2 高一物理怎样求合力课后练习题
高一物理力的合成与分解经典例题
高一物理力的合成与分解经典例题1. 引言在高一物理学习中,力的合成与分解是一个关键的概念。
对于力的合成与分解的理解,可以帮助我们解决各种物理问题,特别是在力的平衡和力的分析中。
本文将介绍一些关于力的合成与分解的经典例题,帮助学生深入理解这个概念。
2. 力的合成力的合成是指将多个力按照一定的规则合并成一个力的过程。
下面是一个典型的例题:例题1:有两个力 F1 和 F2,方向如图所示,F1 = 10 N,F2 = 5 N,求合力 F 的大小和方向。
F1↑---------| || |F2| || || |---------解答过程:首先,我们将 F1 画在坐标系中的 x 轴上,F2 画在坐标系中的 y 轴上。
根据三角函数的定义,我们可以得到 F1 在 x 轴上的分量为F1x = F1 * cosθ1,F1 在 y 轴上的分量为 F1y = F1 * sinθ1;F2 在 x 轴上的分量为F2x = F2 * cosθ2,F2 在 y 轴上的分量为F2y = F2 * sinθ2。
可以看出,合力 F 在 x 轴上的分量为 Fx = F1x + F2x,合力F 在 y 轴上的分量为 Fy = F1y + F2y。
根据勾股定理,合力 F 的大小可以用下面的公式计算:F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)合力 F 的方向可以用下面的公式计算:θ = arctan(Fy / Fx)将已知数据代入上述公式,可以得到结果:Fx = 10 * cosθ1 + 5 * cosθ2Fy = 10 * sinθ1 + 5 * sinθ2F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)θ = arctan(Fy / Fx)通过计算,可以得到合力 F 的大小和方向。
3. 力的分解力的分解是指将一个力按照一定的规则拆分成多个力的过程。
下面是一个典型的例题:例题2:一个力 F = 10 N,方向如图所示,分解为 F1 和 F2,求 F1 和 F2 的大小。
高一物理课课练2——力的合成与分解(附答案)
共点力的合成与分解双基训练★1.两个共点力F 1=10N 、F 2=4N 的合力F 的取值范围为______≤F ≤______.【1】 答案:6N ,14N★2.把一个大小为5N 的力分解为两个互相垂直的力,其中一个分力的大小为4N ,求另一个分力的大小.【1.5】答案:3N★★3.三个大小分别为6N 、10N 、14N 的力的合力最大为多少牛,最小为多少牛?【2】 答案:30N ,0纵向应用★★4.如图所示的装置处于静止状态.已知A 、B 两点在同一水平面上,轻绳OA 、OB 与水平方向的夹角均为θ,物体所受重力为G ,求轻绳OA 和OB 所受的拉力.【4】答案:均为θ2sin mg ★★★5.如图所示,在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角∠A =∠B =60°,每条钢丝绳的拉力都是300N ,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.【3】答案:N 3300★★★6.如图所示,一个半径为r 、重为G 的圆球,被长为r 的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上,绳与墙所成的角度为30°,则绳子的拉力T 和墙壁的弹力N 分别是( ).【3】(A )T =G ,2G N = (B )T =2G ,N =G(C )G 23N ,G 3T == (D )G 33N ,G 332T == 答案:D★★★7.某压榨机的结构如图所示,其中B 为固定绞链,C 为质量可忽略不计的滑块,通过滑轮可沿光滑壁移动,D 为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F 时,物体D 所受的压力等于______.【3】答案:5F★★★8.同一平面上有三个共点力,F 1=30N ,F 2=10N ,F 3=20N ,F 1与F 2成120°角,F 1与F 3成75°角,F 3与F 2成165°角,求这三个力合力的大小.【5】答案:31.9N横向拓展★★★9.若两个共点力F 1、F 2的合力为F ,则有( ).【4】(A )合力F 一定大于任何一个分力(B )合力F 的大小可能等于F 1,也可能等于F 2(C )合力F 有可能小于任何一个分力(D )合力F 的大小随F 1、F 2间夹角的增大而减小答案:BCD★★★10.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态.若把其中一个力F 1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( ).【1.5】(A )F 1 (B )1F 2 (C )2F 1 (D )0答案:B★★★11.作用在同一质点上的两个力的合力F 随两个分力夹角大小的变化情况如图所示,则两力的大小分别是______N 和______N .【3】答案:30,40★★★12.从正六边形ABCDEF 的一个顶点A 向其余五个顶点作用着五个力F 1、F 2、F 3、F 4、F 5(图),已知F 1=f ,且各个力的大小跟对应的边长成正比,这五个力的合力大小为_____,方向______.【4】答案:6f ,沿AD 方向★★★13.质量为m 的光滑球被竖直挡板挡住,静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,求小球压紧挡板的力的大小.【4】答案:mgtan θ★★★14.如图所示,在倾角为θ的斜面上,有一木块m ,该木块恰好能够沿斜面匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数.【5】答案:tan θ★★★15.一根细线能竖直悬挂一个很重的铁球,如把细线呈水平状态绷紧后,在中点挂一个不太重的砝码(设重为G ),常可使细线断裂,解释其原因并计算说明.【4】答案:略★★★★16.如图所示,用绳AC 和BC 吊起一个物体,绳AC 与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为100N 绳BC 与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为150N .欲使两绳都不断,物体的重力不应超过多少?【5】共点力作用下物体的平衡答案:173N。