項(xiàng)，0≤F合≤20N，第三力在其合力范圍內(nèi)。故C項(xiàng)中的三力的合力不可能為零。3.如圖所示，一水桶上系有三條繩子a、b、c，分別用它們提起相同的水時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)繩受力最大B．b繩受力最大C．c繩受力最大D．三條繩子受力一樣大【解析】選C。對(duì)水桶研究：受到重力和繩子的兩個(gè)拉力作用，根據(jù)平衡條件得知：兩個(gè)拉力的合力與重力平衡，大小等于重力，方向豎直向上。根據(jù)幾何關(guān)系得繩子越長(zhǎng)，夾角越小，繩子的拉力越小，而繩子越短，夾角越大，繩子的拉力越大，c繩子夾角最大，故c繩受力最大。4.設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對(duì)角線，如圖所示，這三個(gè)力中最小的力的大小為F，則這三個(gè)力的合力等于()A．3FB．4FC．5FD．6F【解析】選A。由題圖可知F1＝F2＝F，F(xiàn)3＝2F。其中F1、F2的夾角為120°，則這兩個(gè)力的合力等于F，方向在其角平分線上，即與F3同向，故這三個(gè)力的合力等于3F。選項(xiàng)A正確。5.蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員在一張彈性的網(wǎng)上借助于網(wǎng)的作用被彈起一定的高度，運(yùn)動(dòng)員在空中做出各種優(yōu)美的動(dòng)作。它在我國(guó)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等為網(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(dòng)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(shí)，網(wǎng)繩DOE、BOG均成向上的120°張角，此時(shí)O點(diǎn)受到的向下的沖擊力大小為F，則這時(shí)O點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為()A．FB．eq\f(F,2)C．F＋mgD．eq\f(F＋mg,2)【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T，如圖所示，則由幾何關(guān)系有4Tcos60°＝F，所以T＝eq\f(F,2)。6．如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是()【解析】選C。由矢量合成的法則可知，A中的合力的大小為2F3，B中的合力的大小為0，C中的合力的大小為2F2，D中的合力的大小為2F3，因?yàn)镕2是直角三角形的斜邊，所以F2最大，所以合力最大的是C選項(xiàng)。二、計(jì)算題(14分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7．如圖所示，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?！窘馕觥咳鐖D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)N＝50eq\r(3)N。F2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50N。答案：50eq\r(3)N50N【綜合突破練】(15分鐘40分)8．(8分)(多選)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θ，水和水桶的總重力為G，則下列說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)θ＝120°時(shí)，F(xiàn)＝GB．不管θ為何值時(shí)，都有F＝eq\f(G,2)C．當(dāng)θ＝0時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(G,2)D．θ越大，則F越小【解析】選A、C。由力的合成可知，在兩分力相等，θ＝120°時(shí)，F(xiàn)合＝F＝G；θ＝0時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；在合力一定時(shí)，分力間的夾角θ越大，則分力越大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．(8分)(多選)如圖所示為合力F隨兩分力間夾角θ的變化情況，當(dāng)兩力夾角為180°時(shí)，它們的合力為2N；當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，它們的合力為10N。則下列說(shuō)法正確的是()A．兩力的合力大小變化范圍在2N和14N之間B．兩力的合力大小變化范圍在2N和10N之間C．兩力的大小分別是2N和8ND．兩力的大小分別是6N和8N【解析】選A、D。設(shè)兩分力為F1、F2，且F1＞F2，由題意知：F1－F2＝2N,eq\r(Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋Feq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))＝10N，解得，F(xiàn)1＝8N，F(xiàn)2＝6N，所以合力范圍為2N≤F≤14N，選項(xiàng)A、D正確。10．(8分)(多選)兩個(gè)共點(diǎn)力F1與F2，其合力為F，則()A．合力一定大于任一分力B．合力有可能小于某一分力C．分力F1增大，而F2不變，且它們的夾角不變時(shí)，合力F一定增大D．當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，減小兩分力的夾角，則合力一定增大【解析】選B、D。合力一定小于等于兩分力之和，大于等于兩分力之差，但可以比兩個(gè)分力都小，也可以比兩個(gè)分力都大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；如圖所示，兩分力F1、F2的夾角不變，F(xiàn)2不變，F(xiàn)1增大時(shí)，對(duì)角線卻變短，即F減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，合力隨其夾角的減小而增大，故選項(xiàng)D正確。11．(16分)已知一個(gè)物體受到100個(gè)共點(diǎn)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)把其中一個(gè)大小為8N的力的方向轉(zhuǎn)過(guò)90°，其余的力不變，求此時(shí)物體受到的合力大小。【解析】物體受到100個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，合力為零，其中一個(gè)大小為8N的力與其余99個(gè)力的合力大小相等、方向相反，即其余99個(gè)力的合力大小為8N，方向與8N的力相反。將8N的力的方向轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，與其余99個(gè)力的合力的夾角為90°，根據(jù)平行四邊形定則得，物體受到的合力大小為F合＝8eq\r(2)N。答案：8eq\r(2)N【創(chuàng)新應(yīng)用練】(5分鐘10分)12.如圖所示，一輛汽車走鋼索橫跨汨羅江，如果汽車的總質(zhì)量為2000kg，兩側(cè)的鋼索彎曲成150°夾角，求每條鋼索所受拉力的大小(鋼索的質(zhì)量可不計(jì)，cos75°＝0.259，g＝10N/kg)。【解析】設(shè)一條鋼索的拉力