2018人教版高中物理必修一3.4《力的合成》练习题
高中物理必修1力的合成和分解习题有答案
力的合成与分解一、选择题1、两个共点力的合力为F,如果两个分力之间的夹角θ固定不变,其中一个力增大,则()A、合力F一定增大;B、合力F的大小可能不变;C、合力可能增大,也可能减小;D、当0°<θ<90°时,合力F一定减小;2、两个共点力的大小均为F,若它们的合力大小也等于F,这两个共点力之间的夹角为()A、30°B、60°C、90°D、120°3、下列说法中正确的是()A、一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力;B、一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力;C、一个5N的力可以分解为两个5N的力;D、一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力;4、一个物体静止在斜面上,若斜面倾角增大,而物体仍保持静止,则它所受斜面的支持力和摩擦力的变化情况是()A、支持力变大,摩擦力变大;B、支持力变大,摩擦力变小;C、支持力减小,摩擦力变大;D、支持力减小,摩擦力减小;5、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图12所示,其中OB是水平的,A端、B端固定。
若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳()A、必定是OAB、必定是OBC、必定是OCD、可能是OB,也可能是OC6、如图13所示,一个重球挂在光滑的墙上,若保持其它条件不变,而将绳的长度增加时,则()A、球对绳的拉力增大;B、球对墙的压力增大;C、球对墙的压力减小;D、球对墙的压力不变;7、把一木块放在水平桌面上保持静止,下面说法中哪些是正确的()A、木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球B、木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的C、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力D、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡8、如图所示,物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍增大水平力F,而物体仍能保持静止,下列说法正确的是()A、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大C、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右D、斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向左9、如图所示,物体B的上表面水平,B上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是()A、只受重力B、只受重力和支持力C、有重力、支持力和摩擦力D、有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力ABCB OAC图12θ F 10、在力的合成中,下列关于两个分力(大小为定值)与它们的合力的关系,说法正确的是( )A 、合力一定大于每一个分力;B 、合力一定小于分力;C 、合力的方向一定与分力的方向相同;D 、两个分力的夹角在0°~180°变化时,夹角越大合力越小11、如图所示,F 1、F 2为两个分力,F 为其合力,图中正确的合力矢量图是( )12、如图所示,恒力F 大小与物体重力相等,物体在恒力F 的作用下,沿水平面做匀速运动,恒力F 的方向与水平成θ角,那么物体与桌面间的动摩擦因数为( )A 、cos θB 、1cot (cot =)tan θθθ备注:C 、cos 1sin θθ+ D 、tan θ 13、物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上,用水平力F 拉B ,使三者一起匀速向右运动,则( )A 、物体A 对物体B 有向左的摩擦力作用; B 、物体B 对物体C 有向右的摩擦力作用; C 、桌面对物体A 有向左的摩擦力作用;D 、桌面和物体A 之间没有摩擦力的作用。
人教版高中物理必修第一册课后习题 第3章 相互作用——力 4 力的合成和分解 课时1 (2)
课时1 力的合成和分解课后·训练提升学考过关检验一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.在图中,要将力F沿两条虚线分解成两个力,则A、B、C、D四个图中,可以分解的是( ),分力的方向沿平行四边形的两个邻边的方向,合力的方向沿对角线的方向,所以题图A中的力F可以沿两条虚线分解成两个力,D不可以,选项A正确,D错误;根据平行四边形定则可知,若两个分力的方向相反,则不可能画出平行四边形,选项B、C错误。
2.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )A.甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2 NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于05N,题图乙中合力等于5N,题图丙中合力等于6N,题图丁中合力等于0,选项D正确。
3.如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。
关于此过程绳上拉力大小的变化,下列说法正确的是( )A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.不能确定,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降时,两绳间的夹角会逐渐变小,而它们的合力是不变的,故这两个分力的大小将会逐渐变小,选项B正确。
4.下图为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置的情景。
某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2,则( )A.坐着比躺着时F1大B.躺着比坐着时F1大C.坐着比躺着时F2大D.躺着比坐着时F2大θ,对吊床受力分析并根据平衡条件可,因为坐着比躺着时θ大,所以坐着比躺着时F1大,选项A正得,F1=G2cosθ确,B错误;对人受力分析,无论他是坐着还是躺着,均可以认为他只受到重力G和吊床对他的作用力F2的作用,二力平衡,所以F2的大小等于重力,即坐着与躺着时F2一样大,选项C、D错误。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。
