2012高中物理 2.5力的合成同步练习 教科版必修1

用心 爱心 专心1 2 52 5 力的合成力的合成 同步练习 教科版必修同步练习 教科版必修 1 1 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 答案 D 2 关于共点力 下列说法中正确的是 A 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 B 作用在一个物体上的几个力 如果它们的力的作用线汇交于同一点 则这几个力是 共点力 C 共点力一定作用在物体的同一点上 D 平行四边形定则只适用于共点力合成 答案 ABD 3 两个共点力 一个是 40 N 另一个等于F 它们的合力是 100 N 则F的大小可能 是 A 20 N B 40 N C 80 N D 160 N 解析 选 C 因 F 40 N 100 N F 40 N 故 60 N F 140 N 应选 C 项 4 已知两个共点力的合力F的最大值为 180 N 合力F的最小值为 20 N 则这两个共 点力的大小分别是 A 110 N 90 N B 200 N 160 N C 100 N 80 N D 90 N 70 N 解析 选 C 因F1 F2 20 N F1 F2 180 N 故F1 100 N F2 80 N 5 将橡皮筋的一端固定在A点 另一端拴上两根细绳 每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 沿着两个不同的方向拉弹簧测力计 当橡皮筋的活 动端拉到O点时 两根细绳相互垂直 如图 2 5 10 所示 这时弹簧测力计的读数可从图 中读出 图 2 5 10 1 由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N 和 N 只需读到 0 1 N 2 在方格纸 见图 2 5 11 上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力 图 2 5 11 解析 从图中可知 弹簧测力计最小分度为 0 1 N 因此 竖直向下的弹簧测力计读 数为 2 5 N 水平向右的弹簧测力计读数为 4 0 N 因为读数 2 5 N 4 0 N 均是 0 5 N 的 整数倍 因此 选方格纸中一个小方格的边长表示 0 5 N 应用平行四边形定则 即可画 用心 爱心 专心2 出两个力以及它们的合力 如图所示 合力F 4 7 N 答案 1 4 0 2 5 2 如图所示 一 选择题 1 关于两个分力F1 F2及它们的合力F 下列说法正确的是 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 F2一定是同一个物体受的力 D 两力F1 F2与合力F可以是物体同时受到的三个力 解析 选 AC 只有同一个物体受到的力才能合成 分别作用在不同物体上的力不能合 成 合力是对原来几个力的等效替代 可以是不同性质的力 合力与分力不能同时存在 2 如图 2 5 12 所示 物体受到大小相等的两个拉力作用 每个拉力都是 20 N 夹 角是 60 则这两个力的合力大小为 图 2 5 12 A 30 N B 35 N C 40 N D 20 N 3 解析 选 D 由于两个力大小相等 且夹角为 60 所以作出的平行四边形是菱形 可 用计算法求得合力F 如图所示F 2F1cos30 F1 20 N 33 3 如图 2 5 13 所示 表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和 三条对角线 已知F1 10 N 这五个共点力的合力大小为 图 2 5 13 A 0 B 30 N C 60 N D 90 N 解析 选 C 先把F1 F4合成 则F14 F3 再把F2 F5合成 则F25 F3 由几何关系 可知F3 2F1 20 N 所以F合 3F3 60 N 4 一个人用双手在单杠上把自己吊起来 静止在竖直面上 在下列四种情况中 两臂 用力最小的是 A 当他两臂平行时 B 当他两臂成 60 夹角时 C 当他两臂成 90 夹角时 D 当他两臂成 120 夹角时 解析 选 A 因为不管两臂夹角如何 两臂拉力的合力总等于人的重力 当合力与两臂 平行时 两臂用力最小 5 如图 2 5 14 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 若撤去力F1 则木块 用心 爱心 专心3 在水平方向受到的合力为 图 2 5 14 A 10 N 方向向左 B 6 N 方向向右 C 2 N 方向向左 D 0 解析 选 D 先将F1 F2进行合成 