内容正文:
[基础训练]
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.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时合力的大小为F,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为( )
A.2F B.F
C.F D. F
解析 当两个力的夹角为90°时,合力F合==F,所以F1=F2=F,当两个力的夹角为120°时,根据平行四边形定则,可知合力F合′=2F1cos 60°=F,故选D。
答案 D
3.(多选)力是矢量,它的合成遵循平行四边形定则,则下列关于大小分别为7 N和9 N的两个力的合力的说法正确的是( )
A.合力可能为3 N B.合力不可能为9 N
C.合力一定为16 N D.合力可能为2 N
解析 两力合成时,有|F1-F2|≤F≤F1+F2。当两力夹角为零时合力最大,最大值为9 N+7 N=16 N;当两力夹角为180°时合力最小,最小值为9 N-7 N=2 N;故合力介于2 N至16 N之间,A、D正确,B、C错误。
答案 AD
4.(多选)关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F,下列说法正确的是( )
A.合力F的大小一定大于任一分力的大小
B.合力F的大小可能小于任一分力的大小
C.合力F的大小可能等于F1或F2的大小
D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而增大
解析 F1和F2两个力的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,判断可知选项B、C正确。
答案 BC
5.有两个大小恒定的共点力,它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示,则这两个力的大小分别是( )
A.6 N和3 N B.9 N和3 N
C.9 N和6 N D.12 N和6 N
解析 设两个力分别为F1、F2。由题图可知F1-F2=6 N,F1+F3=12 N,解得:F1=9 N,F2=3 N。
答案 B
6.物体受共点力F1、F2、F3作用且三个力的合力为零,则这三个力可能选取的数值为( )
A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N
C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、8 N
解析 三个力的合力为零,则以三个力为边,可以构成一个三角形,而在三角形中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。由于5 N+6 N<15 N,合力不可能为零,A错误;由于3 N+4 N>6 N,合力可能为零,B正确;由于1 N+2 N<10 N,合力不可能为零,C错误;由于1 N+6 N<8 N,合力不可能为零,D错误。
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=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
[能力提升]
8.F1、F2为两个相互垂直的共点力,F是它们的合力,已知F1的大小为6 N,F的大小为10 N,若改变F1、F2的夹角,则它们的合力大小还可能是( )
A.0 B.8 N
C.16 N D.18 N
解析 由勾股定理得F2==8 N,合力的最大值是14 N,合力的最小值是2 N,则它们的合力大小还可能是8 N,故选B。
答案 B
9.如图所示,重为100 N的物体在水平面上向右运动,物体与水平面的动摩擦系数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的力F=20 N,那么物体受到的合力为( )
A.0 B.40 N,水平向左
C.20 N,水平向右 D.20 N,水平向左
解析 物体在水平面上向右运动,滑动摩擦力向左,合力为F合=F+μG=20 N+0.2×100 N=40 N,合力的方向水平向左,故选B。
答案 B
10.在“探究求合力的方法”的实验中某同学的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验采用的科学方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)(多选)本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差( )
A.两个分力F1、F2间的夹角越大越好
B.拉橡皮条的细绳要稍长一些
C.实验中,弹簧测力计必须与木板平行
D.读数时视线要正对弹簧测力计刻度
解析 (1)本实验是采用等效替代的方法,当两个力作用使橡皮条结点O伸长到某一点,另一个力作用也使橡皮条结点O伸长到同一点时,这个力就是前两个力的合力,选B。
(2)本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在60°到120°之间较合适,A错误;为了减小误差,便于确定两拉力的方向,拉橡皮条的细绳要稍长一些,且必须使橡皮条、细绳、弹簧测力计都与木板平行,细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,B、C、D均正确。
答案 (1)B (2)BCD
11.如图所示,电线杆BD重800 N,水平电线AB对电线杆的拉力大小为600 N,牵引索BC对电线杆的拉力大小为1 000 N。电线和牵引索对电线杆的共同作用恰好不会引起竖直电线杆发生偏斜,试用作图法求电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小以及电线杆对地面的压力大小。
解析 如下图所示,选单位长度的线段表示200 N的力,作出力的平行四边形,量得表示合力的对角线长为单位长度的4倍,则电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小为F=200 N×4=800 N。
电线杆对地面的压力大小为F+G=800 N+800 N=1 600 N。
答案 800 N 1 600 N
12.如图所示三个力在同一平面内相互间所成的角度如图,求它们的合力。
解析 根据平行四边形法则可知,F1和F2的合力为F= N=5 N,方向与F2的夹角为tan θ=,即θ=53°,则F与F3共线,可知合力为F合=F3-F=1 N,方向与F3同向。
答案 1 N
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