A沿三角斜劈匀速上滑,B保持静止,则()A. 地面对B的支持力大小一定等于(M+m)gB. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. A与B之间一定存在摩擦力【答案解析】AA、将A、B看成整体,竖直方向上受力平衡,则可知地面对B的支持力的大小一定等于,故A正确;B、将A、B看成整体,由于平衡合力为零,故B与地面之间无摩擦力,故B错误;C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示;根据平衡条件可知,支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力,由于不明确F的大小,故无法确定支持力与重力的关系,故C错误;D、由图可知,若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同,则物体A可以不受B的摩擦力,故D错误。
点睛:先对A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。
2.(多选题)位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止,已知其中F1的大小恒定不变,方向沿y轴负方向的;F2的方向与x轴正方向的夹角为θ(θ<45°),但大小未知,如图所示,则下列关于力F3的判断正确的是()A.F3的最小值为F1cosθB.F3的大小可能为F1sinθC.力F3可能在第三象限D.F3与F2的合力大小与F2的大小有关【答案解析】AC【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡.【解答】解:A、三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;通过作图可以知道,当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小,等于F1cosθ,即力F3的最小值为F1cosθ.故A正确;B、θ<45°,故sinθ<cosθ,由前面分析知F3的最小值为F1cosθ,则不可能等于F1sinθ,故B错误;C、通过作图可知,当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向,而三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上,可能在第三象限,故C正确;D、根据平衡条件:F3与F2的合力大小一定与F1等值反向,则与F2大小无关,故D错误;故选:AC.3.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为()A.F B. C.2F+mg D.【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成;力的合成与分解的运用.【分析】将运动员对O点的冲力进行分解:分解成四个沿网绳的分力,根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小.【解答】解:将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力,根据对称性,作出图示平面内力的分解图,根据几何关系得,O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F.故A正确.故选A4.如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α.已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小车一定向右做匀加速运动B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C.小球P受到的合力不一定沿水平方向D.小球Q受到的合力大小为mgtanα【答案解析】D【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】先对细线吊的小球分析进行受力,根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究,得出轻杆对球的作用力方向.【解答】解:A、对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律,得mgtanα=ma,得到a=gtanα,故加速度向右,小车向右加速,或向左减速,故A错误;B、由牛顿第二定律,得:mgtanβ=ma′,因为a=a′,得到β=α>θ,则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故B错误;C、小球P和Q的加速度相同,水平向右,则两球的合力均水平向右,大小F合=ma=mgtanα,故C错误,D正确.故选:D.5.关于合力和分力,下列说法不正确的是()A.1N和2N的两个共点力的合力可能等于2NB.两个共点力的合力一定大于任一个分力C.两个共点力的合力可能大于任一个分力,也可能小于任何一个分力D.合力与分力是等效替代关系,因此受力分析时不能重复分析【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】解答此题时,要从合力与分力的关系:等效替代,进行分析.根据平行四边形定则分析合力与分力的大小关系:如果二力在同一条直线上,同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间.【解答】解:A、1N和2N的两个共点力的最大合力为3N,最小合力为1N,故A正确;BC、力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故B不正确,C正确;D、合力是分力等效替代的结果,因此受力分析时不能重复分析,故D正确;本题选择不正确的,故选:B.6.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图所示.则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是()A.向外, B.向外, C.向里, D.向里,【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;洛仑兹力.【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则,可知导体棒电流向里,对其受力分析,正交分解可得电流大小.【解答】解:对导体棒受力分析如图;BIL=mgtan60°,解得,由左手定则知电流方向向里,故选:D7.(多选题)均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示受力分析示意图中,正确的是()A. B. C. D.【答案解析】ACD【考点】力的合成与分解的运用.【分析】均匀长木棒处于静止状态,抓住合力为零确定受力图的正误.【解答】解:A、因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),故A正确;B、若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力Ff,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,故B错误,C、D正确.