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.有两个共点力,F1=2 N,F2=4 N,它们合力F的大小可能是()A.1 N B.5 N C.7 N D.9 N 【答案】B【解析】由|F1-F1|≤F≤|F1+F2|知,B选项正确.2.如图所示,一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡.现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变,而将2N的力绕O点旋转,此时作用在物体上的合力大小为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知,四力的合力为零,则可知1N、3N、4N三个力的合力与2N的力大小相等方向相反;则2N的力绕O点旋转60°,其他三力的合力不变,那么现在变为2N的两个力,其夹角成120°,因此这两个力的合力大小为2N,故A正确,BCD错误。
【考点】本题考查共点平衡条件、力的合成。
3.重50N的物体放在水平地面上,今用30N的竖直向上的力提物体,则物体所受的合力为()A.20N,向下B.50N,向上C.30N,向下D.0【答案】D【解析】物体受到的拉力小于重力,所以物体还是静止不动,处于平衡状态,故合力为零,D正确【考点】考查了力的合成4.在双人花样滑冰比赛中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,重力加速度为g,求:(1)该女运动员受到拉力的大小.(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期.【答案】(1) ;(2) 2π。
【解析】取女运动员为研究对象,她受重力和拉力的作用,其合力提供向心力,方向水平向右指向圆心,其受力分析如图所示.(1)由力的合成,解直角三角形可得女运动员受到拉力F的大小为F=(2)女运动员做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得=Fn=mr解之可得女运动员做圆锥摆运动的周期为T=2π。
【考点】力的合成,牛顿第二定律,向心力与向心加速度。
力的合成与分解经典题
力的合成与分解经典题一、力的合成经典题1. 题目- 有两个力,F_1 = 3N,方向水平向右;F_2 = 4N,方向竖直向上。
求这两个力的合力大小和方向。
2. 解题思路- 这就像是两个人在拉一个东西,不过方向不一样。
我们可以用平行四边形定则来求合力。
- 首先呢,根据平行四边形定则,合力的大小F=√(F_1^2)+F_2^{2}。
这里F_1 = 3N,F_2 = 4N,那就是F=√(3^2)+4^{2}=√(9 + 16)=√(25)=5N。
- 然后求方向,我们可以用三角函数。
设合力与水平方向的夹角为θ,那么tanθ=(F_2)/(F_1),也就是tanθ=(4)/(3),所以θ=arctan(4)/(3)≈53.13^∘,合力方向是与水平方向成53.13^∘角斜向上。
3. 总结- 做这种力的合成题啊,只要记住平行四边形定则,再加上点三角函数的知识,就像切菜一样简单啦。
二、力的分解经典题1. 题目- 一个物体受到一个大小为10N的力F,方向与水平方向成37^∘角斜向上。
将这个力分解为水平方向和竖直方向的分力。
2. 解题思路- 想象这个力就像一个斜着拉东西的绳子,我们要把它的作用效果分成水平和竖直两个方向。
- 根据力的分解的平行四边形定则,水平方向的分力F_x = Fcos37^∘,竖直方向的分力F_y = Fsin37^∘。
- 我们都知道cos37^∘=(4)/(5),sin37^∘=(3)/(5),力F = 10N。
- 那么水平方向分力F_x=10×(4)/(5)=8N,竖直方向分力F_y =10×(3)/(5)=6N。
3. 总结- 力的分解也不难,关键就是要找到合适的角度,然后用三角函数把力分解到我们想要的方向上。
就像把一个大任务分成几个小任务一样,各个击破嘛。
沪教版高中物理 必修第一册 3.5 怎样求合力 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 把一个10N的力分解为两个分力,这两个分力的大小可能为()A.10N和15N B.30N和15N C.30N和5N D.10N和25N2. 小张和小王共同将重的物体从地面抬起来,他们分别需要施加的力的大小可能是()A.和B.和C.和D.和3. 大小分别为3N、4N的两个共点力的合力大小不可能为()A.2N B.4N C.6N D.8N4. 大小为20N、30N和40N的三个力的合力大小不可能为()A.10N B.40N C.70N D.100N5. 小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室,如图所示,水和水桶的总质量为m,两人拉力方向与竖直方向都成θ角,大小都为F,则下列说法中正确的是()A.不管θ为何值,B.当θ为30°时,F=mgC.当θ=45°时,F=mgD.θ越大时,F越大6. 有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力有可能等于()A.0N B.2N C.6N D.10N7. 两个互成角度的共点力大小不同,它们的合力大小为F,现保持两分力的方向不变,下面说法中正确的是A.同时增加100N,F也增加100NB.同时增大一倍,F也增大一倍C.F1增加100N,F2减少100N,F一定不变D.若中的一个增大,F一定增大8. 两个力F1和F2,合力大小为30N,其中F1大小为50N,则F2的大小不可能是()A.50N B.30NC.10N D.80N9. 有两个共点力,一个力的大小是2N,另一个力的大小是4N,它们合力的大小可能是A.1N B.5N C.8N D.10N10. 如图所示为用来“探究求合力的方法”的实验装置图,本实验采用的科学方法是()A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.极限法11. 如图两个力的合力的大小随这两个力夹角变化的情况如图所示,由图中提供的数据求出这两个力的大小可能为()A.,B.,C.,D.,12. 作用在同一物体上的两个共点力,一个力的大小是3 N,另一个力的大小是6 N,它们合力的大小不可能是A.8 N B.6 N C.4 N D.2N二、多选题(选择题)13. 一物体受到多个力作用,其中一个力,,为使物体受到的合外力,则除、外其余几个力的合力可能为()A.B.C.D.14. 关于合力与分力的说法,正确的是()A.一个合力与它的两个分力是等效力B.一个合力与它的两个分力作用点相同C.一个合力与它的两个分力是同性质的力D.一个合力一定大于它的任意一个分力15. 两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F,以下说法中正确的是()A.若F1和F2的大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C.如果夹角θ满足一定条件,合力F和分力F1、F2的大小可能相等D.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大三、解答题16. 力的合成遵循矢量运算法则,与标量的运算有什么不同?(可以用表格和图示等方法来对比说明)17. F1和F2的合力大小随着它们的夹角变化的关系如图所示(F1、F2的大小均不变,且F1>F2)。
