2024-2025學(xué)年高中物理第5章力與平衡第1節(jié)力的合成作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE4-力的合成(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．(多選)對(duì)兩個(gè)大小不等的共點(diǎn)力進(jìn)行合成，則()A．合力肯定大于每個(gè)分力B．合力可能同時(shí)垂直于兩個(gè)分力C．合力的方向可能與一個(gè)分力的方向相反D．兩個(gè)分力的夾角在0°到180°之間改變時(shí)，夾角越小，合力越大CD[不在同一條直線上的兩個(gè)力合成時(shí)，遵循平行四邊形定則，故合力可能大于、小于或等于隨意一個(gè)分力，故A錯(cuò)誤；合力是兩分力構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線，而對(duì)角線不行能同時(shí)垂直兩個(gè)邊，故B錯(cuò)誤；當(dāng)兩分力方向相反時(shí)，則合力可以與一個(gè)分力的方向相反，故C正確；兩個(gè)大小不變的力，其合力隨兩力夾角的減小而增大，故D正確．]2．有三個(gè)力，大小分別為13N、3N、29N．那么這三個(gè)力的合力最大值和最小值應(yīng)當(dāng)是()A．29N,3N B．45N,0NC．45N,13N D．29N,13NC[當(dāng)三個(gè)力同方向時(shí)，合力最大，為45N；任取其中兩個(gè)力，如取13N、3N兩個(gè)力，其合力范圍為10N≤F≤16N，29N不在該范圍之內(nèi)，故合力不能為零，當(dāng)13N、3N的兩個(gè)力同向，與29N的力反向時(shí)，合力最小，最小值為13N，則C正確，A、B、D錯(cuò)誤．]3．作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)力的大小是2N，另一個(gè)力的大小是10N，它們合力的大小不行能是()A．6N B．8NC．10N D．12NA[兩力合成時(shí)，合力范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故8N≤F≤12N，故8N,10N,12N是可能的合力，6N沒(méi)有在范圍之內(nèi)是不行能的合力，故選A．]4．下列圖中，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是()ABCDC[由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個(gè)力的合力最大的為C圖．]5．如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，F(xiàn)1、F2和F3三個(gè)力的合力為零．下列推斷正確的是()A．F1>F2>F3B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1B[三個(gè)力的合力為零，即F1、F2的合力F3′與F3等大反向，三力構(gòu)成的平行四邊形如圖所示，由數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)可知F3>F1>F2，B正確．]6．如圖所示，三個(gè)大小相等的力F作用于同一點(diǎn)O，則合力最小的是()ABCDC[由圖可知，C圖中三個(gè)力的合力為零，而A、B、D圖中三個(gè)力的合力不為零，故選項(xiàng)C正確．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示，有五個(gè)力作用于同一點(diǎn)O，表示這五個(gè)力的有向線段恰分別構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線．已知F1＝10N，則這五個(gè)力的合力大小為多少？解析：方法一：巧用對(duì)角線特性．如圖甲所示，依據(jù)正六邊形的特點(diǎn)及平行四邊形定則知：F2與F5的合力恰好與F1重合；F3與F4的合力也恰好與F1重合；故五個(gè)力的合力大小為3F1＝30N．甲乙方法二：利用對(duì)稱(chēng)法．如圖乙所示，由于對(duì)稱(chēng)性，F(xiàn)2和F3的夾角為120°，它們的大小相等，合力在其夾角的平分線上，故力F2和F3的合力F23＝2F2cos60°＝2(F1cos60°)cos60°＝eq\f(F1,2)＝5N．同理，F(xiàn)4和F5的合力也在其角平分線上，由圖中幾何關(guān)系可知：F45＝2F4cos30°＝2(F1cos30°)cos30°＝eq\f(3,2)F1＝15N．故這五個(gè)力的合力F＝F1＋F23＋F45＝30N．