故选ACD.8.(多选题)如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则()A.物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=C.物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】本题具有一定的空间思维逻辑,画出受力分析图,然后进行受力分析,最后简化到斜面平面内的受力分析.【解答】解:A、C、对物块进行受力分析,如图所示:物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为G,N,F三力的合力方向向下,故摩擦力f方向沿斜面虚线向上,所以物块向下运动,故A正确,C错误;B、D、现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边(也垂直于推力F)的下滑力G1、垂直与斜面的力G2,如图所示:其中G2恰好把N平衡掉了,这样可视为物体在推力F、下滑力G1、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,根据三力平衡特点,F与G1的合力必沿斜面向下,同时摩擦力f 只能沿斜面向上,故选项A 对BC错;根据几何关系,F与G1的合力:F合==G1,即f=G1,故物体与斜面间的动摩擦因数μ===,故B错误,D正确.故选:AD9.如图所示,斜面的倾角为30°,物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端,A、B重力分别为10N、6N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为()A.5N B.6N C.10N D.11N【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】分析A的受力,求出A对弹簧的拉力,该拉力即为弹簧受到的拉力大小,也就是弹簧秤的示数.【解答】解:分析A的受力,弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力,故F=Gsin30°=5N,故弹簧测力计的读数为5N.故A正确,BCD错误.故选:A.10.(多选题)如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则()A.小物块受到的支持力逐渐变大B.小物块受到的支持力先变小后变大C.拉力F逐渐变小D.拉力F先变大后变小【答案解析】AC【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值,在进行分析讨论.【解答】解:解:对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:N=mgsinθF=mgcosθ其中θ为支持力N与水平方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变大,F变小.故A、C正确,B、D错误.故选AC.。
高中物理必修一力的合成与分解练习题
高中物理必修一力的合成与分解练习题Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】一、选择题1.关于合力的下列说法,正确的是A.几个力的合力就是这几个力的代数和B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力2.5N和7N的两个力的合力可能是A.3N B.13N C. D.10N3.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是A.不变 B.减小C.增大 D.无法确定4.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为5.有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则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.上述说法都不对6.如图1所示,细绳AO和BO受到的拉力分别为F A,F B。
当改变悬点A的位置,使α增大时,则A.F A,F B都增加,且F A>F B B.F A,F B都增加,且F A<F BC.F A增加,F B减小,且F A>F B D.F A减小,F B增加,且F A<F B7.三个共点力F1,F2,F3。
其中F1=1N,方向正西,F2=1N,方向正北,若三力的合力是2N,方向正北,则F3应是二、填空题9.两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是______和______。
10.F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力,物体处于静止,撤去F3后,物体所受合力的大小为______,方向是______。
11.有三个共点力,它们的大小分别是2N,5N,8N,它们合力的最大值为______,最小值为______。
高中物理 必修一【力的合成与分解】典型题(带解析)
高中物理必修一【力的合成与分解】典型题1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 NC.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、7 N解析:选B.物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动,则三个力的合力必定为零,只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线,B正确.2. (多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零解析:选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直向下,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确.3.如图所示是轿车常用的千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时,汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()A.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶每臂受到的压力将减小解析:选D.汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N,根据牛顿第三定律,千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N,B项错误;两臂夹角为120°,由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N,A项错误;继续摇动把手,将汽车顶起,千斤顶两臂夹角减小,每臂受到的压力减小,C项错误,D项正确.4.