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课时作业(12) 力的合成
1.下列关于合力与分力的说法中错误的是( )
A.合力与分力同时作用在物体上
B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的
C.合力可能大于分力,也可能小于分力
D.当两分力大小不变时,增大两分力间的夹角,则合力一定减小
A [合力与分力的作用效果相同,它们并不是同时作用在物体上,选项A错误,B正确;当两分力大小不变时,由平行四边形定则可知,分力间的夹角越大,合力越小,合力可能大于分力(如两分力间的夹角为锐角时),也可能小于分力(如两分力间的夹角大于120°时),选项C、D正确.]
2.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为( )
A. B.
C. D.
B [假设两个力分别为F1、F2,则同向时F1+F2=a,反向时F1-F2=b,由以上两式得F1=,F2=.故当两力垂直时F=,代入数据可得F= .]
3.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是( )
A.三力的合力有最大值为F1+F2+F3,方向不确定
B.三力的合力有唯一值3F3,方向与F3同向
C.三力的合力有唯一值2F3,方向与F3同向
D.由题给条件无法求出合力大小
B [以F1和F2为邻边作平行四边形,对角线必沿F3方向.其大小F12=2F3,再与F3求合力,故F=3F3,与F3同向,所以只有B正确.]
4.如图所示,三个大小相等的力F作用于同一点O,则合力最小是( )
C [A项中,先将相互垂直的两个F进行合成,则为F,再与第三个力F合成,即有合力的大小为F;B项中,将方向相反的两个力合成,则合力为0,再与第三个力F合成,则有合力大小为F;C项中,将任意两力进行合成则为F,与第三个力等大反向,可知,这三个力的合力为零;D项中,将左边两个力进行合成,再与右边合成,则有合力的大小为F,故C最小.]
5.如图所示,舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角θ=120°,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )
A. B.F
C.F D.2F
B [设阻拦索承受的张力大小为T,由力的合成知识可知,牵引力F=2T·cos ,解得T=F,选项B正确.]
6.(多选)如图所示为合力F随两分力间夹角θ的变化情况,当两力夹角为180°时,它们的合力为2 N;当它们的夹角为90°时,它们的合力为10 N.则下列说法正确的是( )
A.两力的合力大小变化范围在2 N和14 N之间
B.两力的合力大小变化范围在2 N和10 N之间
C.两力的大小分别是2 N和8 N
D.两力的大小分别是6 N和8 N
AD [设两分力为F1、F2,且F1>F2,由题意知:F1-F2=2 N, =10 N,解得,F1=8 N,F2=6 N,所以合力范围为2 N≤F≤14 N,选项A、D正确.]
7.(多选)如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动
D.只将手指向上移动
BC [手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小,如图所示.只增加绳的长度,F1、F2的大小及其夹角不变,则合力F不变,A错误;只增加重物的重量,F1、F2的大小增大,夹角不变,则合力F变大,B正确;手指向下移动,F1、F2大小不变,夹角变小,则合力F变大,C正确;同理,D错误.]
8.如图所示,轻绳上端固定在天花板上的O点,下端悬挂一个重为10 N的物体A,B是固定的表面光滑的小圆柱体,当A静止时,轻绳与天花板的夹角为30°,B受到绳的压力大小是( )
A.5 N B.10 N C.5 N D.10 N
B [以与小圆柱体接触的那一小段绳子为研究对象,绳子受两个大小相等的拉力F1、F2及支持力FN作用,如图,由于F1=F2=10 N,且夹角为120°,故F=10 N,则绳对圆柱体的压力大小为10 N,故选B.]
9.如图所示,在同一平面内,大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点,其合力大小为( )
A.0 B.1 N C.2 N D.3 N
A [先分别求1 N和4 N、2 N和5 N、3 N和6 N的合力,大小都为3 N,且三个合力互成120°角,如图所示.根据平行四边形定则知,图中三个力