高一物理——力的合成例题及练习
力的合成【例一】两个小孩拉一辆车子,一个小孩用的力是45N,另一个小孩用的力是60N,这两个力的夹角是90°.求它们的合力.【例二】用作图法求夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°的两个力的合力.再求它们的夹角是0°和180°时的合力.比较求得的结果,能不能得出下面的结论:①合力总是大于分力;②夹角在0°到180°之间时,夹角越大,合力越小.【例三】三名同学一起玩游戏,用三根绳拴住同一物体,其中甲同学用100N向东拉,乙同学用400N的力向西拉,丙同学用400N的力向南拉。
求物体所受的合力.【例四】如图,质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面上,试求斜面对A的支持力和摩擦力。
课堂训练:1.互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是()A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.B.合力的大小随分力夹角的增大而增大.C.合力的大小一定大于任意一个分力.D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.2.两个共点力的大小均等于f,如果它们的合力大小也等于f,则这两个共点力之间的夹角为()A.30° B.60°C.90° D.120°3.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每条钢丝绳的拉力都是300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90°时合力大小为20N,则当它们间夹角为120°时,合力的大小为多少?课后作业:1.两个共点力的合力与分力的关系是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和.B.合力大小一定大于两个分力大小之和.C.合力大小可能比两个分力的大小都大,可能都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小.D.合力大小一定大于一个分力的大小,小于另一个分力的大小.2.作用在同一点的两个力,大小分别为5N和2N,则它们的合力不可能是()A.5N B.4N C.2N D.9N3.两个共点力,一个是40N,另一个等于F,它们的合力是100N,则F的大小可能是()A.20N B.40N C.80N D.160N4.已知两个共点力的合力F的最大值为180N,合力F的最小值为20N,则这两个共点力的大小分别是()A.110N,90N B.200N,160NC.100N,80N D.90N,70N5.三个共点力的大小分别为F1=5N,F2=10N,F3=20N,则它们的合力()A.不会大于35N B.最小值为5NC.可能为0 D.可能为20N*6.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,而其中一个力增大,则()A.合力F一定增大B.合力F的大小可能不变C.合力F可能增大,也可能减小D.当0°<θ<90°时,合力F一定减小*7.几个共点力作用在一个物体上,使物体处于静止状态.当其中某个力F1停止作用时,以下判断中正确的是()A.物体将向着F1的方向运动.B.物体将向着F1的反方向运动.C.物体仍保持静止状态.D.由于不知共点力的个数,无法判断物体的状况.8.在长度、质量、力、速度、温度、比热等物理量中,属于矢量的有______,属于标量的有______.*9.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比,求这五个力的合力大小和方向.。
人教版高中物理必修一力的合成习题课
人教版高中物理必修一3.4力的合成习 题课( 共16张P PT)
课堂练习
4.关于合力的下列说法中正确的是(CD )
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
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课堂练习
2.两个共点力,大小都是50 N,如果要使这两个力
的合力也是50 N,这两个力之间的夹角应为( c )
A.300 B.600 C.1200 D.1500
3.两个共点力的合力最大值为35 N,最小值为5 N,
则这两个力的大小分别为15 N和 2 N.若这两力的夹 角为900,则合力大小为 25 N. 0
课堂练习
1.关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关 系,下列说法中正确的是( C )
A.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B.F的大小一定大于F1、F2中的最大者 C.F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 D.F的大小不能小于F1、F2中的最小者
人教版高中物理必修一3.4力的合成习 题课( 共16张P PT)
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图15-4甲
解析 物体受力情况如图15-4 乙所示,斜面对物体的作 用力是支持力FN和摩擦力f的合力,由物体所处的平衡状态可 知,这两个力的合力与物体所受重力可等效为一对平衡力, 即:
F合=mg=25×10 N=250 N,方向竖直向上.