(多选)如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:选BC.对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mg cos θ,增加mg或减小θ,都可以增大F,选项B、C正确.5.如图所示,一个“U”形弹弓顶部跨度为L,在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条,橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A.152kL B.32kLC.2kL D.kL解析:选A.当橡皮条伸长L时,弹力最大,为kL,弹丸受合力最大,由几何关系可得4L 2-14L 22L =12FkL ,得F =152kL ,故A 正确. 6.(多选)已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是( )A .3F3B .3F2C .23F 3D .3F解析:选AC .如图所示,因F 2=33F >F sin 30°,故F 1的大小有两种可能情况,由ΔF =F 22-(F sin 30°)2=36F ,即F 1的大小分别为F cos 30°-ΔF 和F cos 30°+ΔF ,即F 1的大小分别为33F 和233F ,A 、C 正确.7.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A 端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )A .细绳是被拉伸的,杆是被压缩的B .杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向A C .细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD .所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大解析:选ACD .重物所受重力的作用效果有两个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2,如图所示,由三角函数得F 1=Gcos θ,F 2=G tan θ,故选项A 、C 、D 正确.8.蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点O 、a 、b 、c 等为网绳的结点.当网水平张紧时,若质量为m 的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O 点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe 、cOg 均成120°向上的张角,此时O 点受到的向下的冲击力为F ,则这时O 点周围每根网绳的拉力的大小为( )A .F4B .F 2C .F +mg 4D .F +mg2解析:选B .设每根网绳的拉力大小为F ′,对结点O 有: 4F ′cos 60°-F =0,解得F ′=F2,选项B 正确.9.如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上.当两球平衡时,连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计,则A 、B 球的质量之比为( )A .2cos θ∶1B .1∶2cos θC .tan θ∶1D .1∶2sin θ解析:选B .对A 、B 两球受力分析如图所示,由力的平衡条件可知,T ′sin θ=m A g ,T sin 2θ=m B g ,T ′=T ,解得m A ∶m B =sin θ∶sin 2θ=1∶2cos θ,B 正确.10.(多选)如图所示,重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂,重物B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根斜拉短线系于天花板上的O 点;O ′是三根线的结点,bO ′水平拉着B 物体,cO ′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g =10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND.OP与竖直方向的夹角为60°解析:选ABC.O′点是三根线的结点,属于“死结”,而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略,故P处为“活结”.由m A g=F O′a,F OP=2F O′a cos 30°可解得:F O′a=20 N,m A=2 kg,选项B正确;OP的方向沿绳子张角的角平分线方向,故OP与竖直方向间的夹角为30°,选项D错误;对O′受力分析,由平衡条件可得:F弹=F O′a sin 30°,F O′b=F O′a cos 30°,对物体B有:f B=F O′b,联立解得:F弹=10 N,f B=103N,选项A、C均正确.11.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于()A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:选C.小环C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°,设细线拉力为T,根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g,对乙环有2T cos 60°=m2g,得m1∶m2=tan 60°,故选C.12.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则( )A .F 1=33mg ,F 2=32mg B .F 1=32mg ,F 2=33mg C .F 1=12mg ,F 2=32mgD .F 1=32mg ,F 2=12mg 解析:选D .如图所示,卡车匀速行驶,圆筒受力平衡,由题意知,力F 1′与F 2′相互垂直.由牛顿第三定律知F 1=F 1′,F 2=F 2′,则F 1=mg sin 60°=32mg ,F 2=mg sin 30°=12mg ,选项D 正确.13.如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,半球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O 点为球心,A 、B 是两个相同的小物块(可视为质点),物块A 静止在左侧面上,物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上,A 、B 处在同一高度,AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ,则A 、B 分别对半球面的压力大小之比为( )A .sin θ∶1B .sin 2θ∶1C .cos θ∶1D .cos 2θ∶1解析:选D .