高中物理 3-4 力的合成與分解規(guī)范訓(xùn)練 粵教版必修1

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】-學(xué)年高中物理（粵教版）必修一：3-4力的合成與分解(時(shí)間：60分鐘)知識(shí)點(diǎn)一合力與分力的關(guān)系1．(單選)兩個(gè)大小和方向都確定的共點(diǎn)力，其合力 ()．A．大小和方向都確定B．大小確定，方向不確定C．大小不確定，方向確定[D．大小和方向都不確定解析確定的分力，就有確定的合力，是唯一解．答案A圖3－4－162．(單選)如圖3－4－16所示，兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的大小一定，夾角θ是變化的，合力為F.在θ角從0°逐漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化情況為 ()．A．從最小逐漸增加到最大B．從最大逐漸減小到C．從最大逐漸減小到最小D．先增大后減小解析在兩分力大小一定的情況下，合力隨著分力間夾角減小而增大，夾角為0°時(shí)合力最大；合力隨著分力間夾角的增大而減小，夾角為180°時(shí)合力最小，所以選項(xiàng)C正確．答案C3．(單選)F1、F2是力F的兩個(gè)分力．若F＝10N，則下列不可能是F的兩個(gè)分力的是 ()．A．F1＝10NF2＝10N B．F1＝20NF2＝20NC．F1＝2NF2＝6N D．F1＝20NF2＝30N解析本題考查合力和分力之間的關(guān)系．合力F和兩個(gè)分力F1、F2之間的關(guān)系為|F1－F2|≤F≤F1＋F2，四組分力的合力范圍依次是：[0,20N]，[0,40N]，[4N,8N]，[10N，50N]，故符合題意的是C.答案C知識(shí)點(diǎn)二合力的求法4．(單選)大小分別為5N、7N和9N的三個(gè)力合成，其合力F大小的范圍為 ()．A．2N≤F≤20N B．3N≤F≤21NC．0≤F≤20N D．0≤F≤21N解析三個(gè)力合力的最大值為Fmax＝(5＋7＋9)N＝21N．以5、7、9為邊能組成一個(gè)封閉的三角形，故三個(gè)力的合力最小值為0，所以合力的范圍為0≤F≤21N.答案D圖3－4－175．(雙選)小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖3－4－17所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是 ()．A．當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)＝GB．不管θ為何值，F(xiàn)＝eq\f(G,2)C．當(dāng)θ＝0°時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(G,2)D．θ越大時(shí)F越小解析由力的合成可知，兩分力相等時(shí)，θ＝120°，F(xiàn)合＝F分＝G，θ＝0°，F(xiàn)分＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故A、C對(duì)，B錯(cuò)．θ越大，在合力一定時(shí)，分力越大，故D錯(cuò)．答案AC圖3－4－186．(單選)如圖3－4－18所示，物體M放在水平面上受到兩個(gè)水平力的作用，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝8N，物體處于靜止．如果將水平力F1增加5N，則()．A．物體M仍處于靜止B．物體M受到的合力方向向左C．物體M受到的合力方向向右D．物體M受到的摩擦力等于5N解析據(jù)題意可知，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝8N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，即物體所受的最大靜摩擦力最小值應(yīng)為F2－F1＝(8－4)N＝4N．如果將F1增加5N，則F1＝(4＋5)N＝9N．顯然F1－F2＝(9－8)N＝1N，小于最大靜摩擦力，故物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力為1N，方向與F1的方向相反，物體所受合力為零，故A選項(xiàng)正確．答案A圖3－4－197．如圖3－4－19所示，兩個(gè)人共同用力將一塊牌匾拉上墻頭．其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力．如果這兩個(gè)人所用拉力的夾角是90°，求它們的合力．[解析如圖所示：F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(4502＋6002)N＝750N與F1的夾角：tanφ＝eq\f(F2,F1)＝eq\f(600,450)＝eq\f(4,3)，φ＝53°.