内容正文:
3.4 力的合成 (解析版)
1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中正确的是( )
A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B.两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同
C.两个分力的大小之和就是合力的大小
D.一个力可以分解为任意大小的两个分力
【答案】A
【解析】 两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力。所以A正确,B错误。分力与合力的关系应是作用效果相同,并不是分力的大小之和等于合力的大小。所以C、D均不正确。
2.(多选)如图所示,完全相同的两个吊灯,左边的吊灯只受一个A绳拉力的作用,右边的吊灯受到B绳和C绳的共同作用,两灯均处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.A绳对灯的拉力与灯重力是等效的
B.B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效
C.B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看做A绳对灯拉力的分力
D.A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和
【答案】BC
【解析】A绳产生的效果是使灯吊在空中,B、C两绳产生效果也是使灯吊在空中,所以A绳的拉力和B、C绳的拉力是等效的,可以相互替代,B、C两绳的拉力可以看做A绳拉力的分力,而A绳拉力可以看做B、C两绳拉力的合力。
3.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( )
A.15 N B.25 N
C.20 N D.0 N
【答案】D
【解析】物体受重力、支持力和向上的拉力,由于向上的拉力F小于重力G,所以物体在光滑水平面上静止不动,则拉力F与支持力FN的合力与重力G等大反向。故合力为零,D正确。
4.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力不可能等于( )
A.9 N B.25 N
C.8 N D.21 N
【答案】B
【解析】大小为15 N和8 N的共点力合力大小范围为7 N≤F≤23 N,故25 N不可能是其合力大小,答案为B。
5.图甲中一个人单独向上用力F提着一桶水,水桶保持静止:图乙中两个人分别用大小相等的力、共同提着这桶水,水桶保持静止。则( )
A.、的大小一定比F小
B.、的大小一定比F大
C.、之间的张角越大,、越大
D.F的大小一定等于、的大小之和
【答案】C
【解析】两种情况都是使水桶静止在空中,所以、是F的两个分力,F是、的合力。在合力一定时,不在同一直线上的两个等大分力的大小会随着分力夹角的变化而变化:如果夹角很小,则、都小于F;如果夹角很大,则、都大于F;当、夹角为120°时,、恰好等于F;、之间的张角越大,、越大。
故选C。
6.(多选)如图所示,用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸长一定的长度,弹簧测力计的读数分别为F1和F2;改用一个弹簧测力计拉橡皮筋,使橡皮筋仍沿水平方向伸长相同的长度,弹簧测力计的读数为F。这一实验直接说明( )
A.弹簧测力计的弹力大小跟形变大小成正比
B.橡皮筋的弹力大小跟形变大小成正比
C.F1和F2共同作用效果与F的作用效果是相同的
D.F1和F2对橡皮筋产生的效果可用F来替代
【答案】CD
【解析】这两次实验中橡皮筋伸长的长度相同,即F1和F2共同作用效果与F的作用效果是相同的,选项C正确;F1和F2可以用F来替代,选项D正确。
7.如图甲所示,射箭时,释放箭的瞬间若弓弦的拉力为100N,对箭产生的作用力为120N,其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示,则弓弦的夹角应为()( )
A.53° B.127° C.143° D.106°
【答案】D
【解析】弓弦拉力的合成如图所示
由于,由几何知识得
有,所以=53° 即
故选D。
8.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为F1=30 N、F2=40 N、F3=50 N,且F1的方向与F2的方向垂直,F3的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为( )
A.120 N,0 N B.120 N,20 N
C.100 N,0 N D.100 N,20 N
【答案】C
【解析】F1和F2后的合力是50 N,再和F3合成最小值是两者之差0,最大值是两者之和100 N。
9.下列关于合力与分力之间的关系的说法中,正确的是( )
A.合力就是分力的代数和
B.合力总比某一分力大
C.分力与合力的方向总是不一致的
D.合力等于某一分力是可能的
【答案】D
【解析】合力不是分力的代数和,而是分力的矢量和,故A错误;合力的大小介于两分力的代数和与代数差之间,故B错误,D正确;当两个分力的方向相同时,合力与分力方向也相同,故C错误。
10.如图所示是寻找等效力的实验探究方案。实验中,