分别对A 、B 进行受力分析,如图所示,由物体的平衡条件知N A =mg cos θ,同理可知N B cos θ=mg ,则N AN B =cos 2θ,再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1,故D 选项正确.14.(多选)如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A、B两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变),A、B两物体仍处于静止状态,则()A.细线的拉力将减小B.A物体所受的支持力将增大C.A物体所受摩擦力将增大D.水平地面所受压力将减小解析:选A B.以A、B两物体组成的系统作为研究对象,受力分析如图甲所示.水平方向:F T cos α=F,竖直方向:F N+F T sin α=(m A+m B)g,因为细线与水平地面的夹角α减小,cos α增大,sin α减小,F T将减小,F N将增大,所以细线所受拉力减小,地面受到的压力增大,A正确,D错误;以物体A为研究对象,受力分析如图乙所示,竖直方向:F N A +F T sin α=m A g,F T减小,sin α减小,所以F N A增大,B正确;以B为研究对象,在水平方向上由力的平衡可得F f=F,B物体所受摩擦力不变,故A物体所受摩擦力不变,C错误.。
人教版 高中物理必修一 3.4 力的合成 同步练习(带答案)
力的合成同步练习一、单选题1.在力的合成中,下列关于两个分力与它们合力关系的说法中,正确的是()A. 合力一定大于每一个分力B. 合力一定小于每一个分力C. 合力的方向一定与分力的方向相同D. 两个分力的夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小2.如图所示,F1、F2为两个相互垂直的共点力,F是它们的合力。
已知F1的大小等于3N,F的大小等于5N。
若改变F1、F2的夹角,则它们的合力的大小还可能是()A. 0B. 4NC. 8ND. 12N3.物块受到共点力F1和F2的作用,它们的合力大小为4 N,则F1和F2的大小可能是()A. F1=10N F2=5NB. F1=1N F2=2NC. F1=4N F2=4ND. F1=10N F2=16N4.在“探究求合力的方法”实验中,要使每次合力与分力产生的效果相同,则必须()A. 每次读出弹簧测力计的示数B. 每次把橡皮条拉直C. 每次把橡皮条结点拉到相同的位置D. 每次记准细绳的方向5.体育课上某同学做引体向上。
他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颚超过单杠(身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。
下列说法正确的是()A. 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B. 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C. 若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大D. 若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变6.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定的偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球高度A. 一定升高B. 一定降低C. 保持不变D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定7.如图所示,有2n个大小都为F的共点力,沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向向下,相邻两个力的夹角都是相等的.则这2n个力的合力大小为()A. 2nFB. nFC. 2(n−1)FD. 2(n+1)F8.两根长度相同、材料相同的细绳悬挂一块小黑板,以下四种挂法中,最容易拉断细绳的挂法是()A. B.C. D.9.如图所示,两木块的质量为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。
高中物理必修一力的合成习题(附答案)
力的合成如图5所示,六个力的合力为 N,若去掉1N的那个分力,别其余五个力的合力为,合力的方向是。
图5解析:因为这六个力中,各有两个力方向相反,故先将任意两个方向相反的力合成,然后再求合力。
由图看出,任意两个相反的力合力都为3N,并且互成120°,所以这六个力的合力为零。
因为这六个力的合力为零,所以,任意五个力的合力一定与第六个力大小相等,方向相反。
由此得,去掉1N的那个分力后,其余五个力的合力为1N,方向与1N的分力的方向相反。
答案:零;1N;与1N的分力的方向相反【典型例题】[例1] 力F l=4N,方向向东,力F2=3N,方向向北。
求这两个力合力的大小和方向。
解析:本题可用作图法和计算法两种方法求解。
(1)作图法①用lcm长的线段代表1N,作出F l的线段长4cm,F2的线段长3cm,并标明方向,如图1所示。
图1②以F1和F2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹的对角线。
③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm,所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。
④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。
即合力方向为北偏东53°。
(2)计算法分别作出F l、F2的示意图,如图2所示,并作出平行四边形及对角线。
在直角三角形中F==N=5N,合力F与F2的夹角为α,则tan==查表得α=53°。
图2点评:①应用作图法时,各力必须选定同一标度,并且合力、分力比例适当,虚线、实线分清。
②作图法简单、直观,但不够精确。
③作图法是物理学中的常用方法之一。
④请注意图1与图2的区别。
[例2] 两个共点力F1与F2,其合力为F,则()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不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大D. 当两分力大小不变时,增大两分力的夹角,则合力一定减小解析:本题可采用特殊值法分析:若F1=2N,F2=3N,则其合力的大小范围是1N≤F≤5N,故选项A错误,B正确;当F1与F2反向时,F=F2-F1=1N,若增大F1至F'l=3N,则F=F2-F'1=0,合力反而减小,故选项C错误:当F1至F2间夹角为0°时,合力最大,为5N;当F1、F2间的夹角增大为180°时,合力最小为1N,说明随着F1与F2间的夹角的增大,其合力减小,故D正确。
