高中物理--力的合成 练习 (2)

高中物理--力的合成练习
A组(20分钟)
1.关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中，正确的是()
A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B.两力F1、F2一定是同种性质的力
C.两力F1、F2可能是同一个物体受到的力，也可能是物体间的相互作用力
D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
解析:合力与分力产生的效果相同，故选项A正确;两个分力性质可以相同，也可以不同，故选项B错误;两个分力一定是作用在同一个物体上，故选项C错误;分力与合力作用效果相同，但不是同时作用在物体上的力，故选项D错误。

答案:A
2.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()
A.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大
B.F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
C.F的大小一定小于F1、F2中最大者
D.F的大小不能小于F1、F2中最小者
解析:合力随两分力的夹角增大而减小;合力范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2，当F1=5 N，F2=6 N时，1 N≤F≤11 N，F可比F1、F2中的最大者大，最小者小，故选项B正确。

答案:B
3.同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为8 N 和10 N，在10 N的力逐渐减小到零的过程中，两个力的合力的大小()
A.先减小后增大
B.先增大后减小
C.一直减小
D.一直增大
解析:当10 N的力减小到8 N时，两力的合力最小为0，原10 N的力再减小，两力的合力又将逐渐增大，10 N的力减小到零时，两力的合力最大为8 N，故选项A正确。

答案:A
4.
有两个大小恒定的共点力，它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示，则这两个力的大小分别是()
A.6 N和3 N
B.9 N和3 N
C.9 N和6 N
D.12 N和6 N
解析:设两个力分别为F1、F2。

由题图可知F1-F2=6 N，F1+F2=12 N，解得F1=9 N，F2=3 N。

答案:B
5.导学号19970087(多选)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
解析:考虑到两个分力在一条直线上的情况，选项B正确，A错误;当0°<θ<90°时，一个力增大，则合力一定增大，选项D错误;考虑到两个分力夹角可能大于90°，也可能小于90°的情况，选项C正确。

答案:BC
6.在“探究求合力的方法”的实验中，某同学采取了以下三个步骤做实验:
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计F
和F2的示数。

1
(2)在白纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出它们的合力的大小F合。

(3)只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F'和细绳套的方向。

以上三个步骤均有错误或疏漏，请指出它们错在哪里:
在(1)中是。

在(2)中是。

在(3)中是。

解析:在(1)中是应记下两个细绳套的方向即F1和F2的方向;
在(2)中是应依据F1和F2的大小和方向作图;
在(3)中是应将橡皮条与细绳套的结点拉至同一位置O点。

答案:见解析
7.
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F1=100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力F合的大小及绳子拉力F2的大小。

解析:如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则
F
合=F
1
cos 30°=100× N=50 N
F 2=F
1
sin 30°=100× N=50 N。

答案:50 N 50 N
B组(20分钟)
1.如图所示，一轻质弹簧只受一个拉力F1时，其伸长量为x，当弹簧同时受到两个拉力F2和F
3
作用时，伸长量也为x，现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为x'，则以下关于x'与x关系正确的是()
A.x'=x
B.x'=2x
C.x<x'<2x
D.x'<2x
解析:弹簧只受一个拉力F1和同时受到两个拉力F2和F3时，伸长量都为x，则F1和两个拉力F
和F3作用效果是相同的，则F1、F2、F3三个力作用时，效果是F1单独作用时的2倍，根据2
胡克定律F=kx可知x'=2x，选项B正确。

答案:B
2.
(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=G
B.不管θ为何值，F=
C.当θ=0°时，F=
D.θ越大时F越小
解析:由力的合成可知，两分力相等时，当θ=120°时，F合=F分=G，当θ=0°时，F分=F合=，
故选项A、C正确，B错误。

合力一定的情况下，θ越大，分力越大，故选项D错误。

答案:AC
3.导学号19970088
如图所示，水平横梁一端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°，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)()
A.50 N
B.60 N
C.120 N
D.100 N
解析:轻绳跨过滑轮，BC段、BD段拉力F1=F2=mg=100 N，夹角为120°，所以F1、F2的合力为100 N，即绳子对滑轮的作用力大小为100 N，D正确。

答案:D
4.(多选)骨折病人的牵引装置示意图如图所示，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。

为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是()
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将病人的脚向左移动
D.只将两定滑轮的间距变大
解析:受力分析如图所示，由几何关系得F=2F1cos θ，若只增加绳的长度，F1、θ不变，则F不变，选项A错误;若只增加重物的质量，F
变大，则F变大，选项B正确;若只将病人的
1
脚左移，θ变小，则F变大，选项C正确;若只将两定滑轮的间距变大，θ变大，则F变小，选项D错误。

答案:BC
5.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一把弹簧测力计。

(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如下表:
弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量x/10-2
0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
m
作出F-x图，并由F-x图象求该弹簧的劲度系数k= N/m。

(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为 N，同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合。

(3)由图得到F合= N。

解析:(1)以水平方向为x轴、竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，如图甲所示，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，k=N/m≈53 N/m。

(2)弹簧测力计的读数为2.10 N，选标度，画出合力的图示如图乙所示。

(3)经测量合力F合=3.30 N。

答案:(1)见解析图甲53(51~55均正确)(2)2.10(2.08~2.12均正确)参考解析图乙(3)3.30(3.10~3.50均正确)
6.导学号19970089
俯视图
如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 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F1、F2，已知F1=3.0 N，F2=4.0 N，g取10 m/s2，则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?
解析:由平行四边形定则可知，题图中F1与F2的合力F==5.0 N。

若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F'=μF N=μmg=6.0 N。

由于F<F'，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即为5.0 N。

当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同。

它们的合力为F1+F2=7.0 N>6.0 N。

此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N。

答案:5.0 N1.0 N。