答案750N，方向與450N的拉力的夾角為53°且向上知識(shí)點(diǎn)三力的分解8．(單選)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下圖中錯(cuò)誤的是()．解析A項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2；B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2，A、B項(xiàng)圖畫得正確．C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力G1和G2，故C項(xiàng)圖畫錯(cuò)．D項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D項(xiàng)圖畫得正確．答案C圖3－4－209．(單選)已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30°角，F(xiàn)1大小未知，如圖3－4－20所示，則另一個(gè)分力F2的最小值為 ()．A.eq\f(F,2) B.eq\f(\r(3)F,3)C．F D．無法判斷解析由力的三角形知識(shí)可知，當(dāng)F2與力F1垂直時(shí)，F(xiàn)2為最小值，故F2＝Fsin30°＝eq\f(F,2).答案A10．(單選)如圖3－4－21所示，用繩子一端系在汽車上，另一端系在等高的樹干上，兩端點(diǎn)間繩長(zhǎng)10m．用300N的拉力在水平繩子的中點(diǎn)往下拉離原位置0.5m，不考慮繩子的重力和繩子的伸長(zhǎng)量，則繩子作用在汽車上的力的大小為 ()．[圖3－4－21[A．1500N B．6000NC．3000N D．1500eq\r(3)N解析對(duì)作用點(diǎn)作受力分析，受到作用力F和兩個(gè)繩子等大的拉力．由題目可知繩子與水平方向的夾角正弦值為sinα＝eq\f(0.5,5)＝0.1，如圖所示，則F＝2F繩sinα.所以繩子的作用力為F繩＝eq\f(F,2sinα)＝1500N，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案A圖3－4－2211．(單選)置于水平地面上的物體受到水平作用力F處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖3－4－22所示．保持作用力F大小不變，將其沿逆時(shí)針方向緩緩轉(zhuǎn)過180°，物體始終保持靜止，則在此過程中物體對(duì)地面的正壓力FN和地面給物體的摩擦力f的變化是 ()．A．FN先變小后變大，f不變B．FN不變，f先變小后變大C．FN、f都是先變大后變小D．FN、f都是先變小后變大解析力F與水平方向的夾角θ先增大后減?。椒较蛏?，F(xiàn)cosθ－f＝0，f＝Fcosθ；豎直方向上，F(xiàn)N＋Fsinθ－mg＝0，F(xiàn)N＝mg－Fsinθ.故隨θ變化，f、FN都是先減小后增加．答案D12．如圖3－4－23所示為剪式千斤頂，是用來頂起汽車的裝置．當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就迫使千斤頂?shù)淖笥覂杀劭繑n，同時(shí)抬起重物．設(shè)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N.[(1)當(dāng)千斤頂兩臂間的夾角為120°時(shí)，其兩臂受到的壓力各是多大？(2)若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將怎樣變化？圖3－4－23解析(1)將汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫Ψ纸獾絻杀凵希缬覉D所示．由圖可以看出，當(dāng)兩個(gè)分力互成β＝120°角時(shí)，分力大小與合力大小相等，即F1＝F2＝F＝1.0×105N.(2)若繼續(xù)搖把手，兩臂與豎直方向的夾角始終相等，且夾角β減小，由F1＝F2＝eq\f(F,2cosβ)知，兩臂所受壓力將減?。鸢?1)均為1.0×105N(2)減小圖3－4－2413．如圖3－4－24所示，ABC為一直角劈形物體，將其卡于孔中，劈的斜面AB＝10cm，直角邊AC＝2cm.當(dāng)用F＝100N的力沿水平方向推劈時(shí)，求劈的上側(cè)面和下側(cè)面產(chǎn)生的推力．解析加在劈面上的力F產(chǎn)生兩個(gè)效果，即使劈形物體的兩個(gè)側(cè)面產(chǎn)生垂直向外的推力．由此可斷定兩個(gè)分力F1、F2的方向分別是垂直水平面向下和垂直斜面斜向上．受力分析如圖