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 0 故答案 D 正确 6 有两个大小不变的共点力F1和F2 它们合力的大小F合随两力夹角的变化情况如图 2 5 15 所示 则两力的大小分别为 图 2 5 15 A 8 N 4 N B 6 N 10 N C 2 N 10 N D 4 N 8 N 解析 选 AD 由图可知 F1 F2 12 F1 F2 4 由 代入数据解得Error 或Error 故 A D 正确 7 如图 2 5 16 所示 测力计 绳子和滑轮的质量均忽略不计 摩擦也忽略不 计 已知GA 40 N GB 30 N 以下判断正确的是 图 2 5 16 A 测力计的示数为 60 N B 测力计的示数为 30 N C 地面对A的支持力为 40 N D 物体A所受合力为 30 N 解析 选 A 绳子的拉力为物体B的重力 即 30 N 测力计受到两根绳子竖直向下的拉 力作用 这两个拉力的合力为 60 N 则测力计的示数为 60 N A 项对 B 项错 绳子对A 竖直向上的拉力为 30 N 因GA 40 N 则地面对A的支持力为 10 N 物体A的合力为零 选项 C D 都错 8 跳伞运动员打开伞后经过一段时间 将在空中保持匀速降落 已知运动员和他身上 装备的总重量为G1 圆顶形降落伞的重量为G2 有 8 条相同的拉线一端与运动员相连 拉 线重量不计 另一端均匀分布在伞面边缘上 如图 2 5 17 所示 图中没有把拉线都画出 来 每根拉线和竖直方向都成 30 角 那么每根拉线上的张力大小为 用心 爱心 专心4 图 2 5 17 A B 3 G1 G2 12 G1G2 8 C D G1 4 3G1 12 解析 选 D 8 根拉线在竖直方向的分力的合力等于运动员和他身上装备的总重量G1 即 8Fcos30 G1 则F 3G1 12 9 平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点 有F1 5 N 方向沿x 轴的正方向 F2 6 N 沿y轴正方向 F3 4 N 沿x轴负方向 F4 8 N 沿y轴负方向 以上四个力的合力方向指向 A 第一象限 B 第二象限 C 第三象限 D 第四象限 解析 选 D 方向相反的F1和F3合成的合力F 大小为 1 N 方向沿x轴正方向 方向 相反的F2与F4合成的合力F 大小为 2 N 方向沿y轴负方向 则F 与F 合成的合力方 向在第四象限 二 非选择题 10 某同学在家中尝试验证平行四边形定则 他找到三条相同的橡皮筋 遵循胡克定律 和 若干小重物 以及刻度尺 三角板 铅笔 细绳 白纸 钉子 设计了如下实验 如图 2 5 18 所示 将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A B上 另一端与第三条 橡皮筋连接 结点为O 将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物 图 2 5 18 1 为完成该实验 下列操作中必需的是 A 测量细绳的长度 B 测量橡皮筋的原长 C 测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D 记录悬挂重物后结点O的位置 2 钉子位置固定 欲利用现有器材 改变条件再次验证 可采用的方法是 解析 1 需要测橡皮筋的伸长长度 就必须测出橡皮筋的原长和后来的长度 并记录 悬挂重物后结点O的位置及各橡皮筋的方向 2 改变不同的物体重新验证 答案 1 BCD 2 更换不同的小重物重新验证 11 如图 2 5 19 所示 两根相同的橡皮绳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 用心 爱心 专心5 图 2 5 19 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 G1 50 N 所以F 25 N 当A O B O夹角为 120 时 A B 还在圆周上 每根橡皮绳伸长不变 拉力仍 为F 25 N 而此时合力为 F合 F 25 N 所以此时结点处应挂重 25 N 的物体 答案 25 N 12 在日常生活中有时会碰到这种情况 当载重卡车陷于泥坑中时 汽车驾驶员按图 2 5 20 所示的方法 用钢索把载重卡车和大树拴紧 在钢索中央用较小的垂直于钢索的 侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑 你能用学过的知识对这一方法作出解释吗 图 2 5 20 解析 设侧向力F作用于钢索O点 则O点将沿力的方向发生很小的移动 因此AOB 三点不在一条直线上 成一个非常接近 180 的角度 而且钢索也被拉紧 这样钢索在B 端对卡车有一个沿B