图15-4乙 答案 250 N 竖直向上
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怎样求合力同步精练沪科版必修
第1课时怎样求合力知能综合训练热点集训知能提升1•两个力的合力为尺如果它们之间的夹角固定不变,使其中一个力增大,贝!)()A.合力尸一定增大B.合力尸的大小可能不变C.合力尸的大小可能增大,也可能减小D.当0<90°时,合力尸一定减小解析:设两力几、风之间的夹角为钝角,由下图所示的平行四边形可知,当几逐渐增大为凡、Fa、凡时,其合力由原来的尸变为尽必、弘它们可能小于尸,可能等于尸,也可能大于尸,故氐C正确,A错误.若入几之间的夹角0<90° ,同理可以判断出D错误.答案:BC2•某研究性学习小组对颈椎病人设计了一个牵引装置:如图4一1一14所示,一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后各挂着一个相同的重物,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,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只増加重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:由力的平行四边形定则可知,夹角不变时,分力增大,合力增大,增加重物的重量就是增大分力,故B对;在分力不变时增大夹角合力减小,将手指向上移动时增大了夹角,故C正确,D错诧增加绳的长度对合力没有影响,故A错图4一1一14答案:BC3.两个共点力同向时合力为反向时合力为当两个力垂直时,合力大小为()7A.02-]-baB. os-}-b /2 j vC. a+b vD. a+ /2 b解析:设两个共点力分别为E、片,由题意可知,K+E=a, R-R=b.所以R=a+b_2、比=a — b__ 2;两个力垂直时合力/ =民+民=血+/>/2 ”所以B正确.答案:B4.小东同学在体育课上做单杠练习时,两臂伸直,双手平行握住单杠,之后逐渐増大双手间的距离,如图4一1一15所示,此过程中小东同学手傅上拉力的变化情况为()A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变大后变小D.先变小后变大解析:人体受手臂的两个拉力和本身的重力作用,处于平衡状态,两个拉力的合力与重力属于二力平衡,则两者必然大小相等、方向相反•如右图所示,在小东同学两臂伸直、逐渐增大双手间距的过程中,重力G—定,可以判断手臂的两个拉力的合力尸合不变,由于两个手臂之间的夹角增大,而合力不变,所以拉力逐渐变大.正确答案是B.答案:B5・一物体同时受到同一平面内三个力的作用,下列几组力的合力可能为0的是()A. 5 N、7 N、8 NB. 5 N. 2 N、3 N C・ 1 N、5 N. 10 ND・ 1 N、10 N、10 N解析:两力合力的范围是N+BMC也一丹.三个力的合力的求法是:先求两个力的合力,然后将这个合力与第三个力合成,得到总的合力,A选项中,前两个力的合力范围是2 NWF W12 N,包含了8 N在内,当前两个力的合力大小正好为8 N时,且与第三个力方向相反时,其总的合力为零.因此A选项正确.同理,B> D选项正确,C 选项错误•故答案应选A. B. D.答案:ABD6.在“互成角度的两个力的合成”实验中,为了减小实验误差,应注意()A・描点、作图时的铅笔尖一些,并使图尽量大些图4-1-15B.拉橡皮条的细绳尽量长些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两弹簧测力计的示数尽量大些解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差,使拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳的方向时,确定的点与结点0距离大些,减小连线时的相对误差,因此A. B. D选项所说的要求都能起到减小相对误差的作用,在实验中,两个分力几的夹角®过大,用平行四边形作图得到的合力尸的误差越大,所以在实验中不要把® 角取得太大.答案:ABD7.在研究两个共点力合成的实验中,得到如图4一1一16所示的合力尸跟两个分力间夹角8的关系曲线,下列说法中正确的是()A.两个分力大小分别为1 N、4 NB.两个分力大小分别为3 N、4 NC.合力大小的范围是1 N^/^7 ND.合力大小的范围是1 N解析:设两分力分别为虫、為由题图可得,W—剧=1,凡+凡=5”则可解得,两力分别为3 N、4 N.答案:BC8.如图4一1一17所示,弹簧测力计(不计重力)两端受到大小均为2 N.方向相反的力的作用,处于静止状态,则()A.弹簧测力计的示数应为4 NB.弹簧测力计的示数应为2NC.弹簧测力计受到的合力为4 ND.弹簧测力计受到的合力为2 N解析:弹簧测力计的示数等于挂钩上的拉力,为2N, A错误,B正确;弹簧测力计受到的两个力等大反向,合力为零,所以C、D均错课•答案:B9.在同一水平面内有三个力,片=15 N,兀=15 N,必=20 N,互成120°角,则这三个力的合力大小是 ______ N,方向为 _________解析:先求冰 忆的合力,再求这个合力与必的合力. 答案:5与几同向10. 如图4一1一18所示,有五个力X.忆、尺、F*R17图 4一1一18在一点0上,构成正六边形的两邻边和三条对角线,设兀=30N,则这五个力的合力大 小为 _________ ,方向为 ______• •解析:解法一:先求其中任意两个力的合力,再跟第三个力合成求得合力,依此类推, 直到把这五个力都合成为止,最后得到的结果为尸合=3E=90 N,方向与E 的方向相同. 解法二:利用三角形法(或对称法),从图中可以看出X 、几、片可组成一个封闭的三角 形,即可证得片和兀的合力必与兀相同,同理可知屁 兀的合力也与E 相同,所求五 个力的合力就等效为三个共点同向的几的合力•即几=90N,方向与人的方向相同.(合 力与合成顺序无关).答案:90 N 方向与N 的方向相同11・某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A. 在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B. 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的兔点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳 的另一端系着绳套;C. 用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达 某一位置0.记录下0点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D. 按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力必和兀的图示,并用平 行作用图4-1-16图4-1-四边形定则求出合力用E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F.比较F和尸的大小和方向,看它们是否相同,得出结论. 上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是 _______ 和 ________ ;⑵遗漏的内容分别是 _______ 和_________• •解析:本题主要考査在验证力的平行四边形定则实验中的实验步骤,要求理解、记住该实验的操作顺序.据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E•在C中未记下两条绳的方向;E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置0・答案:见解析12.如图4一1 一19所示,在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0. 6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力K、已知兀=3 N, 乙=4 N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,&取10 N/kg,则(1)木块受到的摩擦力为多少?(2)若将必顺时针转90。
