人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用4 力的合成课时练习

高中物理必修一第三章 第4节 力的合成同步练习

 (满分60分　时间30分钟)

一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题只有一个选项正确)

1．如图1所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，

即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为(　　)                                                         图1

A．10 N，方向向左      B．6 N，方向向右

C．2 N，方向向右      D．0

解析：可以先将F1、F2两个力进行合成，合力为8 N，方向向右，由于木块处于静止状态，所以木块还受到向左的静摩擦力，大小为8 N。撤去F1后，木块受2  N的推力，方向向左，所以木块受2 N的静摩擦力，方向向右，水平方向受到的合力为0，D正确。

答案：D

2．关于共点力，下列说法中错误的是(　　)

A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力

B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力

C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力不一定是共点力

D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力

解析：大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必在同一直线上，是共点力，所以A错误，B正确；作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点，或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这几个力是共点力，所以C、D均正确；故选A。

答案：A

3．如图2所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，则这两个分力的大小分别是(　　)

A．1 N和4 N　　B．2 N和3 N

C．1 N和5 N　　D．2 N和4 N

解析：由图像可得：θ＝0°时，F1＋F2＝5 N；θ＝18

0°时，设F1＞F2，F1－F2＝1 N，解得，F1＝3 N，F2＝2 N。    图2

答案：B

4．三段不可伸长的绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图3所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳(　　)

A．必定是OA   B．必定是OC

C．必定是OB   D．可能是OB，也可能是OC      图3

解析：以O点为研究对象，细绳OA、OB、OC对O点的拉力分别为 F1、F2、F3，其中F3大小等于物体的重力mg，而F2与F3的合力F与F1是一对平衡力，如图所示。F2和F3总是比F1要小，故随着C端物体质量的不断增加，OA绳先断，A正确。

答案：C

5．如图4所示，一水桶上系有a、b、c三条绳子，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是(　　)

A．a绳受力最大

B．b绳受力最大

C．c绳受力最大              图4

D．三条绳受力一样大

解析：水桶的重力一定，则绳子的合力一定，两个分力的夹角越小分力越小，两个分力夹角越大，分力越大，所以C项正确。

答案：C

6．物体受到三个大小分别为3 N、4 N、5 N的共点力的作用，这三个力的合力的最小值是(　　)

A．0        B．2 N

C．4 N       D．6 N

解析：前两个力的合力范围为1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内，故此三个力的合力最小值为0，A正确。

答案：A

7．如图5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(　　)

图5

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

8．大小分别为F1和F2的两个力分别作用于物体的同一点。两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为(　　)

A.        B.

C.        D.

解析：由题意知：F1＋F2＝A，F1－F2＝B。

故：F1＝，F2＝。

当两力互相垂直时，

合力F＝＝＝

。

答案：B

二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)

9．如图6所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果钢索所承受的最大拉力是2 000 N，演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的钢索最大成150°夹角，钢索能安全使用吗？(cos 75°＝0.259，g取10 N/kg)

图6

解析：对钢索上与车轮接触的点受力分析，如图所示。

其中FT1、FT2为两侧钢索对O点的拉力，且FT1＝FT2，FN为O点受到的独轮车的压力，FT1和FT2合力FT的大小与FN大小相等，FN在数值上等于人和车的重力G。由几何关系得2FT1cos 75°＝G，所以

FT1＝＝ N≈1 544 N，

即FT1<2 000 N，钢索能安全使用。

答案：能

10．如图7所示，两根相同的橡皮绳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。今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？                                                                                                                                 图7

解析：由于结点O的位置不变，两根橡皮绳的另一端分别沿圆周

移动，所以橡皮绳的长度不变，其拉力大小不变。设AO、BO并排吊起重物时，橡皮绳的弹力均为F，其合力大小为2F，该合力与重物的重力平衡，所以F＝＝ N＝25 N。当橡皮绳移到A′、B′时，由于A′O、B′O的夹角为120°，作出力的平行四边形如图所示，由图可知：F′＝F＝25 N，所以此时结点处应挂重25 N的物体。

答案：25 N