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课时跟踪检测(十五) 力的合成
A级——学考达标
1.2023年3月30日,神舟十五号航天员乘组进行了第三次出舱活动,圆满完成全部既定工作,安全返回实验舱。在出舱活动中航天员要通过舱外机械臂完成科研任务。机械臂的运动是由许多支架共同产生的合力完成的,已知一个合力和它的两个分力,下列说法中正确的是( )
A.合力必大于每一个分力
B.合力必大于两个分力的大小之和
C.合力大小可以与其中一个分力相等,但一定小于另一个分力
D.两个分力大小一定,夹角越小,合力越大
解析:选D 合力与分力之间的关系满足平行四边形定则,合力大小可能大于、等于、小于每一个分力,比如:当两个分力大小相等,方向相反时,合力为0,此时合力小于每一个分力,故A、B、C错误;由平行四边形定则可知,两个分力大小一定,夹角越小,合力越大,D正确。
2.(2023·莆田高一检测)如图所示,1654年有人做了著名的马德堡半球实验,各用八匹马组成的两支马队将半球拉开。如果用两头大象来代替两支马队,这两个半球也能被拉开。下列说法错误的是( )
A.一头大象的拉力与八匹马的拉力在作用效果上是相等的
B.一头大象的拉力可以等效替代八匹马的拉力
C.一头大象的拉力是八匹马拉力的分力
D.一头大象的拉力是八匹马拉力的合力
解析:选C 一头大象的拉力与八匹马的拉力的作用效果相同,都是把两个半球分开,所以作用效果相同,一头大象的拉力可以等效替代八匹马的拉力,即一头大象的拉力是八匹马拉力的合力,故A、B、D正确,C错误。
3.同时作用在物体上的两个方向相反的力,大小分别为8 N和10 N,其中10 N的力在逐渐减小到0的过程中,两个力的合力的大小( )
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.一直减小 D.一直增大
解析:选A 由于两个力的方向相反,合力大小等于这两个力的大小之差,即F合=F1-F2=10 N-8 N=2 N,当F1=10 N的力逐渐减小时,合力减小,当F1=8 N时,合力为0;当F1继续减小时,F合=F2-F1,故合力又会逐渐增大。因此两个力的合力的大小是先减小后增大,A正确。
4.将重力为G的小球竖直向上抛出,小球在运动过程中受到的阻力大小始终为f,小球竖直上升过程中所受合力大小为F1,竖直下降过程中所受合力大小为F2,关于小球受到的合力大小和方向,下列说法正确的是( )
A.F1>F2,合力方向始终向下
B.F1<F2,合力方向始终向下
C.F1>F2,合力方向先向上后向下
D.F1<F2,合力方向先向上后向下
解析:选A 小球向上运动时,受向下的重力、阻力,合力向下,大小为F1=G+f,小球向下运动时,受向下的重力、向上的阻力,合力向下,大小为F2=G-f,所以F1>F2, 故B、C、D错误,A正确。
5.如图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,合力最大的是( )
解析:选B A选项中,将任意两个力进行合成,可知这两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,这三个力的合力为零;B选项中,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,则合力大小为F;C选项中,将相互垂直的两个力F进行合成,则合力的大小为F,再与第三个力F合成,则合力的大小为(-1)F;D选项中,将左边两个力进行合成,再与右边的第三个力合成,则合力的大小为(-1)F。由以上分析可知,合力最大的是B选项。
6.如图所示,在水平晾衣杆上晾晒床单时,为了使床单尽快晾干,可在床单间支撑轻质小木棍。小木棍位置的不同,两侧床单间夹角θ将不同。设床单重力为G,晾衣杆对床单的作用力大小为F,下列说法正确的是( )
A.θ越大,F越大
B.θ越大,F越小
C.无论θ取何值,都有F=G
D.只有当θ=120°时,才有F=G
解析:选C 以床单和小木棍整体为研究对象,整体受到重力G和晾衣杆的支持力F,由平衡条件知F=G,与θ取何值无关,A、B、D错误,C正确。
7.(多选)石磨是用人力或畜力把粮食去皮或研磨成粉末的石制工具。 一般由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成。石制或木制的磨盘上摞着磨的下扇(不动盘)和上扇(转动盘),如图所示,若有两个人分别用大小为200 N和400 N的水平力来推动上扇转动,则这两个力的合力大小可能为( )
A.100 N B.200 N
C.700 N D.500 N
解析:选BD 两个力的合力范围为400 N-200 N ≤F≤200 N+400 N,即200 N≤F≤600 N,故B、D可能,A、C不可能。
8.(2023·大连高一检测)下列关于速度和共点力的矢量作图中,作法不正确的是( )
解析:选D A项表示同向的末速度与初速度之差,末速度大于初速度,Δv等于末速度线段减去初速度线段,方向不变,图形正确;B项表示两个同向的分力与合力