2024高中物理第三章相互作用4力的合成課后作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE6力的合成eq\o(\s\up7(限時：45分鐘),\s\do5())一、單項選擇題1．某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，若F4的方向沿逆時針方向轉(zhuǎn)過60°角，但其大小保持不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，此時物體受到的合力的大小為(C)A．0B.eq\r(2)F4C．F4D．2F4解析：將力F4旋轉(zhuǎn)60°角之后，其余三個力的合力未變，大小仍為F4，方向與原F4方向相反，故此時力F4與其余三個力的合力的夾角為120°，依據(jù)平行四邊形定則可知總合力大小為F4，C正確．2．一根輕質(zhì)細繩能承受的最大拉力為G，現(xiàn)把一重力為G的物體系在繩的中點，兩手先并攏分別握住繩的兩端提物體，然后緩慢并左右對稱地分開，若想繩不斷，兩繩間的夾角不能超過(C)A．45°B．60°C．120°D．135°解析：取物體為探討對象，它共受三個力作用，其中兩繩的拉力的合力必豎直向上，且大小等于重力G.由合力與分力的關(guān)系可知，當(dāng)細繩拉力為G時，兩繩間的夾角最大，此時合力與兩分力大小相等，則兩繩間夾角為120°.故選項C正確．3．光滑水平面上的一個物體，同時受到兩個力的作用，其中F1＝8N，方向水平向左；F2＝16N，方向水平向右．當(dāng)F2從16N漸漸減小至0時，二力的合力大小變更是(C)A．漸漸增大 B．漸漸減小C．先減小后增大 D．先增大后減小解析：F2減至8N的過程中合力減小至0，當(dāng)F2接著減小時，合力起先增大，但方向與合力原來的方向相反．故選項C正確．4．如圖所示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1N、2N、3N、4N、5N、6N的六個力共同作用于一點，其合力大小為(A)A．0B．1NC．2ND．3N解析：先分別求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都為3N，且三個合力互成120°角，如圖所示．依據(jù)平行四邊形定則知，圖中三個力的合力為零，即題中所給六個力的最終合力為零，故A正確，B、C、D錯誤．二、多項選擇題5．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．細繩的上端固定在豎直墻上，下端跨過滑輪與重力為G的物體相連．整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知桿處于水平位置，細繩的上段與桿的夾角α＝30°.關(guān)于細繩對滑輪的作用力F，下列說法中正確的是(BC)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大解析：以滑輪為探討對象，因為是同一根繩子，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B、C正確．6．對兩個大小不等的共點力進行合成，則(CD)A．合力肯定大于每個分力B．合力可能同時垂直于兩個分力C．合力的方向可能與一個分力的方向相反D．兩個分力的夾角在0°到180°之間變更時，夾角越小，合力越大解析：不在同一條直線上的兩個力合成時，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分力，故A錯誤；合力是兩分力構(gòu)成的平行四邊形的對角線，而對角線不行能同時垂直兩個邊，故B錯誤；當(dāng)兩分力方向相反時，則合力可以與一個分力的方向相反，故C正確；兩個大小不變的力，其合力隨兩力夾角的減小而增大，故D正確．7．小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，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(AC)A．當(dāng)θ＝120°時，F(xiàn)＝GB．不管θ為何值，F(xiàn)＝eq\f(G,2)C．當(dāng)θ＝0°時，F(xiàn)＝eq\f(G,2)D．θ越大，則F越小解析：由力的合成可知，在兩分力相等，θ＝120°時，F(xiàn)合＝F＝G；θ＝0°時，F(xiàn)＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故選項A、C正確，B錯誤．在合力肯定時，分力間的夾角θ越大，則分力越大，故選項D錯誤．三、非選擇題8．“探究力的平行四邊形定則”的試驗狀況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上依據(jù)試驗結(jié)果畫出的圖．(1)圖乙中的F與F′兩力中，方向肯定沿AO方向的是F′.(2)在試驗中，假如只將細繩換成橡皮筋，其他步驟沒有變更，那么試驗結(jié)果是否會發(fā)生變更？答：不變．(選填“變”或“不變”)(3)本試驗采納的科學(xué)方法是(B)A．志向試驗法B．等效替代法C．限制變量法D．建立物理模型法解析：(1)圖乙中F′是用一個彈簧測力計拉橡皮筋時拉力的圖示，其方向肯定沿AO方向．(2)因為探討對象是一端固定在A點的橡皮筋，只要將其沿AO方向把結(jié)點拉到O點，產(chǎn)生的效果就相同．因此，將細繩換成橡皮筋，其他步驟不變，試驗結(jié)果不會發(fā)生變更．(3)F與F′都能將橡皮筋的結(jié)點拉到O點，產(chǎn)生的效果相同．通過比較F與F′來驗證平行四邊形定則的正確與否，就試驗的思想方法來看屬于等效替代法．9.如圖所示，電線桿BD重800N，水平電線AB對電線桿的拉力大小為600N，牽引索BC對電線桿的拉力大小為1000N．電線和牽引索對電線桿的共同作用恰好不會引起豎直電線桿發(fā)生偏斜，試用作圖法求電線和牽引索對電線桿拉力的合力大小以及電線桿對地面的壓力大?。鸢福?00N1600N解析：如圖所示，選單位長度的線段表示200N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力的對角線長為單位長度的4倍，則電線和牽引索對電線桿拉力的合力大小為F＝200N×4＝800N.電線桿對地面的壓力大小為F＋G＝800N＋800N＝1600N.10．如圖所示，用一根繩子A把物體掛起來，再用一根水平的繩子B把物體拉向一旁固定起來．物體重40N，繩子A與豎直方向的夾角θ＝30°，則繩子A和B對物體的拉力分別是多大？(答案可保留根號)答案：eq\f(80\r(3),3)Neq\f(40\r(3),3)N解析：設(shè)繩子A對物體的拉力大小為FA，繩子B對物體的拉力大小為FB，以物體為探討對象進行受力分析，如圖所示，依據(jù)題意，A、B兩繩的拉力的合力與物體的重力大小相等，方向相反，故：cosθ＝eq\f(G,FA)，tanθ＝eq\f(FB,G)，將θ＝30°，G＝40N代入解得：FA＝eq\f(80\r(3),3)N，F(xiàn)B＝eq\f(40\r(3),3)N.11.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，F(xiàn)2，已知F1＝3.0N，F(xiàn)2＝4.0N，g取10N/kg，則木塊受到的摩擦力大小為多少？若將F2順時針轉(zhuǎn)90°，此時木塊在水平方向上受的合力大小為多少？答案：5.0N1.0N解析：由平行四邊形定則可知，題圖中F1與F2的合力F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝5.0N．若木塊滑動時，木塊