答案：30N一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖所示，輕桿左端插在豎直墻內(nèi)，右端安裝有光滑輕滑輪．細(xì)繩的上端固定在豎直墻上，下端跨過(guò)滑輪與重力為G的物體相連．整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知桿處于水平位置，細(xì)繩的上段與桿的夾角α＝30°．關(guān)于細(xì)繩對(duì)滑輪的作用力F，下列說(shuō)法中正確的是()A．F的方向沿桿向左B．F的方向與桿成30°角斜向左下方C．F與G大小相等D．F肯定比G大BC[以滑輪為探討對(duì)象，因?yàn)槭峭桓K子，故滑輪兩邊繩子的張力大小相等，都等于G．又兩張力之間的夾角為120°，故兩張力的合力大小也為G，方向與桿成30°角斜向左下方．故選項(xiàng)B、C正確．]2．一根細(xì)繩能承受的最大拉力是G，現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點(diǎn)，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對(duì)稱(chēng)地分開(kāi)，若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過(guò)()A．45° B．60°C．120° D．135°C[由于細(xì)繩是對(duì)稱(chēng)分開(kāi)的，因而兩繩的拉力相等，為保證繩不斷，兩繩拉力的合力大小等于G，隨著兩繩夾角的增大，兩繩中的拉力增大，當(dāng)兩繩的夾角為120°時(shí)，繩中拉力剛好等于G．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．]3．(多選)若兩個(gè)力F1、F2的夾角為α(90°<α<180°)，且α保持不變，則()A．一個(gè)力增大，合力肯定增大B．兩個(gè)力都增大，合力肯定增大C．兩個(gè)力都增大，合力可能減小D．兩個(gè)力都增大，合力可能不變lCD[如圖所示，保持F1與兩力的夾角α不變，當(dāng)F2增至F2′時(shí)，F(xiàn)1和F2的合力F變?yōu)镕′，由圖象可直觀看出F>F′，即兩分力中一個(gè)力增大，合力不肯定增大．同理可分析出：兩個(gè)力都增大，合力可能增大，可能減小，也可能不變，故C、D兩項(xiàng)正確．]4．如圖，兩個(gè)體重相同的人靜止坐在秋千上，兩秋千繩子能承受的最大張力是一樣的．往兩人身上同時(shí)漸漸加相同重量的物體，直到繩子斷開(kāi)，則下面的敘述正確的是()A．甲中繩子先斷 B．甲、乙中繩子同時(shí)斷C．乙中繩子先斷 D．不確定C[小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等值反向，合力肯定，兩分力夾角越大，分力越大，所以?shī)A角越大，繩子拉力越大，則乙中繩子簡(jiǎn)單斷，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤，故選C．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(13分)如圖所示，電線桿BD重800N，水平電線AB對(duì)電線桿的拉力大小為600N，牽引索BC對(duì)電線桿的拉力大小為1000N．電線和牽引索對(duì)電線桿的共同作用恰好不會(huì)引起豎直電線桿發(fā)生偏斜，試用作圖法求電線和牽引索對(duì)電線桿拉力的合力大小以及電線桿對(duì)地面的壓力大?。馕觯喝鐖D所示，選單位長(zhǎng)度的線段表示200N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力的對(duì)角線長(zhǎng)為單位長(zhǎng)度的4倍，則電線和牽引索對(duì)電線桿拉力的合力大小為F＝200N×4＝800N．電線桿對(duì)地面的壓力大小為F＋G＝800N＋800N＝1600N．答案：800N1600N6．(13分)如圖所示，兩根相同的橡皮條OA、OB，起先時(shí)夾角為0°，在O點(diǎn)處打結(jié)吊一重50N的物體后，結(jié)點(diǎn)O剛好位于圓心．現(xiàn)將A、B分別沿圓周向兩邊移到A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°．欲使結(jié)點(diǎn)仍為圓心處，則此時(shí)結(jié)點(diǎn)處應(yīng)掛多重的物體？解析：依據(jù)在原位置時(shí)物體靜止，求出橡皮條的拉力．由于改變位置后結(jié)點(diǎn)位置不變，因此每根橡皮條的拉力大小不變，但是方向改變．設(shè)OA、OB并排吊