2024-2025學年高中物理第2章力5力的合成作業(yè)含解析教科版必修1

PAGE4-力的合成(時間：40分鐘分值：100分)(15分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選)下列物理量在運算時遵循平行四邊形定則的有()A．時間 B．位移C．速度 D．加速度BCD[矢量運算時遵循平行四邊形定則，故選項A錯誤，B、C、D正確．]2．下列關于合力的說法中正確的是()A．合力的性質(zhì)與原來分力的性質(zhì)相同B．合力與原來的分力間的關系是等效替代關系C．合力出現(xiàn)的同時可以出現(xiàn)一個分力D．合力的作用效果與任一分力的作用效果相同B[在力的合成中，合力并不是一個真實存在的力，因為找不到合力的施力物體．合力與分力的概念是建立在效果相同即所謂的等效的基礎上的，因此，合力也就沒有性質(zhì)的問題，所以A錯誤．合力與分力之間的關系就是等效替代關系，合力與分力是不能同時出現(xiàn)的，B正確，C錯誤．合力的作用效果是和全部分力共同作用的效果相同，而不是與其中一個分力的作用效果相同，D錯誤．]3．同時作用在某物體上的兩個方向相反的力，大小分別為6N和8N，當8N的力漸漸減小到零的過程中，兩力合力的大小()A．先減小，后增大 B．先增大，后減小C．漸漸增大 D．漸漸減小A[當8N的力減小到6N時，兩個力的合力最小為0，若再減小，兩力的合力又將漸漸增大，兩力的合力最大為6N，故A正確．]4．有兩個大小相等的力F1和F2，當它們的夾角為90°時，合力為F，則當它們的夾角為120°時，合力的大小為()A．2F B.eq\f(\r(2),2)FC.eq\r(2)F D．FB[當夾角為90°時，F(xiàn)＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))，所以F1＝F2＝eq\f(\r(2),2)F.當夾角為120°時，依據(jù)平行四邊形定則，知合力與分力相等，所以F合＝F1＝eq\f(\r(2),2)F.故B正確，A、C、D錯誤．]5．如圖為兩個共點力的合力F隨兩分力的夾角θ改變的圖像，則這兩個分力的大小分別為()A．1N和4N B．2N和3NC．1N和5N D．2N和4NB[由圖像知，兩力方向相同時，合力為5N，即F1＋F2＝5N；方向相反時，合力為1N，即F1－F2＝1N．故F1＝3N，F(xiàn)2＝2N，B正確．]6．有三個力，一個力是12N，一個力是6N，一個力是7N，則關于這三個力的合力，下列說法正確的是()A．合力的最小值為1NB．合力的最小值為0C．合力不行能為20ND．合力可能為30NB[三個力方向相同時合力最大Fmax＝25N，6N、7N兩力的合力范圍1N≤F合≤13N，當合力F合＝12N，且方向與第三個力相反時，三力的總合力為零，即三力的總合力范圍是0≤F總≤25N，所以A、C、D錯，B對．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風帆，風帆受側(cè)向風力作用，風力大小F1為100N，方向為東偏北30°，為了使船受到的合力能沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與船的航向垂直，求出風力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大?。甗解析]作出F1與F2的合力F，如圖所示．由幾何學問可得合力大小F＝F1cos30°＝100×eq\f(\r(3),2)N＝50eq\r(3)N，繩子的拉力大小F2＝F1sin30°＝100×eq\f(1,2)N＝50N.[答案]50eq\r(3)N50N(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．(多選)一物體同時受到同一平面內(nèi)三個力的作用，下列幾組力的合力可能為零的是()A．5N、7N、8N B．5N、2N、3NC．1N、5N、10N D．1N、10N、10NABD[兩分力合力的范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.三個力的合力的求法是：先求兩個力的合力，然后將這個合力與第三個力合成，得到總的合力．A選項中，前兩個力的合力范圍是2N≤F′≤12N，包含了8N在內(nèi)，當前兩個力的合力大小正好為8N，且與第三個力方向相反時，其總的合力為零，因此A選項正確．同理，B、D選項正確，C選項錯誤．]2．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關系是F1<F2<F3，則下列四個選項中，這三個力的合力最大的是()C[依據(jù)平行四邊形定則可知，A項中三個力的合力為2F1，B項中三個力的合力為0，C項中三個力的合力為2F3，D項中三個力的合力為2F2，由于三個力的大小關系是F1<F2<F3，所以C項合力最大．故C正確．]3．互成90°角的兩個共點力F1和F2大小不同，它們的合力大小為F，保持F1和F2方向不變的狀況下()A．F1、F2同時增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時增加5N，F(xiàn)也增加5NC．F1增加5N，F(xiàn)2削減5N，F(xiàn)肯定不變D．F1、F2中的一個減小，F(xiàn)不肯定減小A[F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))，當F1、F2同時增大一倍時，F(xiàn)合＝eq\r(2F12＋2F22)＝2eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝2F，選項A正確；當F1、F2同時增加5N時，F(xiàn)合′＝eq\r(F1＋5N2＋F2＋5N2)≠F＋5N，選項B錯誤；當F1增加5N，F(xiàn)2削減5N時，F(xiàn)合″＝eq\r(F1＋5N2＋F2－5N2)＝F不肯定成立，選項C錯誤；F1、F2中的一個減小，F(xiàn)肯定減小，選項D錯誤．]4．如圖所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點是圓上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3.若F2的大小已知，則這三個力的合力為()A．F2 B．2F2C．3F2 D．4F2C[由幾何學問知，力F1與F3垂直，以F1、F3為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，則F1、F3的合力為PC代表的線段，由于eq\x\to(PC)＝2eq\x\to(PO)，即PC代表的力等于2F2，故三個力的合力為3F2，C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，一輛汽車走鋼絲橫跨汩羅江，假如汽車的總質(zhì)量為2000kg，兩側(cè)的鋼索彎曲成150°夾角，求每條鋼索所受拉力的大小(鋼索的質(zhì)量可不計，cos75°＝0.259，取g＝10N/kg)．(提示：鋼索拉力的合力與重力等大反向)[解析]設一條鋼索的拉力大小為F，汽車兩側(cè)的鋼索的合力與汽車的總重力等大反向．作出一條鋼索上拉力與其合力的平行四邊形為一菱形，如圖所示，據(jù)幾何學問可得eq\f(G,2)＝2Fcos75°所以拉力F＝eq\f(G,4cos75°)＝eq\f(2000×10,4×0.259)N≈19305N.[答案]19305N6．(14分)如圖所示，在水平地面上放一質(zhì)量為1.0kg的木塊，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6，在水平方向上對木塊同時施加相互垂直的兩個拉力F1、F2，已知F1＝3.0N，F(xiàn)2＝4.0N，g取10N/kg，則木塊受到的摩擦力為多大？若將F2順時針旋轉(zhuǎn)90°，此時木塊在水平方向上受的合力為多大？(假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)[解析]由平行四邊形定則可知，圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N．若木塊滑動，木塊受到的滑動摩擦力大