第3章 4 第1课时 力的合成(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

[对应学生用书作业(十四)P28] 1．关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是(　　) A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B．合力大小不可能等于F1，也不可能等于F2 C．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 D．F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 答案　A 2．下面是关于力的一些说法，其中正确的是(　　) A．合力一定比分力要大 B．3 N、6 N、7 N三个共点力的合力的最小值为2 N C．运动的物体受到的滑动摩擦力不一定与物体的运动方向相反 D．运动的物体不可能受到静摩擦力，静止的物体不可能受到滑动摩擦力 解析　不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；3 N、6 N的合力范围为3 N≤F≤9 N，故3 N、6 N、7 N三个共点力的合力的最小值为0 N，故B错误；运动的物体受到的滑动摩擦力不一定与物体的运动方向相反，比如在水平运行的传送带上轻放一个工件，工件在滑动摩擦力作用下开始运动，工件受到的滑动摩擦力方向与运动方向相同，故C正确；运动的物体可以受到静摩擦力，比如手握紧瓶子在空中水平向前匀速运动，瓶子受到静摩擦力的作用；静止的物体也可能受到滑动摩擦力，比如在桌面上推动小物块，桌子是静止的，但桌面受到物块对它的滑动摩擦力，故D错误。 答案　C 3．有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为90°时合力为F，则当它们间的夹角为120°时，合力的大小为(　　) A.F　 　　　　　　 B．2F C.F D．F 解析　两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，F＝，所以两分力大小为F1＝F2＝F，当它们的夹角为120°时，根据平行四边形定则可得，合力与分力的大小相等，即此时合力的大小为F合＝F，故A正确。 答案　A 4．(多选)已知3个分力的大小依次为3 N、5 N、9 N，则它们的合力大小可能是(　　) A．0 N　　 B．1 N C．5 N　　 D．18 N 解析　三个力F1＝3 N、F2＝5 N、F3＝9 N，最大值等于三个力之和17 N；三个力最小值是1 N，故1 N≤F≤17 N，所以B、C正确。 答案　BC 5．(2023·成都期末)如图所示，圆的直径为AB，圆心为O，P为圆弧上的一点。三个共点力为F1、F2、F3，若F2＝4 N，则它们的合力大小为(　　) A．12 N　　 B．8 N C．6 N　　 D．4 N 解析　以F1、F3为邻边作平行四边形，由几何特征，可知平行四边形是矩形，则合力F13＝2F2，故F1、F2、F3的合力F＝3F2＝12 N，所以A正确。 答案　A 6．如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为(　　) A．200 N B．100 N C．100 N D．50 N 解析　如图所示，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小， 所以绳的拉力F1＝F2＝100 N， 柱顶所受压力大小 F＝2F1cos 30°＝2×100× N＝100 N，故B选项正确。 答案　B 7.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　) A．当θ为120°时，F＝G B．不管θ为何值，均有F＝ C．当θ＝0°时，F＝ D．θ越大时，F越小 解析　两分力相等，由力的合成可知，θ＝120°时，F＝F＝G，θ＝0°时，F分＝F合＝，故A、C对，B错；θ越大，在合力一定时，分力F越大，故D错。 答案　AC 8.(多选)某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置：如图所示，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，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，可采取的方法是(　　) 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 解析　当θ不变时，要增大合力需增大分力即增加重物的重量，B正确，当重物的重量不变时，要增大合力，需减小θ角，即将手指下移，C正确。 答案　BC 9．(2023·泰安高二期末)如图所示，用M、N两个弹簧秤在O点作用两个力，此时α＝90°，β<45°。现保持M的示数不变，而使α角连续减小，直到α＋β<90°，为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，在此过程中对N弹簧秤的操作正确的是(　　) A．减小示数同时减小β角 B．减小示数同时使β角先增大后减小 C．增大示数同时增大β角 D．增大示数同时减小β角 解析　由图可知为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，对N弹簧秤的操作正确的是减小示数同时使β角先增大后减小，故选B。 答案　B 10．(2023·青岛高一期末)如图所示，佩戴口罩时，将口罩带看做遵循胡克定律的弹性轻绳，劲度系数为k，每只耳朵受到口罩带的作用力为F，AB和CD两段口罩带与水平方向夹角分别为15°和75°，设同侧口罩带涉及的作用力均在同一平面内，不计摩擦，求： (1)单侧口罩带上的弹力大小； (2)单侧口罩带的伸长量。 解析　(1)由于同一根口罩带上弹力相等，受力分析如图所示 根据几何关系有F＝2Tcos 30° 解得T＝F。 (2)根据胡克定律有T＝kx 解得x＝。 答案　(1)F　(2) 11.如图所示，两根相同的橡皮条OA、OB，开始时夹角为0°，在O点处打结吊一重50 N的物体后，结点O刚好位于圆心。现将A、B分别沿圆周向两边移到A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°。欲使结点仍在圆心处，则此时结点处所挂物体的重力为多少？ 解析　设OA、OB并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为F，则它们产生的合力为2F且与G1平衡，所以F＝＝ N＝25 N。当A′O、B′O夹角为120°时，橡皮条伸长量不变，橡皮条产生的弹力仍为25 N，两根橡皮条互成120°角，所以合力的大小为25 N，即所挂物体的重力为25 N。 答案　25 N 12.如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多大？若将F2顺时针旋转90°，此时木块在水平方向上受的合力为多大？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 解析　由平行四边形定则可知，题图中F1与F2的合力F＝＝5.0 N。若木块滑动，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μFN＝μmg＝6.0 N。由于F<F′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即5.0 N。当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同。它们的合力为F1＋F2＝7.0 N>6.0 N。此时木块运动，受滑动摩擦力作用，因此木块在水平方向上受的合力为1.0 N。 答案　5.0 N　1.0 N 学科网（北京）股份有限公司 $$