人教版高中物理必修一《力的合成》同步练习及答案

力的合成检测
基础夯实
1．(成都航天中学09－10学年高一上学期期中)用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间的夹角，则在增大夹角的过程中，两绳对重物拉力的合力将( ) A．不变B．减小
C．增大D．先减小后增大
答案：A
2．物体受两个共点力F1和F2作用，其大小分别是F1＝6N，F2＝10N，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．5N B．10N
C．16N D．18N
答案：D
解析：∵F2－F1≤F≤F2＋F1，即4N≤F≤16N
∴A、B、C可能，D不可能．
3．两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F，在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为( )
A．从最小逐渐增加到最大
B．从最大逐渐减小到零
C．从最大逐渐减小到最小
D．先增大后减小
答案：C
解析：作出平行四边形，由此可知当平行四边形的两个邻边长度一定时，两邻边夹角越小，两邻边之间的对角线越长，反之，当夹角越大时对角线越短，故C正确．4．(福建泉州市2010年高一模块水平测试)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是________．
A．使用测力计前应校对零点
B．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行
C．两细绳套必须等长
D．用测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过测力计量程
E．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
F．实验中两次拉细绳套须使结点达同一位置
G．把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个测力计之间夹角应取90°，以便算出合力大小
答案：ABDF
5．如图所示，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________．
答案：10 N 8 N
解析：设两个分力分别为F1和F2，由图象可知：当θ＝0°时F1＋F2＝18 N
当θ＝180°时，F1－F2＝2 N联立两式
解得F1＝10 N F2＝8 N
6．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．
答案：750N 方向竖直向上
解析：力的示意图如图，则F1、F2的合力应和牌匾的重力平衡．
F合＝F21＋F22
＝4502＋6002N
＝750N，方向竖直向上．
7．两个共点力，当它们同方向时合力的大小为7 N，当它们反方向时合力的大小为1 N，问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛？
答案：5 N
解析：设这两个共点力的大小分别为F1和F2，且F1>F2，由题意当二力同向时有：
F1＋F2＝7 N
当二力反向时有：F1－F2＝1 N
解得：F1＝4 N F2＝3 N
当F1和F2互相垂直时(如图)有
F＝F21＋F22＝42＋32N＝5 N.
即当二力互相垂直时合力的大小为5 N
能力提升
1．运动员在单杠上处于如下图所示的平衡状态，两只手臂的夹角为60°，已知该运动员体重为600N ，则手臂的支持力约为( )
A ．300N
B ．2003N
C ．400N
D ．600N 答案：B
解析：F ＝G /2COS 30°
＝2003N. 2．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
答案：D
解析：如图所示，用一个力F 合替代支持力F N 与摩擦力F ，则物体相当于只受两个力的作用．由于物体静止，由二力平衡条件知，F 合必竖直向上．
3．如图所示，一根细绳能承受最大拉力G ，将一重为G 的画框挂在竖直墙壁上，若想绳子不断，两绳间的夹角不能超过( )
A ．45°
B ．60°
C ．120°
D ．135°
答案：C
4．(四川绵阳市09－10学年高一期末)如图，物体A 和B 的重力分别为11N 和7N ，不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦，则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数为( )
A．0N,7N B．4N,7N
C．0N,18N D．4N,18N
答案：A
5．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳(如下图)．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平行．
其中正确的是________．(填入相应的字母)
答案：C
解析：在本实验中细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；二力合成时，其合力方向不一定在两分力的角平分线上，因此，不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上，实验时弹簧测力计应与木板平面平行，使其读数与绳的作用力相等．则C项正确．点评：细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；两力合成时，其合力方向不一定在两分力的角平分线上．
6．将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，两根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如下图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出．
(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力大小分别是________ N和________ N．(只需读到0.1 N)
(2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．
答案：(1)由图读出水平测力计示数为4.0 N ，竖直测力计示数为2.5 N
(2)作图如下图所示
7．如图所示，两根相同的橡皮条，OA 、OB 开始夹角为0，在O 点处打结吊一重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到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？
答案：25 N
解析：根据在原位置时物体静止，求出橡皮条的拉力，由于变化后结点位置不变，因此每根橡皮条的拉力大小不变，方向变化，合力已变．
(1)设OA 、OB 并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为F ，则它们产生的合力为2F 与
G 1平衡，所以F ＝G 12＝ 502
N ＝25 N. (2)当A ′O 、B ′O 夹角为120°时，橡皮条伸长不变，故F 仍为25 N ．它们互成120°角，所以合力的大小为25 N ．即应挂的重物重25 N.。