遼寧省大連市高中物理 第三章 相互作用 3.4 力的合成同步測試 新人教版必修1.doc

3.4力的合成一選擇題1.已知三個共點力合力為零，則這三個力大小可能是（ ）A. 7N，5N，4NB. 3N，6N，9NC. 1N，10N，10ND. 1N，6N，3N【答案】B【解析】5N、15N的合力范圍為，6N不在合力范圍內，所以三個力的合力不可能為零，故A錯誤；3N、6N的合力范圍為，4N在合力范圍內，所以三個力的合力能為零，故B正確；1N、2N的合力范圍為，10N不在合力范圍內，所以三個力的合力不可能為零，故C錯誤；1N、6N的合力范圍為5NF7N，3N不在合力范圍內，所以三個力的合力不可能為零，故D錯誤【點睛】判斷三個力的合力能否為零，首先判斷其中兩個力的合力范圍是關鍵兩個力的合力最小時是二力在同一條直線上且方向相反，最小合力大小是二力大小的差，方向沿著較大的力的方向；兩個力的合力最大時是二力在同一條直線上且方向相同，最大合力大小是二力的代數和，方向與原二力的方向相同2.有三個力，F12N，F25N，F36N，則（ ）A. F1可能是F2和F3的合力B. F2可能是F1和F3的合力C. F3可能是F1和F2的合力D. 上述說法都不對【答案】ABC【解析】解：A、F2和F3的合力范圍是3NF13N，F1不在這個范圍內，所以F1不可能是F2和F3的合力，所以A錯誤；B、F1和F3的合力范圍是6NF10N，F2不在這個范圍內，所以F2不可能是F1和F3的合力，所以B錯誤；C、F1和F2的合力范圍是3NF7N，F3不在這個范圍內，所以F3不可能是F1和F3的合力，所以C錯誤，D正確故選D【點評】本題關鍵根據平行四邊形定則得出合力的范圍：|F1F2|FF1+F23.一根輕質細繩能承受的最大拉力是G，現把一重為G的物體系在繩的中點，兩手先并擾分別握住繩的兩端，然后緩慢地左右對稱地分開，若想繩不斷，兩繩間的夾角不能超過（ ）A. 45B. 60C. 120D. 135【答案】C【解析】對物體受力分析，可知繩兩端的拉力的合力等于G，如圖所示，兩個力的合力不變始終為G且夾角在逐漸變大，故兩個力逐漸變大，兩側繩子力拉力F達到了最大為G，則由這兩側的力在豎直方向的分量之和等于重力G得，解得：=120，故C正確4.一個重為20N的物體置于光滑的水平面上，當用一個F=5N的力豎直向上拉該物體時，如圖所示，物體受到的合力為（ ）A. 15NB. 25NC. 30ND. 0【答案】D【解析】試題分析：據題，拉力為5N，小于物體的重力20N，物體仍保持靜止，根據平衡條件可知，物體受到的合力為0故選：D.5.如圖，物體M在斜向下的推力F作用下，在水平面上恰好做勻速運動，則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是（ ）A. 豎直向下B. 豎直向上C. 斜向下偏左D. 斜向下偏右【答案】A【解析】試題分析：物體受重力、支持力、推力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；由于重力和支持力均沿豎直方向，兩力的合力也一定沿豎直方向，因推力有向下的分量，故兩力的合力一定豎直向上；根據共點力的平衡條件可知，推力及摩擦力的合力應與重力與支持力的合力大小相等方向相反，故推力和物體受到摩擦力的合力方向豎直向下；故選A。考點：物體的平衡6.關于合力的下列說法，正確的是 ( )A. 幾個力的合力就是這幾個力的代數和B. 幾個力的合力一定大于這幾個力中的任何一個力C. 幾個力的合力可能小于這幾個力中最小的力D. 幾個力的合力可能大于這幾個力中最大的力【答案】CD【解析】A、力是矢量，根據力的平行四邊形定則可知，幾個力的合力就是這幾個力的矢量和，故A錯誤；B、當兩個力方向相同時，合力等于兩分力之和，合力大于每一個分力；當兩個分力方向相反時，合力等于兩個分力之差，合力可能小于最小分力，由此可見：合力可能大于分力也有可能小于分力，當然也可能等于某個分力，故選項B錯誤，選項CD正確。點睛：解此題關鍵是要理解合力的大小范圍：大于兩力之差，小于兩力之和；分析時考慮問題要全面，既要考慮到兩個力同向，也要考慮反向的情況。