人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)
人教高中物理必修一-力的合成与分解基础练习题(含答案)高一物理力的合成与分解基础练题1.在力的合成中,合力与分力的关系是什么?A。
合力可以比两分力都小。
2.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种或哪些分解方法是不可能的?B。
分力之一垂直于F。
3.已知物体在F1、F2、F3三共点力作用下处于平衡,若F1=20N,F2=28N,那么F3的大小可能是多少?C。
40N。
4.两个共点力大小相等都等于F,同时作用在物体上时合力大小也等于F,此时两力之间的夹角应为多少?A。
0度。
5.将一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有哪些?B。
10N和10N。
6.物体受到两个方向相反的共点力F1和F2的作用,F1=4N,F2=5N,在F2由5N逐渐减小到零的过程中,物体受到的合力大小变化是什么?C。
先减小后增大。
7.弹簧秤两端各拴一绳,用大小都等于F、方向相反的两个力分别拉住两绳,则弹簧秤的读数F1和弹簧秤所受的合力F2分别为多少?A。
F1=2F,F2=0.8.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内,为了使脚受的拉力增大,可采取的方法是什么?D。
只将两定滑轮的间距增大。
9.如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是什么?C。
人对地面的作用力不变。
1.题目解答:1.当θ=0时,两个力的合力最大,最大值是7N;当θ=180°时,两个力的合力最小,最小值是1N。
2.这三个力的合力大小为20N。
3.F1=50N,F2=86.6N。
4.风力的大小为F = mg tanθ,金属丝的拉力大小为T =mg/cosθ。
5.(8) 在纸面上任选一点B,测出OA和OB的长度,作出OA和OB的方向,作出F的平行四边形,求出F的大小和方向。
人教版高中物理必修1第三章《力的合成和分解》同步练习
人教版高中物理必修1第三章《力的合成和分解》同步练习一、选择题1.质量相同的小球A、B分别带有+3q和-q电量,两段等长绝缘细线悬挂在O点如图所示,当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时,可能出现的状态应是()A.B.C.D.2.下列四组物理量中均为标量的是()A.电势电场强度B.热量功率C.动量动能D.速度加速度3.如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为()A.√33N B.1.0N C.2√33ND.2.0N4.长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述的物理量属于矢量的是()A.质量B.速率C.动量D.动能5.如图,两个可视为质点的完全相同小球A、B用轻绳连接并固定挂在两个竖直细杆的M、N两点,整个系统保持静止状态。
其中MA与竖直杆的夹角为45°,BN在同一水平面,则AB绳和BN绳的拉力大小之比等于()A.√5:2B.√3:1C.2√2:√5D.√5:16.一根轻质细绳上端固定,串联着三个质量不同的小球,从上到下小球的质量分别为2kg、3kg、1kg,三个小球均受到水平向左且大小恒定相等的风力。
当三个小球稳定静止时,其实际形态最接近的是()A.B.C.D.7.如图(a),某人借助瑜伽球锻炼腿部力量,她曲膝静蹲,背部倚靠在瑜伽球上,瑜伽球紧靠竖直墙面,假设瑜伽球光滑且视为均匀球体,整体可简化成如图(b)。
当人缓慢竖直站立的过程中,人的背部与水平面夹角θ<π2,下列说法正确的是()A.墙面对球的力保持不变B.人受到地面的摩擦力变大C.地面对人的支持力变大D.球对人的压力先增大后减小8.如图,用AB与AC两根绳悬挂一质量分布不均(重心偏左)的矩形画框,画框底部需保持与水平地面平行。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:力的合成(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力4力的合成和分解课时1力的合成基础过关练题组一合力与分力力的合成1.(多选)对两个大小不等的共点力进行合成,则()A.合力一定大于每个分力B.合力可能同时垂直于两个分力C.合力的方向可能与一个分力的方向相反D.两个分力的夹角在0°到180°之间变化时,夹角越小,合力越大2.(2018河南中原名校高一上期末)(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要增大F2,合力F必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同作用的效果是相同的3.(多选)力是矢量,它的合成与分解遵循平行四边形定则,则下列关于大小分别为7 N和9N的两个力的合力的说法正确的是()A.合力可能为3NB.合力不可能为9NC.合力一定为16ND.合力可能为2N4.如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。
关于此过程绳上拉力大小的变化,下列说法中正确的是()A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.不能确定5.两根长度相同、材料相同的细绳悬挂一块小黑板,以下四种挂法中,最容易拉断细绳的是()6.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示。
已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当θ为120°时,F=GB.不管θ为何值,F=G2C.当θ=0°时,F=G2D.θ越大时,F越小题组二合力的计算7.如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小可能为()A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N8.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为F1=30N,F2=40N,F3=50N,且F1的方向与F2的方向垂直,F3的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为()A.120N,0B.120N,20NC.100N,0D.100N,20N9.设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力等于()A.3FB.4FC.5FD.6F10.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为()A.√a2+b2B.√a2+b22C.√a+bD.√a2+b22能力提升练题组一力的合成1.(2020湖北宜昌高一检测,)三个共点力F1=5N、F2=8N、F3=10N作用在同一个质点上,其合力大小范围正确的是()A.0≤F≤23NB.3N≤F≤23NC.7N≤F≤23ND.13N≤F≤23N2.(2019吉林实验中学高一上期中,)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是()A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于03.(2019四川绵阳南山中学高一上期中,)如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P 点是圆上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。