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题
F1F2 FOF1F2FO力的合成与分解1.力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过试验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
(2)平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论:假如n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零。
(3)共点的两个力合力的大小范围是|F1-F2| ≤F合≤F1+F2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。
2.力的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为多数组分力,但在详细问题中,应依据力实际产生的效果来分解。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F2的最小值为:F2min=F sinα②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个相互垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
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。
高中物理:探究求合力的方法 课后同步训练_2 Word版含答案
实验:探究求合力的方法课后微练习班级______ 姓名__________ 学号_______1.在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两只弹簧分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,A.橡皮条的伸长度B.两只弹簧称的读数C.橡皮条固定端位置D.O点的位置E.两细绳间的夹角F.两条细绳的方向.2.在“验证力的平行四边形定则”实验中,下列操作中正确的是()A.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板表面平行B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.两根细绳可以不等长D.两根细绳的夹角应为直角3.“探究求合力的方法”的实验所用的物理方法是()A.类比B.控制变量C.等效替代D.建立理想模型4.在“探究求合力的方法”实验中,下列哪些措施是对于改进实验结果无帮助的()A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力要适当大一些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤平行且贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些5.在“探究求合力的方法”时,先将橡皮筋的一端固定在木板上,然后用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到O点位置,以下操作正确的是()A.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度B.同一次实验过程中,O点的位置允许变动C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D.拉橡皮条的细绳要长一些,标记同一细绳方向的两点要远些6.在“探究共点力合成的规律”实验中,先将橡皮筋的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳;先后两次拉伸橡皮筋,第一次用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)在实验中,下列做法正确的是.A.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应贴近水平木板且与木板平行B.拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些C.用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时,两拉力的夹角越大越好D.用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时,两拉力的夹角越小越好A.第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之和等于第二次弹簧测力计的示数B.第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之差等于第二次弹簧测力计的示数C.橡皮筋伸长到同一长度D.橡皮筋沿同一方向伸长到相同长度.7.验证“力的平行四边形定则”采用科学方法是_______,牛顿第二定律采用科学方法是_________。
高中物理 4.1怎样求合力每课一练 沪科版必修1
高中物理 4.1怎样求合力每课一练 沪科版必修1一、选择题1.下列说法中错误的是( )A .两分力夹角是锐角时,合力一定大于每个分力B .两分力夹角在0°到180°之间时,夹角越大,合力越小C .不管两分力的夹角多大,合力一定大于每个分力D .合力一定大于或者等于两个分力差的绝对值而小于或等于两分力之和的绝对值2. 关于力的合成的平行四边形定则,以下说法中正确的是 ( )A .力的合成的平行四边形定则只适用于共点力B .以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线所表示的力都是它们的合力C .以两个分力为邻边的平行四边形中,较长的那条对角线所表示的力才是它们的合力D .以两个分力为邻边的平行四边形中,与两个分力共点的那条对角线所表示的力才是它们的合力3.下关于分力和合力说法中,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时产生的效果相同C .两个分力只能合成一个合力D .合力可能大于、等于或小任一分力4.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A ,反向时合力为B ,当两力相互垂直时,其合力大小为( ) A.22B A + B.2/)(22B A + C.B A + D.2/)(B A +5.F 1=5N ,F 2=4N ,两个力的合力不可能的是( )A .4.5NB .5NC .8ND .9.1N二、填空题6.两个互成角度的共点力的合成用 定则.具体做法是把表示这两个力的线段作为 ,将这两邻边所夹的对角线作为 .7.两个共点力F 1、F 2的合力的最大值为14 N ,最小值为2 N .当F 1、F 2的夹角为90°时,合力大小为________N .三、计算题8.一个物体同时受到F 1、F 2、F 3三个共点力作用,其合力为F ,若已知F 1、F 2和F 的大小,方向如图2所示,试用作图法画出F 3。
