第4章 第1节 第2课时 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，鲁科版）

第2课时　力的合成 基础巩固 1.下列关于速度和共点力的矢量作图中,不正确的是(　D　) 解析:A图表示同向的末速度与初速度之差,末速度大于初速度, Δv等于末速度减去初速度,方向不变,A作图正确;B图表示同向的两个分力与合力的关系,合力等于两分力线段长度之和,方向不变,B作图正确;C图表示不共线的两分力与合力的关系,满足平行四边形定则,C作图正确;D图表示不共线的两分力与合力的关系,用三角形定则来表示,图中合力应由F5的箭尾指向F6的箭头,D作图错误。 2.(多选)有关合力F和两分力F1、F2(三力都不为零)间的关系,下列说法正确的是(　AC　) A.若三力的大小关系满足F=F1=F2,则F1和F2间的夹角必为120° B.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大 10 N,则F也增大10 N C.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大两倍,则F也增大两倍 D.F的大小和方向不变,若F1增大,则F2一定减小 解析:若F=F1=F2,则三力构成的首尾相连的矢量三角形为正三角形,可得F1与F2两个力的夹角是120°,A正确;由合力的计算式F=可知,B错误,C正确;由于F1的大小和方向都不确定,所以增大F1时,F2可能增大,可能减小,也可能不变,D错误。 3.5个共点力的情况如图所示,已知F1=F2=F3=F4=F,且这四个力恰好构成一个正方形,F5是其对角线。下列说法正确的是(　A　) A.F1和F5的合力与F3大小相等、方向相反 B.这5个共点力能合成大小为2F、相互垂直的两个力 C.除F5以外的4个力的合力大小为F D.这5个共点力的合力恰好为F,方向与F1和F3的合力方向相同 解析:根据三角形定则得F1和F5的合力与F3大小相等、方向相反,故A正确;F1和F4大小相等、方向相同,F2和F3大小相等、方向相同,所以除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力,除F5以外的4个力的合力的大小为2F,故B、C错误;除F5以外的 4个力的合力的大小为2F,方向与F5方向相反,且F5大小为F,所以这5个力的合力为F,方向与F1和F3的合力方向相同,故 D错误。 4.如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为(　C　) A.F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2 解析:由几何知识知,力F1与F3垂直,以F1、F3为邻边作平行四边形,如图所示,则F1、F3的合力为PC代表的线段,由于 =2,即PC代表的力等于2F2,故三个力的合力为3F2,故C正确。 5.一个物体受到1 N、2 N、3 N、4 N四个力作用而处于平衡。现保持1 N、2 N、4 N三个力的方向和大小不变,而将3 N的力绕O点顺时针旋转120°,此时作用在物体上的合力大小为(　C　) A.13 N B.3 N C.3 N D.5 N 解析:1 N、2 N、4 N三个力的方向和大小不变,三个力的合力大小为3 N,方向与没有旋转前的3 N的力方向相反,当将3 N的力绕O点顺时针旋转120°后,此时相当于求两个大小为3 N、方向夹角为60°的力的合力,由力的三角形定则可知,此时物体所受合力大小为 3 N。故选C。 6.如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦。现让A缓慢向右移动,下列说法正确的是(　C　) A.随着A向右缓慢移动,绳子的张力增大 B.随着A向右缓慢移动,绳子的张力不变 C.随着A向右缓慢移动,滑轮受绳的合力不变 D.随着A向右缓慢移动,滑轮受绳的合力变大 解析:轻绳穿过轻滑轮,所以滑轮两端的绳张力大小相等。两根绳的合力始终与物体所受重力等大反向,所以滑轮受两绳张力的合力不变,C正确,D错误;当A向右缓慢移动时,由于合力不变,根据平行四边形定则可知绳子张力变小,A、B错误。 7.如图所示,AO、BO、CO是完全相同的绳子,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳AO先断,则(　A　) A.θ<120° B.θ=120° C.θ>120° D.不论θ为何值,AO总是先断 解析:分析O点的受力,如图所示。绳BO和CO拉力的合力与绳AO拉力等大反向,根据对称性可知,绳BO与绳CO拉力大小相等, =FBOcos ,若钢梁足够重时,绳AO先断,则FAO>FBO,联立解得 θ< 120°,A选项正确。 能力提升 8.物体同时受到三个共点力作用,下列几组力中合力不可能为零的是(　A　) A.1 N、5 N、10 N B.5 N、7 N、8 N C.2 N、3 N、5 N D.1 N、10 N、10 N 解析:1 N和5 N合成时,合力最大为6 N,最小为4 N,不可以为10 N,所以三个力的合力不可能为零