课时提升作业3 4

1、课时提升作业 力 的 合 成(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.已知两个分力的大小依次为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FF1同时FF1同时FF2的情况C.不可能出现FF1+F2的情况【解析】选D。根据物体受到两个共点力F1和F2时,其合力F的范围F1-F2FF1+F2,由此可以判断A、B、C三种情况均可能出现,故选D。2.已知两个力的合力大小为10 N,则这两个力不可能是 A.5 N,4 NB.15 N,15 NC.9 N,7 ND.20 N,15 N【解析】选A。5 N与4 N的两个力合成时合力的范围为19 N,不可能

2、为10 N,A正确;15 N与15 N的两个力合成时合力的范围为030 N,可能为10 N,B错误;9 N与7 N的两个力合成时合力的范围为216 N,可能为10 N,C错误;20 N与15 N的两个力合成时合力的范围为535 N,可能为10 N,D错误。3.(2019济南高一检测)如图所示,一水桶上系有三条绳子a、b、c,分别用它们提起相同的水时,下列说法中正确的是()A.a绳受力最大B.b绳受力最大C.c绳受力最大D.三条绳子受力一样大【解析】选C。对水桶研究:受到重力和绳子的两个拉力作用,根据平衡条件得知:两个拉力的合力与重力平衡,大小等于重力,方向竖直向上。根据两个分力大小一定时,夹角

3、增大,合力减小可知,两个拉力的合力一定,夹角越小,绳子拉力越小,夹角越大,绳子拉力越大。根据几何关系得绳子越长,夹角越小,绳子的拉力越小,而绳子越短,夹角越大,绳子的拉力越大,c绳子夹角最大,故c绳受力最大。4.(2019太原高一检测)两位同学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,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是()A.当为120时,F=B.不管为何值,均有F=C.当=0时,F=D.越大时,F越小【解析】选C。两分力相等,由力的合成可知,=120时,F合=F分=G,=0时,F分=F合=,故C对,A、B错误;越大,在合力一定时,分力越大,

4、故D错误。【总结提升】计算法求合力的步骤(1)作出力的合成的平行四边形草图。(2)确定表示分力及合力的三角形,一般是直角三角形。(3)应用数学知识,主要是三角形相似(全等)、勾股定理、三角函数等进行定量计算。5.(2019青岛高一检测)如图甲、乙、丙所示,三个物块质量相同且均处于静止状态。若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计,绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则()世纪金榜导学号28974199A.F1F3C.F1=F3 D.F2F3【解析】选C。甲图中物块静止,弹簧的拉力F1=mg;乙图中以物块为研究对象,受力如图。由平衡条件得:F

5、2=Gsin60=mg0.866mg丙图中以动滑轮为研究对象,受力如图。由几何知识得F3=mg。故F3=F1F2,故选C。6.如图所示,三个大小相等的力F作用于同一点O,则合力最小的是()【解析】选C。将相互垂直的F进行合成,则合力的大小为F,再与第三个力F合成,即有合力的大小为(-1)F;将方向相反的两个力合成,则合力为0,再与第三个力F合成,则有合力大小为F,合力最大;将互成120角的任意两力进行合成,可知,这三个力的合力为零,合力最小;将左边两个力进行合成,再与右边合成,则有合力的大小为(-1)F;由上分析可知,故C正确,A、B、D均错误。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文

6、字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(12分)有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1F2),当它们同方向时,合力为7 N;当它们反向时,合力为1 N,求: (1)F1、F2的大小。(2)用计算法求出当两力垂直时的合力大小及方向。【解析】(1)由题意知F1+F2=7 N,F1-F2=1 N所以F1=4 N,F2=3 N(2)当两力垂直时,它们的合力大小F=5 N,若合力与F1的夹角为,则tan=,=37。答案:(1)4 N 3 N(2)5 N合力方向与F1成37角【补偿训练】如图所示,物体受到大小相等的两个拉力F1、F2作用,每个拉力都是200 N,夹角是60,请在图中画出合力的方

7、向并用计算法求这两个力的合力。【解析】作出力的合成图示如图所示。由于菱形的对角线相互垂直平分,则有=F1cos30,所以F=2F1cos30=2200 N=200 N。答案:200 N,方向在F1、F2所夹角的角平分线上8.(12分)如图所示,一名杂技演员在空中钢索上表演,如果钢索所承受的最大拉力是2 000 N,演员和平衡棒的总质量为80 kg,演员两侧的钢索最大成150夹角,钢索能安全使用吗?(cos75=0.259,g取10 N/kg)【解析】对钢索上与人接触的点受力分析,如图所示。其中FT1、FT2为两侧钢索对O点的拉力,且FT1=FT2,FN为O点受到的人的压力,FT1和FT2合力F

8、T的大小与FN大小相等,FN在数值上等于人和平衡棒的重力G。由几何关系得2FT1cos75=G,所以FT1= N1 544 N,即FT12 000 N,钢索能安全使用。答案:见解析1.(7分)射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图乙中F所示。弓弦的夹角应为(cos53=0.6) A.53B.127C.143D.106【解析】选D。由图可知F1=F2,F1cos+F2cos=F,可得=106,选项D正确。2.(7分)(多选)(2019黄石高一检测)一物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列力的合力可能

9、为零的是()A.4 N、8 N、9 NB.7 N、4 N、3 NC.1 N、5 N、10 ND.1 N、8 N、8 N【解析】选A、B、D。两个力的合力的范围是|F1-F2|FF1+F2。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中,前两个力的合力范围是4 NF12 N,包含了9 N在内,当前两个力的合力大小正好为9 N,且与第三个力方向相反时,其总的合力为零,因此A正确;同理,B、D正确,C错误。3.(7分)体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为(

10、)A.mgB.C.D.【解析】选C。以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为。由几何知识得:cos=根据平衡条件得:2Ncos=mg解得:N=则得篮球对球架的压力大小为:N=N=。故选C。4.(19分)物体只受两个力F1和F2的作用,F1=30 N,方向水平向左,F2=40 N,方向竖直向下,求这两个力的合力F。 【解析】解法一作图法设定每单位长度表示10 N,则分别取3个单位长度、4个单位长度,自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力F1、F2。以OF1和OF2为两个邻边作平行四边形如图所示,则对角线OF就是所求的合力F。量出对角线的长度为5个单位

11、长度,则合力的大小F=510 N=50 N。用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53,方向斜向左下。解法二计算法实际上是先运用数学知识,再回到物理情景中。在如图所示的平行四边形中,OFF1为直角三角形,根据直角三角形的几何关系,可以求得斜边OF的长度和OF与OF1间的夹角,将其转化为物理问题,就可以求出合力F的大小和方向,则F=50 N,tan =,为53,合力F与F1的夹角为53,方向斜向左下。答案:50 N,方向为与F1的夹角成53角斜向左下方。【补偿训练】“神舟十一号”返回舱上的主降落伞在其降落地面的过程中起到了重要的减速作用,该伞展开面积1 200 m2,有96根伞绳,若每根伞绳能承受300 kg物体的重力。每