关于力的合成的习题带答案
关于力的合成的习题带答案题目:关于力的合成的习题带答案力的合成是物理学中一个重要的概念,它指的是多个力合成后产生的结果。
在力的合成中,我们需要考虑力的大小、方向和作用点,通过合成可以得到合力的大小和方向。
下面是一些关于力的合成的习题及答案,希望能帮助大家更好地理解这一概念。
1. 有两个力F1=5N和F2=8N,它们的方向分别为东和北,求合力的大小和方向。
答案:首先将F1和F2画在坐标系中,然后将它们的起点相连,得到合力F。
根据三角形的余弦定理,可以求得合力的大小为F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(5²+8²+2*5*8*cos(90°))=√(25+64)=√89≈9.43N。
再根据三角形的正弦定理,可以求得合力的方向为tanα=F2/F1=8/5=1.6,所以α≈57.99°,即合力的方向为东北方向。
2. 有一个力F1=10N向东,另一个力F2=6N向西,求合力的大小和方向。
答案:由于F2的方向相反,所以合力的大小为F=|F1-F2|=|10-6|=4N。
合力的方向为F1的方向,即向东。
3. 有一个力F1=12N向北,另一个力F2=9N向东北,求合力的大小和方向。
答案:首先将F1和F2画在坐标系中,然后将它们的起点相连,得到合力F。
根据三角形的余弦定理,可以求得合力的大小为F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(12²+9²+2*12*9*cos(45°))=√(144+81+216)=√441=21N。
再根据三角形的正弦定理,可以求得合力的方向为tanα=F1/F2=12/9=1.33,所以α≈53.13°,即合力的方向为东北方向。
通过以上习题,我们可以看到力的合成是一个涉及矢量运算的过程,需要考虑力的大小、方向和作用点。
掌握了力的合成,我们就能更准确地描述物体受力的情况,为解决实际问题提供了重要的理论基础。
高一物理力的合成与分解试题含答案
高一物理力的合成与分解试题含答案1. 問題:一個物體受到兩個力的作用:一個向東方的力$F_1=80N$,一個向南方的力$F_2=100N$,則合成力的大小為多少?合成力的方向是向哪個方向?答案:合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(80N)^2+(100N)^2}=128N$,合成力的方向是東南方向。
2. 問題:一個物體受到一個向上的力$F_1=50N$和一個向下的力$F_2=30N$的作用,則合成力的大小為多少?合成力的方向是向哪個方向?答案:合成力的大小為$F=|F_1-F_2|=|50N-30N|=20N$,合成力的方向是向上方向。
3. 問題:一個物體受到一個向左的力$F_1=60N$和一個向右的力$F_2=40N$的作用,則合成力的大小為多少?合成力的方向是向哪個方向?答案:合成力的大小為$F=|F_1-F_2|=|60N-40N|=20N$,合成力的方向是向左方向。
4. 問題:一個物體受到一個向東的力$F_1=50N$和一個向北的力$F_2=30N$的作用,則合成力的大小為多少?合成力的方向是向哪個方向?答案:合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(50N)^2+(30N)^2}=58.31N$,合成力的方向是東北方向。
5. 問題:一個物體受到一個向西的力$F_1=60N$和一個向北的力$F_2=80N$的作用,則合成力的大小為多少?合成力的方向是向哪個方向?答案:合成力的大小為$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{(60N)^2+(80N)^2}=100N$,合成力的方向是西北方向。
以上為高一物理力的合成與分解的試題及答案,希望能對你的學習有所幫助。
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.1怎样求合力课后训练 沪科版必修1
第4章怎样求合力与分力4.1 怎样求合力1.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )A.标量只有正值,矢量可以取负值B.标量和矢量无根本区别C.标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向D.标量和矢量的运算方法不同解析:标量和矢量都有正负值,A错;标量只有大小,没有方向,矢量既有大小,又有方向,B错,C对;标量与矢量相比最大的不同是它们的运算法则不同,标量采用之前所学的算术法、矢量的运算遵循平行四边形定则,D对。
答案:CD2.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交于同一点,则这几个力是共点力解析:作用在一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,可以在同一条直线上,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,选项A错,B、C、D对。
答案:A3.物体受两个共点力F1和F2作用,其大小分别是F1=6 N,F2=10 N,则无论这两个力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是( )A.5 NB.10 NC.16 ND.18 N解析:两个力的最小值为F2-F1=4 N,最大值为F1+F2=16 N,即合力的范围是4 N≤F≤16 N,所以合力不可能是18 N。
答案:D4.(多选)物体受到三个共点力的作用,合力可能为零的是( )A.5 N,2 N,3 NB.5 N,7 N,8 NC.1 N,10 N,10 ND.3 N,5 N,10 N解析:2 N+3 N=5 N,三个力的合力可能为零,选项A对;5 N和7 N的两个力的合力大小在2 N与12 N 之间,可能为8 N,选项B对;1 N和10 N的两个力的合力大小在9 N与11 N之间,可能为10 N,选项C对;3 N和5 N的两个力的合力大小在2 N和8 N之间,不可能为10 N,选项D错。
高中物理4.1怎样求合力二每课一练沪科必修1
4.1 怎样求合力(二)每课一练(沪科版必修1)1.在“探究合力与分力的关系”实验中,先将橡皮筋的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮筋,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋.实验对两次拉伸橡皮筋的要求中,下列说法正确的是________(填字母代号).A.将橡皮筋拉伸相同长度即可B.将橡皮筋沿相同标的目的拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置答案BD解析实验中两次拉伸橡皮筋时,应要求两次的感化效果必需完全相同,即橡皮筋被拉伸的标的目的、长度完全相同,所以答案选B、D.2.在“探究合力与分力的关系”的实验中,某同学的实验情况如图1甲所示,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.图乙是在白纸上按照实验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是( )图1A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实际测量值B.