内容正文:
课时梯级训练(15) 力的合成
1.(多选)关于合力与分力,下列说法中正确的是 ( )
A.合力的大小一定大于每一个分力的大小
B.合力的大小至少大于其中一个分力的大小
C.合力的大小可能与两个分力的大小都相等
D.合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都小
CD 解析:合力的大小与分力的大小关系和它们的夹角有关。以二力合成为例,当两个力等大且夹角为120°时,合力与分力等大,夹角大于120°时,任一分力都大于合力,夹角小于120°时,合力大于任一分力,A、B错误,C、D正确。
2.关于两个共点力的合力与两个分力的关系,下列说法正确的是 ( )
A.两个力的合力总是大于这两个力中的任意一个力
B.两个力的合力的方向总是沿着两个分力夹角的角平分线方向
C.两个力合成,保持两个分力夹角和一个分力大小不变时,另一个分力增大,合力必增大
D.两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力越小
D 解析:两个力的合力可以大于、等于或小于分力,A错误;根据平行四边形定则可知,两个力的合力的方向总是沿着这两个力所构成平行四边形的对角线方向,但不一定是分力夹角的角平分线方向,B错误;当两个力在同一直线上,且夹角为180°时,保持两个分力夹角和一个分力大小不变时,另一个分力增大,则二者的合力有可能减小,C错误;两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,根据平行四边形定则可知其合力越小,D正确。
3.在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中,根据测得的F1、F2,尝试以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形求合力,下列力的图示正确的是 ( )
A 解析:力的合成时,以表示这两个分力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,A正确,B、C、D错误。
4.(多选)有三个共点力的大小分别为2 N、4 N、8 N,则关于这三个力的合力下列说法正确的是 ( )
A.合力最大值是14 N B.最小值是零
C.合力可能是 N D.最小值是2 N
AD 解析:当三个力的方向相同时,合力最大,最大值为三个力之和,即为Fmax=2 N+4 N+8 N=14 N,A正确;2 N与4 N两个力的最大合力小于8 N,则三个力的最小合力是2 N;2 N与8 N两个力的最小合力大于4 N,则三个力的最小合力是2 N;4 N与8 N两个力的最小合力大于2 N,则三个力的最小合力是2 N,所以三个力的合力最小值不是零,是2 N,合力不可能是 N, B、C错误,D正确。
5.用如图所示方案“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是 ( )
A.实验时可以不记录图丙中力F的方向
B.橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.两弹簧测力计同时拉细绳时需保持两个弹簧测力计读数相等
D.用一根绳拉住小圆环时,小圆环可以不在O点
A 解析:实验时,用一个弹簧测力计拉橡皮条时,力F的方向一定沿GO方向,即可以不记录图丙中力F的方向,A正确;两细绳拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细绳的夹角平分线上,B错误;两弹簧测力计示数不需要等大,只要便于作出平行四边形即可,C错误;在该实验中,要求每次拉橡皮条时要使橡皮条形变的长度和方向都相同,即结点O要到同一位置,这样两次的效果才等效,才符合“等效替代”法,即用一根绳拉住小圆环时,小圆环也在O点,D错误。
6.如图,有五个力作用于同一点O,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条邻边和三条对角线。已知F2=10 N,则这五个力的合力大小为 ( )
A.20 N B.30 N
C.40 N D.60 N
D 解析:利用平行四边形定则,如图所示。最大力为F1,根据平行四边形定则,F3与F4的合力为F1,F2与F5的合力为F1,这五个力的合力为3倍的F1,已知F2=10 N,根据几何关系可知F1=20 N,所以合力的大小为F=3F1=60 N,D正确。
7.两个力的大小分别为F1和F2,两力同向时,合力大小为A,两力反向时,合力大小为B,当两力互相垂直时合力大小为 ( )
A. B.
C. D.
B 解析:设F1>F2,由题意知F1+F2=A;F1-F2=B,解得F1=,F2=,当两力互相垂直时,合力大小为F=,解得F=,B正确。
8.如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为 ( )
A.kL B.kL
C.kL D.2kL
A 解析:根据胡克定律可知,每根橡皮条的弹力大小为F1=kx=k(2L-L)=kL,设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系可得sin ==,则cos =,根据平行四边形定则可知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力大小为F=2F1cos =kL,A正确。
学科网(北京)股份有限公司
$$