第三章 第四节 力的合成-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，粤教版）

第四节　力的合成 课时作业 1.(多选)关于合力与分力,下列说法正确的是(　CD　) A.分力与合力同时作用在物体上 B.合力一定比分力大 C.大小相等的两个力(不共线)的合力一定在这两个力的角平分线上 D.两个力合成,当其中一个力增大时,这两个力的合力不一定增大 解析:合力与分力是等效替代关系,因而分力与合力不会同时作用在物体上,故A错误;由平行四边形定则可知,合力与分力的大小没有必然的联系,合力可能大于、小于或等于任一分力,故B错误;由平行四边形定则可知,大小相等的两个力(不共线)的合力,一定在这两个力的角分线上,故C正确;保持两个力之间的夹角θ不变,使其中一个力F增大,合力不一定增大,如当θ为180°时,较小的分力增大,合力减小,故D正确. 2.在学习力的合成时,某同学将三个力F1、F2和F3平移后恰好构成封闭的直角三角形,如图所示,学习小组的四位同学分别作了以下判断,其中正确的是(　C　) A.甲同学认为三个力的合力为零 B.乙同学认为若只将F1改成原来的反方向,则三个力的合力为零 C.丙同学认为若只将F2改成原来的反方向,则三个力的合力为2F1 D.丁同学认为若只将F3改成原来的反方向,则三个力的合力为2F2 解析:根据三角形定则可知,F3与F1和F2的合力相同,则这三个力的合力应为2F3,同理可得,若只将F1改成原来的反方向,则这三个力的合力应为2F2,若只将F2改成原来的反方向,则这三个力的合力为2F1,若只将F3改成原来的反方向,则这三个力依次首尾相连,构成一个封闭的矢量三角形,则这三个力的合力为0,故A、B、D错误,C正确. 3.一物体受到三个力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(各小方格边长相等),则下列说法正确的是(　B　) A.三力的合力为F1+F2+F3,方向不确定 B.三力的合力为3F2,方向与F2同向 C.三力的合力为2F3,方向与F3同向 D.由题给条件无法求出合力大小 解析:根据平行四边形定则,画出F1、F3的合力如图所示,大小等于2F2,方向与F2相同,再跟F2合成,两个力同向,则三个力的合力为3F2,故B正确,A、C、D错误. 4.物体受到同一平面内三个共点力的作用,下列几组力的合力可能为零的是(　C　) A.2 N,5 N,10 N B.3 N,5 N,9 N C.5 N,7 N,8 N D.5 N,1 N,3 N 解析:5 N与2 N合成时,合力最大为7 N,最小为3 N,不可能为10 N,故三个力的合力不可能为零,A错误;3 N与 5 N合成时,合力最大为 8 N,最小为2 N,不可能为9 N,故三个力的合力不可能为零,B错误; 5 N与7 N合成时,合力最大为12 N,最小为2 N,可能为8 N,故三个力的合力可能为零,C正确;5 N与1 N合成时,合力最大为6 N,最小为4 N,不可能为3 N,故三个力的合力不可能为零,D错误. 5.F1=1 N,方向正西,F2=1 N,方向正北,若三力的合力是2 N,方向正北,则F3应是(　D　) A.1 N,方向东北 B.2 N,方向正南 C.3.2 N,方向东北 D. N,方向东北 解析:由题意可知,三力的合力是2 N,方向正北,而F2=1 N,方向正北,因此力F1与F3的合力大小为1 N,方向正北,根据力的平行四边形定则,则有F3= N,方向东北.如图所示,故选D. 6.如图所示为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时,需要用颈部牵拉器牵拉颈部,以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子,牵拉绳分别为水平、竖直方向,牵拉物P的重力为G,不计小滑轮重力,则牵拉器作用在患者颈部的合力大小是(　C　) A.G B.2G C.G D.3G 解析:对颈部牵拉器进行受力分析,如图所示. 同一根绳子上的拉力是处处相等的,则有T1=G,T2=2G,那么根据平行四边形定则,牵拉器作用在患者颈部的合力大小F==T1= G,C正确. 7.如图所示,一条小船在河中心向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南60°,为了使船受到的合力恰能沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船.(忽略水对船的阻力) (1)假设绳子方向与河岸成60°(如图所示),求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小,必要时配上合适的图形说明问题. (2)假设岸上人拉绳的方向任意,请问人应该向哪个方向拉绳子,可以使得人的拉力最小?最小拉力是多少?必要时配上合适的图形说明 问题. 解析:(1)如图所示,由于F1和F2与水平方向的夹角都是60°,由几何关系可知F1=F2=100 N,F合=F1cos 60°+F2cos 60°=100 N. (2)如图所示,由三角形定则可知,