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“四翼”检测评价(十二) 力的合成
组—重基础·体现综合
1.在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中,正确的是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力一定小于每一个分力
C.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小
D.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越大
解析:选C 当两个分力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能大于其中一个分力,可能等于其中一个分力,也有可能小于其中一个分力,故A、B错误;当夹角θ在0°~180°之间变化时,合力F随着θ增大而减小,故C正确,D错误。
2.作用在同一个物体上的两个共点力,它们的方向之间的夹角是90°,其中一个力大小是5 N,另一个力大小是12 N,则这两个力的合力大小为( )
A.6 N B.7 N
C.13 N D.17 N
解析:选C 因为它们之间的夹角是90°,所以F合==13 N,故C正确,A、B、D错误。
3.如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°,则β等于( )
A.45° B.55°
C.60° D.70°
解析:选B 取O点为研究对象,在三力的作用下处于平衡状态,对其受力分析如图所示,根据几何关系可得2β+α=180°,则β=55°。
4.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),则关于该物体受到合力的说法正确的是( )
A.图甲中物体所受的合外力大小等于4 N
B.图乙中物体所受的合外力大小等于4 N
C.图丙中物体所受的合外力大小等于6 N
D.图丁中物体所受的合外力大小等于6 N
解析:选C 对题图甲,先将F1与F3合成,然后再与F2进行合成,求得合力等于5 N,故A错误;对题图乙,先将F1与F3合成,再与F2合成,求得合力等于5 N,故B错误;对题图丙,先将F1与F2合成,再与F3合成,求得合力等于6 N,故C正确;根据三角形定则,题图丁中合力等于0,故D错误。
5.(多选)一物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列力的合力可能为零的是( )
A.4 N、8 N、9 N B.7 N、4 N、3 N
C.1 N、5 N、10 N D.1 N、8 N、8 N
解析:选ABD 两个力的合力的范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2;三个力的合力的求法是先求两个较小力的合力,然后将这个合力与第三个力合成,得到总的合力。A项中,前两个力的合力范围是4 N≤F′≤12 N,包含了9 N在内,当前两个力的合力大小正好为9 N,且与第三个力方向相反时,其总的合力为零,因此A正确;同理分析知,B、D正确,C错误。
6.如图为运动员在奥运会中比赛的场景,其中有一个高难度的动作需要运动员先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手之间的距离增大的过程中,吊环的两根绳上的拉力T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )
A.T增大,F不变 B.T增大,F增大
C.T增大,F减小 D.T减小,F不变
解析:选A 两绳拉力的合力大小F与运动员重力大小相等,故合力F不变。由于两手间距增大,使两绳拉力的夹角增大,要使合力不变,则两绳拉力应增大,即T增大,故A正确。
7.两人共提总重力为G的一桶水匀速前进,如图所示,两人手臂用力大小均为F,手臂间的夹角为θ,则( )
A.当θ=60°时,F=
B.当θ=90°时,F有最小值
C.当θ=120°时,F=G
D.θ越大时,F越小
解析:选C 桶的受力分析如图所示。根据平衡条件得2Fcos=G,解得F=。当θ=0°时,cos值最大,则F=,即为最小;当θ=60°时,F=G;当θ=90°时,F=G;当θ=120°时,F=G,θ越大时,F越大。
8.如图所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F,在θ角从0逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况为( )
A.从最小逐渐增加到最大
B.从最大逐渐减小到零
C.从最大逐渐减小到最小
D.先增大后减小
解析:选C 在两分力大小一定的情况下,合力随着分力间夹角的减小而增大,夹角为零时合力最大;合力随着分力间夹角的增大而减小,夹角为180°时合力最小,C正确。
9.两个大小相等的力F1和F2,当它们的夹角为90°时合力大小为F,如果它们的夹角为60°时,合力有多大?
解析:当F1和F2的夹角为90°,且F1=F2时