2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)作業(yè)14力的合成與分解含解析粵教版必修1

PAGE5-課時(shí)分層作業(yè)(十四)(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N，則()A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個(gè)可能的方向D．F2可取隨意方向C[已知一個(gè)分力有確定的方向，與F成30°夾角，可知另一個(gè)分力的最小值為Fsin30°＝25N，而另一個(gè)分力大于25N小于50N，所以分解的組數(shù)有兩組解，如圖所示，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．]2．(多選)一個(gè)力F分解為兩個(gè)力F1和F2，下列說法正確的是()A．F是物體實(shí)際受到的力B．物體同時(shí)受到F1、F2和F三個(gè)力的作用C．F1和F2的共同作用效果與F相同D．F1、F2和F滿意平行四邊形定則ACD[在力的分解中，合力是實(shí)際存在的力，選項(xiàng)A正確；F1和F2是力F的兩個(gè)分力，不是物體實(shí)際受到的力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；F1和F2是力F的分力，F(xiàn)1和F2的共同作用效果與F相同，其關(guān)系滿意平行四邊形定則，故選項(xiàng)C、D正確．]3．如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間的固定傾斜角θ.若此人所受重力為G，則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為()A．G B．GsinθC．Gcosθ D．GtanθA[人受到的重力G和椅子各部分作用力的合力F合，大小相等，方向相反，人才處于平衡狀態(tài)，即F合＝G，選項(xiàng)A正確．]4．如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球．在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計(jì)全部摩擦．小物塊的質(zhì)量為()A.eq\f(m,2) B.eq\f(\r(3),2)mC．m D．2C[如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力到處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心．由于a、b間距等于圓弧半徑，則∠aOb＝60°，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與aO、bO間的夾角皆為30°.取懸掛的小物塊探討，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故選項(xiàng)C正確．]5．如圖所示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1N、2N、3N、4N、5N、6N的六個(gè)力共同作用于一點(diǎn)，其合力大小為()A．0 B．1NC．2N D．3NA[先分別求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都為3N，且三個(gè)合力互成120°角，如圖所示：依據(jù)平行四邊形定則知，圖中三個(gè)力的合力為零，即題中所給六個(gè)力的最終合力為零．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]6．如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽?00N的貨物拉住．已知人拉著繩子的一端，且該端與水平方向夾角為30°，則柱頂所受壓力大小為()A．200N B．100eq\r(3)NC．100N D．50eq\r(3)NB[如圖兩段繩子對(duì)滑輪的拉力都等于100N，兩拉力夾角為60°.所以合力F＝2×F1cos30°＝100eq\r(3)N.]二、非選擇題(共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，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恰能沿正東方向，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?。馕觯喝鐖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)＝50eq\r(3)NF2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)＝50N.答案：50eq\r(3)N50N[等級(jí)過關(guān)練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．兩位同學(xué)用同樣大小的力共同提起一桶水，桶和水的總重量為G.下列說法正確的是()A．當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時(shí)，每人的作用力大小等于GB．當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時(shí)，每人的作用力大小等于eq\f(G,2)C．當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力之間的夾角變大時(shí)，每人的作用力大小變小D．當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力之間的夾角變大時(shí)，每人的作用力大小不變B[當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時(shí)則2F＝G，故F＝eq\f(G,2)，A錯(cuò)，B對(duì)；兩同學(xué)的合力不變，當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力之間的夾角變大時(shí)，每人對(duì)水桶的作用力大小變大，C、D錯(cuò)．]2．如圖所示，小球用細(xì)繩系住，放在傾角為θ的固定光滑斜面上．當(dāng)細(xì)繩由水平方向漸漸向上偏移的過程中(小球始終靜止在斜面上)，繩對(duì)球的拉力F和斜面對(duì)小球的支持力FN將()A．F漸漸增大，F(xiàn)N漸漸減小B．F先增大后減小，F(xiàn)N漸漸減小C．F漸漸增大，F(xiàn)N漸漸增大D．F先減小后增大，F(xiàn)N漸漸減小D[小球受到重力、細(xì)繩的拉力和斜面的支持力，三力平衡．依據(jù)平衡條件知拉力與支持力的合力與重力mg大小相等，方向相反，保持不變．作出三個(gè)位置的拉力與支持力的合成示意圖．通過受力分析圖可以看出當(dāng)細(xì)繩由水平方向漸漸向上偏移時(shí)，繩子拉力F先減小后增大，斜面對(duì)小球的支持力將漸漸減?。蔬xD.]3．如圖所示，起重機(jī)將重為G的重物勻速吊起，此時(shí)四條鋼索與豎直方向的夾角均為60°，則每根鋼索中彈力大小為()A.eq\f(G,4) B.eq\f(\r(3)G,6)C.eq\f(\r(3)G,4) D.eq\f(G,2)D[設(shè)每根鋼索中的彈力大小為T，如圖所示，將彈力分解，則4Tcos60°＝G，得T＝eq\f(G,2)，故選項(xiàng)D正確．]4．把一個(gè)已知力分解，要求其中一個(gè)分力F1跟F成30°，而大小未知；另一個(gè)分力F2＝eq\f(\r(3),3)F，但方向未知，則F1的大小可能是()A.eq\f(1,2)F B.eq\f(\r(3),2)FC.eq\f(2\r(3),3)F D.eq\r(3)FC[如圖所示，由于eq\f(F,2)<F2＝eq\f(\r(3),3)F<F，所以F1的大小有兩種狀況，依據(jù)F2＝eq\f(\r(3),3)F可知，F(xiàn)2有兩個(gè)方向：F21和F22，對(duì)于F21利用幾何關(guān)系可以求得F11＝eq\f(\r(3),3)F，對(duì)于F22利用幾何關(guān)系得F12＝eq\f(2\r(3),3)F，選項(xiàng)C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，物體受到4個(gè)力作用，它們分別分布在兩條系在一起的相互垂直的直線上，F(xiàn)1＝5N，F(xiàn)2＝8N，F(xiàn)3＝7N，F(xiàn)4＝11N，求它們的合力的大?。馕觯篎1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(Feq\o\al(2,合1)＋Feq\o\al(2,合2))＝5N.答案：5N6．(14分)如圖所示，一名雜技演員在空中鋼索上表演，假如鋼索所承受的最大拉力是2000N，演員和平衡棒的總質(zhì)量為80kg，演員兩側(cè)的鋼索最大成150°夾角，鋼索能平安運(yùn)用嗎？(cos75°＝0.259，g取10N/kg解析：對(duì)鋼索上與人接觸的點(diǎn)受力分析，如圖所示．其中FT1、FT2為兩側(cè)鋼索對(duì)O點(diǎn)的拉力，