2024-2025學(xué)年高中物理第2章力5力的合成作業(yè)含解析教科版必修1

PAGE4-力的合成(時(shí)間：40分鐘分值：100分)(15分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)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BCD[矢量運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、C、D正確．]2．下列關(guān)于合力的說(shuō)法中正確的是()A．合力的性質(zhì)與原來(lái)分力的性質(zhì)相同B．合力與原來(lái)的分力間的關(guān)系是等效替代關(guān)系C．合力出現(xiàn)的同時(shí)可以出現(xiàn)一個(gè)分力D．合力的作用效果與任一分力的作用效果相同B[在力的合成中，合力并不是一個(gè)真實(shí)存在的力，因?yàn)檎也坏胶狭Φ氖┝ξ矬w．合力與分力的概念是建立在效果相同即所謂的等效的基礎(chǔ)上的，因此，合力也就沒(méi)有性質(zhì)的問(wèn)題，所以A錯(cuò)誤．合力與分力之間的關(guān)系就是等效替代關(guān)系，合力與分力是不能同時(shí)出現(xiàn)的，B正確，C錯(cuò)誤．合力的作用效果是和全部分力共同作用的效果相同，而不是與其中一個(gè)分力的作用效果相同，D錯(cuò)誤．]3．同時(shí)作用在某物體上的兩個(gè)方向相反的力，大小分別為6N和8N，當(dāng)8N的力漸漸減小到零的過(guò)程中，兩力合力的大小()A．先減小，后增大 B．先增大，后減小C．漸漸增大 D．漸漸減小A[當(dāng)8N的力減小到6N時(shí)，兩個(gè)力的合力最小為0，若再減小，兩力的合力又將漸漸增大，兩力的合力最大為6N，故A正確．]4．有兩個(gè)大小相等的力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力為F，則當(dāng)它們的夾角為120°時(shí)，合力的大小為()A．2F B.eq\f(\r(2),2)FC.eq\r(2)F D．FB[當(dāng)夾角為90°時(shí)，F(xiàn)＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))，所以F1＝F2＝eq\f(\r(2),2)F.當(dāng)夾角為120°時(shí)，依據(jù)平行四邊形定則，知合力與分力相等，所以F合＝F1＝eq\f(\r(2),2)F.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．]5．如圖為兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F隨兩分力的夾角θ改變的圖像，則這兩個(gè)分力的大小分別為()A．1N和4N B．2N和3NC．1N和5N D．2N和4NB[由圖像知，兩力方向相同時(shí)，合力為5N，即F1＋F2＝5N；方向相反時(shí)，合力為1N，即F1－F2＝1N．故F1＝3N，F(xiàn)2＝2N，B正確．]6．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．合力不行能為20ND．合力可能為30NB[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)．]二、非選擇題(14分)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，風(fēng)帆受側(cè)向風(fēng)力作用，風(fēng)力大小F1為100N，方向?yàn)闁|偏北30°，為了使船受到的合力能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與船的航向垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小．[解析]作出F1與F2的合力F，如圖所示．由幾何學(xué)問(wèn)可得合力大小F＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)N＝50eq\r(3)N，繩子的拉力大小F2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50N.[答案]50eq\r(3)N50N(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．(多選)一物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)力的作用，下列幾組力的合力可能為零的是()A．5N、7N、8N B．5N、2N、3NC．1N、5N、10N D．1N、10N、10NABD[兩分力合力的范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.三個(gè)力的合力的求法是：先求兩個(gè)力的合力，然后將這個(gè)合力與第三個(gè)力合成，得到總的合力．A選項(xiàng)中，前兩個(gè)力的合力范圍是2N≤F′≤12N，包含了8N在內(nèi)，當(dāng)前兩個(gè)力的合力大小正好為8N，且與第三個(gè)力方向相反時(shí)，其總的合力為零，因此A選項(xiàng)正確．同理，B、D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．]2．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()C[依據(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<F3，所以C項(xiàng)合力最大．故C正確．]3．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方向不變的狀況下()A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時(shí)增加5N，F(xiàn)也增加5NC．F1增加5N，F(xiàn)2削減5N，F(xiàn)肯定不變D．F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)不肯定減小A[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削減5N時(shí)，F(xiàn)合″＝eq\r(F1＋5N2＋F2－5N2)＝F不肯定成立，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；F1、F2中的一個(gè)減小，F(xiàn)肯定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]4．如圖所示，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()A．F2 B．2F2C．3F2 D．4F2C[由幾何學(xué)問(wèn)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(xiàn)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．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，一輛汽車(chē)走鋼絲橫跨汩羅江，假如汽車(chē)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，取g＝10N/kg)．(提示：鋼索拉力的合力與重力等大反向)[解析]設(shè)一條鋼索的拉力大小為F，汽車(chē)兩側(cè)的鋼索的合力與汽車(chē)的總重力等大反向．作出一條鋼索上拉力與其合力的平行四邊形為一菱形，如圖所示，據(jù)幾何學(xué)問(wèn)可得eq\f(G,2)＝2Fcos75°所以拉力F＝eq\f(G,4cos75°)＝eq\f(2000×10,4×0.259)N≈19305N.[答案]19305N6．(14分)如圖所示，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0.6，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＝3.0N，F(xiàn)2＝4.0N，g取10N/kg，則木塊受到的摩擦力為多大？若將F2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)木塊在水平方向上受的合力為多大？(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)[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))＝5.0N．若木塊滑動(dòng)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大