高中物理人教版必修1习题:3.4力的合成(1)
在第Ⅳ象限,磁场方向垂直
xOy 平面向里;磁感应强度为
B=1 T ,如图 (a )所示,求粒子从 O
点射出后,第 2 次经过 x 轴时的坐标 x 1。
(2) 若将上述磁场均改为如图
(b )所示的匀强磁场,
2
在 t =0 到 t =
3
10 4 s 时, 磁场方向
垂直于
xOy 平面向外;
在
t
2
=
3
10
4
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
江苏省赣榆高级中学 2019 年高考高三物理实验、计算试题每日一练
( 6)
1. 某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,
请判断是否恰当 (填 “是”或“否”) 。
①把单摆从平衡位置拉开约
5°释放;
②在摆球经过最低点时启动秒表计时;
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。 该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器
测量其中 一个 摆球直径的示数见 图实 。该球的 直径为
mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随
的增大而增
大。
数据组编号
摆长 / mm
摆球质量 / g
周期 /s
1
999.3
32.2
2.0
2
999.3
16.5
2.0
3
799.2
32.2
1.8
4
799.2
16.5
1.8
5
501.1
32.2
1.4
2. 在把电流表改装成电压表的实验中,要将内阻约为
所示,那么 Rx 的测量值为
。
3.在某一真空空间内建立 带正电的粒子(重力不计)
高一物理人教版必修一:3.4 力的合成 同步练习
高一物理人教版必修一:3.4 力的合成同步练习1.2.根轻绳对木板拉力的大小,则维修后木板静止时()A. F1变大B. F1变小C. F2变大D. F2变小3.作用在同一个物体上的两个互相垂直的共点力,一个力的大小是3N,另一个力的大小是4N,它们合力的大小是()A. 3NB. 4NC. 5ND. 7N4.有两个大小不变的共点力,它们的合力F随二力夹角θ的变化情况如图所示,则二力的大小为:A. 4N、6NB. 2N、10NC. 2N、4ND. 1N、5N5.一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,假设两手臂用力大小相等,那么沿手臂的力F 最大的是()A. B. C. D.6.下关于分力和合力的说法中,正确的是()A. 分力与合力同时作用在物体上B. 分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同C. 一个力只能分解成两个分力D. 合力不可能小于其中一分力二、多选题7.作用于同一物体上的三个力,可能使物体做匀速直线运动的是A. 2N、3N、6NB. 4N、5N、6NC. 5N、5N、5ND. 2N、7N、10N8.两个共点力的大小分别为10N和2N,这两个力的合力大小可能为()A. 5NB. 10NC. 20ND. 12N9.关于合力与分力的关系,下列说法正确的是A. 两个力的合力一定比每一个分力都大B. 两个力大小一定时,夹角越大它们的合力越小C. 合力可能与某一个分力大小相等D. 当两分力互相垂直时,它们的合力一定比每个分力都大10.两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是()A. 若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B. 合力F总比分力F1和F2中的任何一个都大C. 如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F必然增大D. 合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的三、计算题11.如图所示,轻绳AC与水平面夹角α=30°,BC与水平面夹角β=60°,若AC、BC能承受的最大拉力不能超过50N,那么重物G最重不能超过多少?(设悬挂重物G的绳CD强度足够大)12.质量为m的物体悬挂在轻质的且各结点A、B、C采用胶链连接的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用与O点的弹力分别为F A和F B,试采用力的合成的方法求F A和F B的大小和方向.(已知重力加速度为g)13.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示。
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【成才之路】2017-2018学年高中物理 3.4力的合成练习新人教版
必修1
基础夯实
一、选择题(1~5题为单选题,6题为多选题)
1.关于共点力,下列说法中不正确的是( )
A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力
B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力
C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D.作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力
答案:A
解析:作用在一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,可以在一条直线上,此时既是一对平衡力,又是共点力,也可以不在同一条直线上,这时既不是平衡力,也不是共点力,A错,B,C,D正确。
但本题是判断不正确的,选A。
2.某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是( )
答案:B
解析:两手臂的拉力之合等于重力,双臂夹角越大,手臂承受的拉力越大,B正确。
3.(成都市2018~2018学年高一测试)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )
A.G B.G sinθ
C.G cosθD.G tanθ
答案:A
解析: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,人才处于平衡状态,即F合=G,选项A正确。