7.5N和7N的兩個力的合力可能是 ( )A. 3NB. 13NC. 2.5ND. 10N【答案】ACD【解析】5N和7N的兩個力的合力范圍為2N12N之間，選項ACD正確8.用兩根繩子吊起重物，使重物保持靜止，若逐漸增大兩繩之間的夾角，則兩繩對重物的拉力的合力變化情況是( )A. 不變B. 減小C. 增大D. 無法確定【答案】A【解析】試題分析：重物受到三力平衡，此時兩繩對重物的拉力的合力等于重力；當逐漸增大兩繩之間的夾角，由于重物仍處于平衡，所以兩繩對重物的拉力的合力仍等于重力因此拉力的合力是不變的，故選A考點：力的平衡【名師點睛】將一個力分解為兩個相等的分力，夾角越大，分力越大，夾角越小，分力越小。9.作用在同一點上的兩個力，其大小分別是6N和10N，無論兩個共點力的方向如何改變，它們的合力范圍不可能的是 （ ）A. 小于6NB. 10NC. 16ND. 18N【答案】D【解析】【詳解】由于合力范圍為，即為，它們的合力范圍不可能的是18N，故ABC不符合題意，D符合題意；故選D?！军c睛】解答本題需掌握：兩共點力合成時，當兩力同向時，合力最大，兩力反向時合力最?。缓狭﹄S著兩分力夾角的增大而減小，合力范圍為：。10.有兩個大小相等的共點力F1和F2，當它們間的夾角為900時合力為F，則當它們間的夾角為1200時，合力的大小為 （ ）A. 2FB. FC. FD. F【答案】B【解析】【詳解】力的合成如圖所示：當夾角為時，所以，當夾角為為時，根據平行四邊形定則，知合力與分力相等，所以，故B正確，A、C、D錯誤；故選B?！军c睛】根據平行四邊形定則求出夾角是90時，兩個分力的大小，再根據平行四邊形定則求出夾角為120時合力的大小。11.質量為m的長方形木塊靜止在傾角為 的斜面上，則木塊對斜面作用力的方向是 （ ）A. 沿斜面向下B. 垂直于斜面向下C. 沿斜面向上D. 豎直向下【答案】D【解析】【詳解】木塊受力如圖所示：其中斜面對木塊的作用力為支持力N和靜摩擦力f，由平衡條件知二者的合力大小為G，方向豎直向上；由牛頓第三定律知木塊對斜面作用力的方向為：豎直向下，故D正確，A、B、C錯誤；故選D。12.氫氣球受風力作用，使拉它的細線與地面成夾角 ，如圖所示，在細線剪斷的瞬間，氣球所受外力的合力為（ ）A. 與原來細線的拉力方向相反，大小相等B. 沿風力方向，大小等于風力C. 沿豎直方向向上，大小等于氣球所受的浮力D. 與原來細線的拉力方向相反，大小等于風力與浮力的合力【答案】A【解析】氣球受浮力、拉力和風力處于平衡，在細繩被割斷的瞬間，氣球所受外力的合力的大小，即為與原來繩子的拉力大小相等，而方向其方向相反，大小等于風力與浮力的合力, 故AD正確，BC錯誤；故選AD.二實驗題 13.大小分別為5N和8N的兩個力，它們之間的夾角可以變化，那么這兩個力的合力的最大值為_N，最小值為_N?！敬鸢浮?(1). 13; (2). 3;【解析】【詳解】當5N、8N的兩個力的方向相同時，合力最大，最大值等于兩個力之和，即為13N，當5N、8N的兩個力的方向相反時，合力最小，最小值等于兩個力之差，即為3N；故答案為：13N，3N。14.兩個共點力，它們方向相同時合力為14N，它們之間的夾角為900時，合力為10N，這兩個力的大小分別為_N和_N?！敬鸢浮?(1). 6； (2). 8；【解析】【詳解】力是矢量，當夾角為零時合力最大，則：；當它們之間的夾角為時，合力為：聯立得：；故答案為：6N，8N【點睛】兩力合成時，合力隨夾角的增大而減小，當夾角為零時合力最大，則：；當它們之間的夾角為900時，合力為。15.兩個力的合力最大值是10N，最小值是2N，這兩個力的大小是_和_?！敬鸢浮?(1). 6N； (2). 4N；【解析】【詳解】當兩力同向時：，當兩力反向時：，則聯立可解得：；故答案為：6N，4N【點睛】當兩力同向向合力最大，最大值等于兩力之和，兩力反向時合力最小，最小值等于較大的力減去較小的力，則聯立可解出兩力的值。16.F1、F2、F3是作用在一個物體上的共點力，物體處于靜止，撤去F3后，物體所受合力的大小為_，方向是_?！敬鸢浮?(1). ； (2). 