2021-2022高中物理人教版必修1作业：第三章第4节力的合成4Word版含解析

力的合成(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)1.(多选)作用在同一点的两个力,大小分别为5N和2N,则它们的合力不可能是()A.5N B.4N C.2N D.9N【解析】选C、D。根据|F1-F2|≤F≤F1+F2得,合力的大小范围为3N≤F≤7N,故选项C、D符合题意。2.如图所示,一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行,若葡萄枝的倾角为α,则葡萄枝对重为G的蜗牛的作用力大小为()A.Gsinα B.Gcosα C.G D.小于G【解析】选C。葡萄枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力大小相等,方向相反,C对。3.一个重为20N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为()A.15N B.25N C.20N D.0【解析】选D。由于物体的重力大于拉力,则地面对物体有支持力,且物体仍然静止。因为物体静止,所以竖直向上的拉力、支持力与重力的合力为零。故选项D正确。【变式训练】(2013·榆林高一检测)如图所示,左、右两边木板所加压力都等于F时,夹在两板中间的木块静止不动。现在使两边的力都加大到2F,那么木块所受的静摩擦力将()A.保持不变 B.变为原来的两倍C.变为原来的四倍 D.无法确定【解析】选A。木块处于平衡状态,竖直方向上静摩擦力与重力二力平衡,故静摩擦力大小始终等于木块的重力,方向竖直向上,A对。4.同时作用在某物体上的两个方向相反的力,大小分别为6N和8N,当8N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】选A。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。[]5.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)物体处于平衡状态,所受合力F合=0。(2)利用平衡条件来求解。【解析】选A。人静躺在椅子上,所受合力F合=0,所以椅子各部分对人的作用力的合力与人的重力等大反向,故A选项正确。二、非选择题(15分)6.有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2),当它们同方向时,合力为7N;当它们反向时,合力为1N,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=7N,F1-F2=1N所以F1=4N,F2=3N(2)当两力垂直时,它们的合力大小F=QUOTE=5N,若合力与F1的夹角为θ,则tanθ=QUOTE=QUOTE,θ=37°。答案：(1)4N3N(2)5N合力方向与F1成37°角【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。(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)1.(多选)下列说法正确的是()A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果相同C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小D.合力与分力是一对平衡力【解析】选B、C。合力是分力的共同作用效果,一个物体并非既受合力,同时又受分力作用,故不是二力平衡关系,A、D错,B对。合力可能比分力大,可能比分力小,还可能等于分力,C对。2.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是()【解析】选C。根据平行四边形定则可知,A图中三个力的合力为2F1,B图中三个力的合力为0,C图中三个力的合力为2F3,D图中三个力的合力为2F2,三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C图合力最大。故C正确。3.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为()A.G和GB.QUOTEG和QUOTEGC.QUOTEG和QUOTEG D.QUOTEG和QUOTEG【解题指南】两绳子拉力的合力与日光灯的重力大小相等,方向相反。【解析】选B。日光灯受重力G及两根绳子的拉力FT作用而处于平衡状态,其受力如图所示。由于两个拉力的夹角成直角,则由力的平行四边形定则可知G=QUOTE,故FT=QUOTEG,B选项正确。【变式训练】如图所示,一水桶上系有a、b、c三条绳子,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.三条绳受力一样大[]【解析】选C。水桶受到重力和绳子的两个拉力作用,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。可见,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。故C正确。4.两个共点力F1和F2的大小不变(F1>F2),它们的合力F跟两力之间的夹角θ的关系如图所示,则当θ=90°(即QUOTE)时,合力F的大小为()A.8N B.9NC.10N D.11N【解析】选C。由图像可得：θ=π时,F1-F2=2N;θ=0时,F1+F2=14N,解得F1=8N,F2=6N,故θ=90°时,合力F=QUOTE=10N,C正确。【总结提升】含图像问题的读图要点(1)注意坐标轴的意义,看清横轴、纵轴各表示什么物理量。(2)注意图像特征,观察图像形状,是直线、曲线还是折线,注意分析纵坐标物理量随横坐标物理量的变化规律。(3)注意坐标轴单位,读取关键点坐标值,作为分析问题的已知条件。二、非选择题(本题共2小题,共22分)5.(10分)如图所示,两个人共同用力将一块牌匾拉上墙头。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。【解析】如图所示：F=QUOTE=QUOTEN=750N与F1的夹角：tanα=QUOTE=QUOTE=QUOTEα=53°。答案：750N,方向与450N的拉力的夹角为53°向上6.(12分)如图所示,用一根绳子A把物体挂起来,再用一根水平的绳子B把物体拉向一旁固定起来。物体的重量是40N,绳子A与竖直方向的夹角θ=30°,则绳子A和B对物体的拉力分别是多大?(答案可保留根号)【解题指南】物体在A、B两绳的拉力及其重力共同作用下处于平衡状态,A、B两绳的拉力的合力与物体的重力大小相等,方向相反。【解析】设绳子A对物体的拉力大小为