4.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为( )
A.a2+b2
B.a2+b2
C.a+b
D.a+b
答案:B
解析:假设两个力分别为F1,F2,则:
同向时:F1+F2=a,①
反向时:F1-F2=b,②
当两力垂直时:F=F21+F22,③
由①②得:F1=(a+b)/2,F2=(a-b)/2,
代入③得:F=a2+b2。
B正确。
5.(黄冈中学2018~2018学年高一上学期期中)如图所示,挑水时,水桶
上同一根绳子的状况分别为a、b、c三种情况,则在哪种情况下挑的水最多(桶
足够大,绳子足够长)( )
A.a B.b
C.c D.一样多
答案:A
解析:绳子夹角越小,合力越大,故A正确。
6.(山东实验中学2018~2018学年高一检测)三个力,F1=3N,F2=7N,F3=9N,关于三个力的合力,下列说法正确的是( )
A.三个力的合力的最小值为1N
B.三个力的合力的最大值为19N
C.三个力的合力可能为9N
D.三个力的合力不可能为3N
答案:BC
解析:由于F1与F2的合力范围为4N≤F12≤10N,包含F3=9N,故三个力的合力的最小值可以为0,合力的最大值为19N,故A、D错误,B、C正确。
二、非选择题
7.在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学的实验过程如下图所示,左右两图为两个测力计的放大图片:
(1)读出两测力计的读数F1=______________N,F2=______________N。
(2)画出两力的图示,再利用平行四边形定则画出合力的图示(选1cm为1N);
(3)由合力的图示可得合力的大小约为________________N。
答案:(1)2.5 2.0 (2)略(3)3.0~3.5
8.如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果钢索所承受的最大拉力是2000N,演员和独轮车的总质量为80kg,独轮车两侧的钢索最大成150°夹角,钢索能安全使用吗?(cos75°=0.259,g取10N/kg)
答案:能
解析:对钢索上与车轮接触的点受力分析,如图所示。
其中F T1、F T2为两侧钢索对O点的拉力,且F T1=F T2,F N为O点受到的独轮车的压力,F T1和F T2合力F T的大小与F N大小相等,F N在数值上等于人和车的重力G。
由几何关系得
2F T1cos75°=G,所以F T1=
G
2cos75°
=
80×10
2×0.259
N≈1544N,即F T1<2000N,钢索能安全使用。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4题为多选题)
1.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示,则合力F大小的范围是( )
A.0~1N B.1N~3N
C.1N~5N D.1N~7N
答案:D
解析:由图象可得:θ=π时,|F1-F2|=1N;θ=0.5π时,F21+F22=5N,解得F1
=3N ,F 2=4N ,故合力F 的范围是1N≤F ≤7N。
故D 正确。
2.(河北冀州中学2018~2018学年高一上学期期中)如图所示,AB 是半圆的直径,O 为圆心,P 点是圆上的一点,在P 点作用了三个共点力F 1、F 2、F 3。
若F 2的大小已知,则这三个力的合力为( )
A .F 2
B .2F 2
C .3F 2
D .4F 2
答案:C
解析:由几何知识知,力F
1与F 3垂直,以F 1、F 3为邻边作平行四边形,如图所示,则F 1、F 3的合力大小为PC 代表的线段,由于PC ︵
=2PO ︵
,即PC 代表的力等于2F 2,故三个力的合力为3F 2,C 正确。
3.(2018·石家庄高一检测)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨
度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )
A .kL
B .2kL C.3
2
kL D.
152kL 答案:D
解析:对裹片受力分析,由相似三角形可得:
kL 2L
=F
2
L
2
-
L
2
2
得:F =
152
kL 则裹片对弹丸的最大作用为F 丸=F =
15
2
kL ,故选项D 正确。
4.某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置:如图,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内。
如果要增大手指所受的拉力,可采取的方法是( )
A.只增加绳的长度B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动
答案:BC
解析:当θ不变时,要增大合力需增大分力即增加重物的重量,B正确,当重物的重量不变时,要增大合力,需减小θ角即将手指下移,C正确。
二、非选择题
5.(泰州市姜堰区2018~2018学年高一上学期期末)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO的方向的是力________________。
(2)本实验采用的主要科学方法是( )
A.理想实验法B.等效代替法
C.控制变量法D.建立物理模型法
(3)实验中可减小误差的措施是( )
A.两个分力F1、F2的大小要越大越好
B.两个分力F1、F2间的夹角应越大越好
C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D.AO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些
答案:(1)F′(2)B (3)CD
解析:(1)用一个弹簧秤拉橡皮筋时,拉力的方向沿AO方向即F′,而F是F1、F2合力的理论值,与实际值间存在误差,所以不一定沿AO方向;
(2)本实验利用了一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法;
(3)在本实验中两个分力F 1、F 2的大小及两个分力F 1、F 2间夹角适当大些就好,不是越大越好,所以A 、B 错误;作图时,是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,所以C 正确;力大些,测量误差就小了,故D 正确。
6.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,
帆受侧向风作用,风力大小为100N ,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力恰能沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小。
答案:503N 50N
解析:如图所示,以F 1、F 2为邻边作平行四边形,使合力F 沿正东方向,则
F =F 1cos30°=100×
3
2N =503N F 2=F 1sin30°=100×12
N =50N。