图乙的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么对实验结果没有影响D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么对实验结果有影响答案BC解析F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际测量值是单独一个力把橡皮筋拉到O点时的值,因此F′是F1与F2合成的理论值,F是F1与F2合成的实际测量值,故A错误,B正确.由于感化效果相同,将两个细绳换成两根橡皮筋,不会影响实验结果,故C正确,D错误.3.某同学做“探究合力与分力的关系”实验时,主要步骤有A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡筋条的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的标的目的,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比力F′和F的大小和标的目的,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________;(2)遗漏的内容分别是____________________________和_____________________________.答案(1)C E (2)C中应加上“记下两条细绳的标的目的”E中应说明“把橡筋条的结点拉到同一位置O”解析(1)按照“探究求合力的方式”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E.(2)在C中未记下两条细绳的标的目的,E中未说明是否把橡筋条的结点拉到同一位置O. 4.图2甲为“探究合力与分力的关系”的实验装置.图2(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,拉橡皮筋结点到达的位置O的位置不能变化B.用弹簧测力计拉细绳时,拉力标的目的必需竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2标的目的间夹角应为90°(2)某次操作时,一只弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N. 答案(1)AC (2)4.005.在“探究合力与分力的关系”实验中:(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.B.在其中一根细线末端挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图3甲所示,记录:________、________、________.C .将步骤B 中的钩码取下,分别在两根细线末端挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B 、C 的位置,使________,记录______________________.图3(2)若通过探究获得“力的平行四边形定则”,那么图乙中cos αcos β=________. 答案 (1)步骤B :钩码个数(或细线拉力) 橡皮筋与细线结点的位置O 细线的标的目的(说明:能反映细线标的目的的其他记录也可以)步骤C :橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点的位置O 重合 钩码个数和对应的细线标的目的 (2)34。
高一物理怎样求合力与分力试题
高一物理怎样求合力与分力试题1.如下图所示,物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上,则关于A受力的个数,下列说法中正确的是A.A一定是受两个力作用B.A一定是受四个力作用C.A不是受两个力作用就是受四个力作用D.A可能受三个力作用【答案】D【解析】分物体进行受力分析,由共点力的平衡条件可知物体如何才能平衡;并且分析拉力与重力的大小关系,从而确定A受力的个数.解:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,所以物体就只受到两个力作用;若拉力F小于物体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,故物体应受到四个力作用;故选:D.【点评】解力学题,重要的一环就是对物体进行正确的受力分析.由于各物体间的作用是交互的,任何一个力学问题都不可能只涉及一个物体,力是不能离开物体而独立存在的.所以在解题时,应画一简图,运用“隔离法”,进行受力分析.2.一个光滑小球用绳子拴在光滑的竖直墙面上,小球处于静止状态,其重力大小为G,绳子与竖直墙面的夹角为。
(1)求小球对墙面的压力(2)若拴小球的绳子变长,绳子所受到的拉力大小如何变化【答案】【解析】略3.如图所示,电灯悬于两壁之间,保持O点及OB绳的位置不变,而将绳端A点向上移动,则()A.绳OA所受的拉力一定逐渐增大B.绳OA所受的拉力一定逐渐减小C.绳OA所受的拉力先增大后减小D.绳OA所受的拉力先减小后增大【答案】D【解析】此题用动态图解法,把O点受的三个力画在一个矢量三角形中,三个边的长短代表力的大小,当OA与OB垂直时OA最小,之后又变大,所以D对。
4.如图所示,A、B两物体均处于静止状态,关于B物体受力情况,下列说法中正确的是A. B物体可能受三个力,也可能受四个力B. B物体一定受到四个力C. B物体必受到地面的静摩擦力作用D. B物体可能不受地面的支持力作用【答案】BC【解析】以A为研究对象知,A受重力和绳子拉力静止,则绳子拉力等于A物体的重力,因为绳作用在A上的力不为零,所以绳对B的拉力在水平方向向左的分力不为零,而B又处于静止状态,根据共点力的平衡条件,水平面对B一定有向右的静摩擦力.由于摩擦力的存在,水平面对B一定有支持力.综上所述,B物体一定会受到四个力的作用(重力、绳子的拉力、水平面的支持力和摩擦力).BC对;【考点】考查共点力平衡条件及应用点评:难度较小,此题关键是绳子拉力不为零,B静止,则一定受摩擦力,有摩擦力一定有弹力5.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大【答案】B【解析】由题知物体处于静止状态,受力平衡,合力为0;再利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力和F是否会发生变化.解:A、由题知物体处于静止状态,受力平衡,合力为零,不变;故A正确;B、摩擦力等于容器和铁钉的总重力,所以容器受到的摩擦力逐渐增大,故B正确;CD、水平方向受力平衡,力F可能不变,只要总的重力小于或等于最大静摩擦力即可,故C正确,D错误;故选:ABC【点评】物体受到墙的摩擦力等于物体重,物重变大、摩擦力变大,这是本题的易错点.6.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。
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课后优化训练全解全析
我夯基我达标
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,选项A错、选项B对.选项C、D正确。
答案:A
2.有两个共点力F1、F2的合力为F,则有()
A.合力F一定大于任何一个分力
B.合力F的大小可能等于F1,也可能等于F2
C.合力F有可能小于任何一个分力
D.合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