的反方向；【解析】【詳解】F1、F2、F3是作用在一個物體上的共點力,物體處于靜止，則物體處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，即F1、F2、F3的合力為零，則F1、F2的合力與F3大小相等，方向相反；現撤去F3，保持其他兩個力不變，則物體所受到的合力大小等于F3，方向與F3的方向相反；故答案為：F3；與F3的方向相反?！军c睛】根據物體的受力情況，應用平衡條件與力的合成知識分析答題。17.有三個共點力，它們的大小分別是2N，5N，8N，它們合力的最大值為_，最小值為_?！敬鸢浮?(1). 15N； (2). 1N；【解析】2N、8N和5N三個力同向時合力最大，最大值為：2+8+5=15N；2N、5N合成時合力范圍為：3NF127N，當合力為7N時，再與第三個力合成，合力最小為1N；點睛：對于三個力合力的最大值總等于三力之和，但合力最小值不一定等于兩個較小力的和與最大力之差，要判斷三力能否平衡，如能平衡，合力的最小值為零18.有5個力作用于一點O，這5個力構成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線，如圖，設F3=10N，則這5個力的合力是_【答案】 ；【解析】由圖可知，最大恒力為F3，根據平行四邊形定則，F1與F4的合力為F3，F2與F5的合力為F3，這五個力的合力為三倍的F3，所以合力的大小為60N19.三個共點力，F1=5N，F210N，F315N，=60，則它們的x軸分量的合力為_，y軸分量的合力為_，合力大小_，方向與x軸正方向的夾角為_?！敬鸢浮?(1). 15N； (2). ； (3). ； (4). ；【解析】【詳解】合力在x軸上的分量，合力在y軸上的分量為，合力，合力方向跟x軸正方向的夾角為，則有，解得答案：20.一個物體放在傾角為300的光滑斜面上，斜面固定在水平面上，物體在一個水平力F的作用下處于靜止狀態(tài)，若改變F的方向而不改變F的大小，使物體仍然靜止，則前后兩種情況下，斜面對物體支持力的大小之比為_?！敬鸢浮?:1【解析】【詳解】對滑塊受力分析，受重力、支持力和推力，三力平衡，其中支持力與F的合力與重力等大、反向、共線，當F的方向發(fā)生變化時，支持力也發(fā)生變化如圖：由于推力F和支持力的合力與重力大小相等，方向相反，由圖可知，推力F與支持力的方向之間的夾角是60，當只改變F的方向不改變F的大小，仍使木塊靜止時，其方向如圖，此時與水平方向之間的夾角也是60；解得第一種情況斜面對物體支持力的大小，解得第二種情況斜面對物體支持力的大小，前后兩種情況下，斜面對物體支持力的大小之比為?！军c睛】關鍵是明確三個共點力平衡時，任意兩個力的合力與其余一個力等值、反向、共線，然后分析推力F的方向即可。三計算題 21.如圖所示，六個力中相互間的夾角為60，大小如圖所示，則它們的合力大小和方向各如何？【答案】6F，方向與5F的方向相同【解析】【分析】在同一條直線的力的合力，可以直接計算得到，再根據兩個合力之間的夾角為60計算總的合力的大小?！驹斀狻縁與4F的合力為F1=3F，方向與4F同向；2F與5F的合力為F2=3F，方向與5F同向；3F與6F的合力為F3=3F，方向與6F同向，根據平行四邊形定則，因F1與F3的合力方向與5F同向，與5F的合力，方向與5F的方向相同。22.兩大小相等的共點力，當它們間夾角為90o時，合力為F，則當它們間夾角為120時，合力大小為多少？【答案】F【解析】當它們間的夾角為時，由力的合成可知，這兩個力大小均為F，則當它們間夾角為，合力為，B對；23.如圖所示，用兩條細繩共同懸吊一個重物，已知AB20cm，AC15cm，BC25cm，兩條細繩所能承受的最大拉力AB繩是100N，AC繩是120N。若細繩不被拉斷，所懸吊的重物的最大物重是多少？【答案】150N【解析】解：對小球A受力分析，受重力和兩個拉力，如圖所示：根據平衡條件，有：FAB=0.6GFAC=0.8G兩條細繩所能承受的最大拉力AB繩是100N，AC繩是120N，故：FAB=0.6G100NFAC=0.8G120N解得：G150N答：所懸吊的重物的最大物重是150N【點評】本題關鍵是明確小球的受力情況，然后平衡條件并結合合成法列式求解，三力平衡問題