2024高中物理第三章相互作用4力的合成课后作业含解析新人教版必修1

PAGEPAGE6力的合成eq\o(\s\up7(限时：45分钟),\s\do5())一、单项选择题1．某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过60°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为(C)A．0B.eq\r(2)F4C．F4D．2F4解析：将力F4旋转60°角之后，其余三个力的合力未变，大小仍为F4，方向与原F4方向相反，故此时力F4与其余三个力的合力的夹角为120°，依据平行四边形定则可知总合力大小为F4，C正确．2．一根轻质细绳能承受的最大拉力为G，现把一重力为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端提物体，然后缓慢并左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过(C)A．45°B．60°C．120°D．135°解析：取物体为探讨对象，它共受三个力作用，其中两绳的拉力的合力必竖直向上，且大小等于重力G.由合力与分力的关系可知，当细绳拉力为G时，两绳间的夹角最大，此时合力与两分力大小相等，则两绳间夹角为120°.故选项C正确．3．光滑水平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中F1＝8N，方向水平向左；F2＝16N，方向水平向右．当F2从16N渐渐减小至0时，二力的合力大小变更是(C)A．渐渐增大 B．渐渐减小C．先减小后增大 D．先增大后减小解析：F2减至8N的过程中合力减小至0，当F2接着减小时，合力起先增大，但方向与合力原来的方向相反．故选项C正确．4．如图所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为(A)A．0B．1NC．2ND．3N解析：先分别求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都为3N，且三个合力互成120°角，如图所示．依据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的最终合力为零，故A正确，B、C、D错误．二、多项选择题5．如图所示，轻杆左端插在竖直墙内，右端安装有光滑轻滑轮．细绳的上端固定在竖直墙上，下端跨过滑轮与重力为G的物体相连．整个系统处于静止状态．已知杆处于水平位置，细绳的上段与杆的夹角α＝30°.关于细绳对滑轮的作用力F，下列说法中正确的是(BC)A．F的方向沿杆向左B．F的方向与杆成30°角斜向左下方C．F与G大小相等D．F肯定比G大解析：以滑轮为探讨对象，因为是同一根绳子，故滑轮两边绳子的张力大小相等，都等于G.又两张力之间的夹角为120°，故两张力的合力大小也为G，方向与杆成30°角斜向左下方．故选项B、C正确．6．对两个大小不等的共点力进行合成，则(CD)A．合力肯定大于每个分力B．合力可能同时垂直于两个分力C．合力的方向可能与一个分力的方向相反D．两个分力的夹角在0°到180°之间变更时，夹角越小，合力越大解析：不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于随意一个分力，故A错误；合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不行能同时垂直两个边，故B错误；当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反，故C正确；两个大小不变的力，其合力随两力夹角的减小而增大，故D正确．7．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(AC)A．当θ＝120°时，F＝GB．不管θ为何值，F＝eq\f(G,2)C．当θ＝0°时，F＝eq\f(G,2)D．θ越大，则F越小解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故选项A、C正确，B错误．在合力肯定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误．三、非选择题8．“探究力的平行四边形定则”的试验状况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上依据试验结果画出的图．(1)图乙中的F与F′两力中，方向肯定沿AO方向的是F′.(2)在试验中，假如只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有变更，那么试验结果是否会发生变更？答：不变．(选填“变”或“不变”)(3)本试验采纳的科学方法是(B)A．志向试验法B．等效替代法C．限制变量法D．建立物理模型法解析：(1)图乙中F′是用一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力的图示，其方向肯定沿AO方向．(2)因为探讨对象是一端固定在A点的橡皮筋，只要将其沿AO方向把结点拉到O点，产生的效果就相同．因此，将细绳换成橡皮筋，其他步骤不变，试验结果不会发生变更．(3)F与F′都能将橡皮筋的结点拉到O点，产生的效果相同．通过比较F与F′来验证平行四边形定则的正确与否，就试验的思想方法来看属于等效替代法．9.如图所示，电线杆BD重800N，水平电线AB对电线杆的拉力大小为600N，牵引索BC对电线杆的拉力大小为1000N．电线和牵引索对电线杆的共同作用恰好不会引起竖直电线杆发生偏斜，试用作图法求电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小以及电线杆对地面的压力大小．答案：800N1600N解析：如图所示，选单位长度的线段表示200N的力，作出力的平行四边形，量得表示合力的对角线长为单位长度的4倍，则电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小为F＝200N×4＝800N.电线杆对地面的压力大小为F＋G＝800N＋800N＝1600N.10．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．物体重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)答案：eq\f(80\r(3),3)Neq\f(40\r(3),3)N解析：设绳子A对物体的拉力大小为FA，绳子B对物体的拉力大小为FB，以物体为探讨对象进行受力分析，如图所示，依据题意，A、B两绳的拉力的合力与物体的重力大小相等，方向相反，故：cosθ＝eq\f(G,FA)，tanθ＝eq\f(FB,G)，将θ＝30°，G＝40N代入解得：FA＝eq\f(80\r(3),3)N，FB＝eq\f(40\r(3),3)N.11.如图所示，在水平地面上放一质量为1.0kg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＝3.0N，F2＝4.0N，g取10N/kg，则木块受到的摩擦力大小为多少？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？答案：5.0N1.0N解析：由平行四边形定则可知，题图中F1与F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N．若木块滑动时，木块