解析:在力的合成中,合力可以大于、等于、小于任何一个分力,且随F1、F2之间的夹角的增大而减小,A错,B、C、D正确。
答案:BCD
3.已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中正确的是()
A.不可能出现F<F1同时F<F2的情况
B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况
C.不可能出现F<F1+F2的情况
D.不可能出现F>F1+F2的情况
解析:两个力的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,因此A、B、C均错,D正确。
答案:D
4.已知三个分力的大小依次为3 N、5 N、9 N,关于这三个分力的合力大小下面给出了四个值:①0 N②1 N③5 N④18 N其中可能的是()
A.只有②③
B.只有①②③
C.只有②③④
D.只有①②④
解析:如果这三个力中任意两个力的和大于第三个力,则合力的范围是:0≤F≤F1+F2+F3;如果这三个力中两个最小的力的和小于第三个力,则合力的最小值不可能为零。
3 N+5 N<9 N,因此①不可能,3 N+5 N+9 N=17 N为最大值,④错。
答案:A
5.(经典回放)物体受到三个共点力的作用,合力可能为零的是()
A.5 N,2 N,3 N
B.5 N,7 N,8 N
C.1 N,10 N,10 N
D.3 N,5 N,10 N
解析:2+3=5,三个力的合力可能为零,选项A对。
5 N和7 N的两个力的合力大小在2 N 与12 N之间,可能为8 N,选项B对。
1 N和10 N的两个力的合力大小在9 N与11 N之间,可能为10 N,选项C对。
3 N和5 N的两个力的合力大小在2 N和8 N之间,不可能为10 N,选项D错。
答案:ABC
6.两个共点力的大小均为10 N,如果要使这两个力的合力大小也是10 N,则这两个共点力间的夹角应为()
A.30°
B.60°
C.90°
D.120°
解析:这是一个很特别的力的合成,对角线将平行四边形分成两个等边三角形,因此两个共点力之间的夹角为120°。
答案:D
7.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如图4-1-14所示,物体受到的合力为()
图4-1-14
A.15 N
B.25 N
C.20 N
D.0
解析:由于物体的重力大于拉力,则地面对重物有弹力。
对重物,所受三个力的合力必为零。
答案:D
8.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,两绳先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地、左右对称地分开,若绳不断,两绳间的夹角不能超过()A.45° B.60° C.120° D.135°
解析:取重物研究,共受三个力作用,其中两绳的拉力的合力必竖直向上,且大小等于重力G。
故知绳拉力最大时,三个力等大,则其夹角必为120°。
答案:C
9.如图4-1-15所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10 N,F2=2 N。
若撤去 F1,则木块在水平方向受到的合力为()
图4-1-15
A.10 N,方向向左
B.10 N,方向向右
C.2 N,方向向左
D.零
解析:可以先将F1、F2两个力合成合力为8 N,方向向右,木块处于静止状态,所以木块还受到向左的摩擦力8 N。
撤去F1后,木块受到2 N的推力,方向向左,所以木块受2 N的摩擦力,方向向右,水平方向合力为零。
答案:D
10.如图4-1-16所示,表示合力F的大小与两分力夹角θ的关系图线,则这两个分力的大小分别为________________和_______________。
图4-1-16
解析:设两个分力分别为F1和F2,由图象可知:
当θ=0°时,F1+F2=5 N
当θ=180°时,F1-F2=1 N
联立两式,解得F1=3 N,F2=2 N。
答案:3 N2 N
11.有5个力作用于A点,这5个力的大小和方向相当于正六边形的两条邻边和三条对角线,如图4-1-17所示。
已知F1=20 N,则这5个力合力的大小为___________N,方向_____________。
图4-1-17
解析:分析知:F1与F4的合力,F2与F5的合力都等于F3,故五个力的合力大小为3F3。
由于F3=2F1=40 N,所以合力F=3F3=120 N。
方向与F3相同。
答案:120与F3相同
12.如图4-1-18所示,两根相同的橡皮绳OA、OB,开始夹角为0°,在O处打结吊一重50 N 的物体后,结点O刚好位于圆心。
今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°,欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?
图4-1-18
解析:当AO、BO夹角为0°时,设每根橡皮绳上弹力为F,合力为2F,与重力平衡,2F=G′=50 N,F=25 N。
而此时合力F合=F=25 N,所以此时结点处应挂重25 N的物体。
答案:25 N
我综合我发展
13.质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是()
A.沿斜面向下
B.垂直于斜面向上
C.沿斜面向上
D.竖直向上
解析:如图所示,用一个力F合替代支持力N与摩擦力f,则物体相当于只受两个力作用。
由于物体静止,由二力平衡条件知,F合必竖直向上。
答案:D
14.(经典回放)如图4-1-19所示,六个力的合力为________________,若去掉1 N的那个分力,则其余五个力的合力为_______________,合力的方向为_______________。
图4-1-19
解析:因为这六个力中,各有两个力相反,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3 N,并且合力中的任意两个力互成120°角,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1 N的那个分力后,其余五个力的合力为1 N,方向与1 N的分力的方向相反。
答案:01 N与1 N的分力的方向相反
15.如图4-1-20所示(俯视图),物体静止在光滑水平面上,有一水平拉力F=20 N作用在该物体上,若要使物体所受的合力在OO′方向上(OO′与F夹角为30°),必须在水平面内加一个力F′,则F′的最小值为_______________,这时合力大小等于_______________。
图4-1-20
解析:当F′垂直于OO′方向时F′最小,如图所示,因此F′=Fsin30°=10 N,合力F合=Fcos30°=103N。
答案:10 N103 N
16.横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图4-1-21所示,则滑轮受到绳子的作用力为_______________(取g=10 N/kg)。
图4-1-21
解析:本题是考查二力平衡条件及两个等大的力互成120°的合力的求法,以滑轮为研究对象,如图所示,悬挂重物的绳的张力是F=mg=100 N,故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都是100 N,从图中看出,∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,得∠CBF=60°,即△CBF 是等边三角形,故F=100 N。
答案:100 N。