2020_2021学年新教材高中物理第4章力与平衡第1节科学探究力的合成习题含解析鲁科版必修第一册 4页

第1节　科学探究:力的合成 基础巩固 ‎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(　　)‎ A.F大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B.F大小随F1、F2间夹角的增大而减小 C.F大小一定小于F1、F2中较大者 D.F大小不能小于F1、F2中较小者 解析合力随两分力间夹角的增大而减小,合力大小的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,例如,当F1=5N、F2=6N时,1N≤F≤11N,F可以比F1、F2中的较小者小,也可以比F1、F2中的较大者大,故只有选项B正确。‎ 答案B ‎2.有三个大小分别为3 N、4 N和5 N的共点力,它们合力的大小不可能是(　　)‎ A.0 B.3 N C.5 N D.13 N 解析三个力方向相同时合力最大,大小为12N,3N、4N 的合力的范围是1N≤F≤7N,所以当3N、4N的合力为5N,与第三个力大小相等、方向相反的时候,此时的合力为零,选项A、B、C可能,选项D不可能。‎ 答案D ‎3.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是(　　)‎ 4‎ 解析由矢量合成法则可知,A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F3,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图。‎ 答案C ‎4.(多选)如图所示,水平横梁一端插在墙壁内,另一端装有光滑的小滑轮。一轻绳的一端固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=8 kg的重物,∠CBA=30°,g取10 N/kg,则下列说法正确的是(　　)‎ A.BC段绳子的拉力为80 N B.BC段绳子的拉力大于80 N C.滑轮受到绳子的作用力方向为水平向左 D.滑轮受到绳子的作用力大小为80 N 解析因同一根绳张力处处相等,故BC、BD段绳子的拉力F1=F2=G=mg=80N,选项A正确;滑轮受到绳子的作用力为F1和F2的合力,由于F1=F2且夹角为120°,所以合力F=80N,方向沿F1、F2夹角的平分线,即斜向左下方,与BD成60°,选项D正确。‎ 答案AD ‎5.‎ 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(　　)‎ 4‎ A.3F B.4F C.5F D.6F 解析由几何关系得F3=2F,又F1、F2夹角为120°,大小均为F,故其合力大小为F,方向与F3相同,因此三个力的合力大小为3F。A正确。‎ 答案A 能力提升 ‎1.同时作用在某物体上的两个方向相反的共点力,大小分别为6 N和8 N,当8 N的力逐渐减小到零的过程中,两力合力的大小(　　)‎ A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.逐渐增大 D.逐渐减小 解析当8N的力减小到6N时,两个力的合力最小为0,若再减小,两力的合力又将逐渐增大,两力的合力最大为6N,故A正确。‎ 答案A ‎2.(多选)若两个力F1、F2的夹角为α(90°<α<180°),且α保持不变,则(　　)‎ A.一个力增大,合力一定增大 B.两个力都增大,合力一定增大 C.两个力都增大,合力可能减小 D.两个力都增大,合力可能不变 4‎ 解析如图所示:保持F1与F1和F2的夹角α不变,当F2增至F2'时,F1和F2的合力F变为F',由图像可知F>F',即两分力中一个力增大,合力不一定增大。同理可分析出:两个力都增大,合力可能增大,可能减小,也可能不变,故C、D两项正确。‎ 答案CD ‎3.如图所示,一条小船在河中心向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,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=F1cos30°=100×N=50N F2=F1sin30°=100×N=50N。‎ 答案50 N　50 N 4‎