物理必修 第一册第1节 科学探究:力的合成课后复习题

第四章 第1节 科学探究：力的合成   同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)大小分别为和9N的三个力合成，其合力F大小的范围为(   )

A. B. C. D.

2、(4分)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时，先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡皮条，两次必须使橡皮条结点到达同一位置，这样是为了(   )

A.便于测量力的大小  B.使两次产生相同的效果

C.使两次有不同的作用点 D.便于画出分力的方向

3、(4分)两个共点力大小不同，夹角为，它们的合力为F，则(   )

A.合力F一定大于和中的任何一个

B.大小不变但夹角θ增大，F可能增大

C.若和夹角θ不变，增大，F一定增大

D.若夹角θ不变，都增大一倍，F也增大一倍

4、(4分)光滑水平桌面上的一个物体，同时受到两个力的作用，如图所示，，方向水平向左；，方向水平向右。当从40 N逐渐减小至零时，二力的合力大小变化是(   )
 

A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

5、(4分)如图所示，质点受到同一平面内的三个力作用，这三个力的示意图恰好构成一平行四边形。下列说法正确的是(   )
 

A.质点受到的合力为 B.质点受到的合力为

C.共同作用的效果与相同 D.共同作用的效果与相同

6、(4分)水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为的重物，，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)(   )

A.50 N B. C.100 N D.

7、(4分)如图所示，作用于O点的三个力合力为零.沿方向，大小已知.与方向夹角为，大小未知.下列说法正确的是(   )

A.一定指向第二象限

B.一定指向第三象限

C.与的夹角越小，则与的合力越小

D.的最小可能值为

8、(4分)如图所示，某物体受四个共点力作用，处于静止状态。若的大小不变，方向沿顺时针转过120°，其余三个力的大小和方向均不变，则此物体受到的合力大小变为(   )

A. B. C. D.

二、多选题(共24分)

9、(6分)若两个力的夹角为，且α保持不变，则下列说法中正确的是(   )

A.两个力都增大，合力一定减小 B.两个力都增大，合力一定增大

C.两个力都增大，合力可能减小 D.两个力都增大，合力可能大小不变

10、(6分)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(   )

A.只增加绳的长度  B.只增加重物的质量

C.只将病人的脚向右移动 D.只将两定滑轮的间距增大

11、(6分)两个大小相等的共点力，当它们间的夹角为时合力大小为20N；则当它们间的夹角为时，合力的大小不可能是(   )

A.40N　　 B.10N        C.20N　　 D.10N

12、(6分)两个共点力的大小分别为，它们的合力可能等于(   )

A.9 N B.25 N C.6 N D.21 N

三、计算题(共28分)

13、(14分)已知有两个共点力，，方向水平向右，，方向竖直向上，如图所示.
 

（1）求这两个力的合力F的大小和方向（结果可用根式表示）；

（2）若将绕O点逆时针旋转30°角，求这时合力F的大小和方向.

14、(14分)如图所示，装置中OA、OB是两根轻绳，AB是轻杆，它们构成一个正三角形，在A、B两处分别固定质量均为m的小球，此装置悬挂于O点，开始时装置自然下垂.现对小球B施加一个水平力F，使装置静止在如图所示的位置，此时OA竖直，重力加速度为g，求：

（1）轻绳OA的拉力大小；

（2）拉力F的大小.

四、实验题(共16分)

15(本题 16 分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某小组利用如图甲所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点.

（1）下列叙述正确的是_________.

A.该实验中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力

B.两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

C.实验中AO和BO的夹角应尽可能大

D.在实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线

E.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置

（2）对数据处理后得到如图乙所示的图线,则F与两力中,方向一定沿CO方向的是_______.

（3）本实验采用的科学方法是_________.

A.控制变量法 B.放大法 C.理想实验法 D.等效替换法

参考答案

1、答案：D

解析：

2、答案：B

解析：两次必须使橡皮条结点到达同一位置，是为了使两次（用两个与用一个弹簧测力计拉）产生相同的作用效果，而不是为了容易测量分力的方向和大小，故选B。

3、答案：D

解析：根据平行四边形定则合成之后，合力的大小可以大于分力，也可以小于分力，也可以等于分力，选项A错误；若和大小不变，当θ角越大，合力F越小，选项B错误；如图所示，

当两力夹角大于90°小于180°时，中的一个力增大，合力不一定增大（可增大，可不变，也可减小）；当两力夹角大于等于0°，小于等于90°时，中的一个力增大，合力一定增大，选项C错误；根据平行四边形定则，同时增大一倍且方向不变，F也增大一倍，选项D正确。

4、答案：D

解析：开始时两力的合力为，方向向右；当从40 N逐渐减小至零时，合力先减小，减到零后反向增加，即二力的合力大小变化是先减小后增大。故选D。

5、答案：A

解析：由平行四边形定则可知，的合力为，则质点受到的合力为，故A正确，B错误；由题图结合合力与分力的关系可知，共同作用的效果与相同，故C、D错误。

6、答案：C

解析：悬挂重物的绳的张力是，小滑轮受到绳的作用力为沿绳两拉力的合力，如图所示．

从图中可看出，，

，即是等边三角形，故.

7、答案：D

解析：AB项，由三力平衡的定义可知，当三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，即与的合力等大反向，已知的方向，根据平行四边形定则，二力的合力可以在第四象限的任意角度，所以可以在第二象限内与y轴方向成任意角度。由平行四边形定则可知，的合力可以在第一象限内与轴方向角度小于θ，由三力平衡的定义可知，可以在第三象限内与轴的夹角小于θ，故AB项错误。CD项，大小方向确定，的大小可以变化，的方向不变故的合力始终保持不变，三力平衡一定满足平行四边形定则，如图：

当与垂直时，的长度就是平行四边形的高，由几何知识知此时长度最短，，由，即最小值为，故D项正确，C项错误。
综上所述，本题正确答案为D。

8、答案：D

解析：和四个共点力合力为零，则三个力的合力F与等大反向。将月方向沿顺时针转过120°时，F与 的夹角为60°，根据矢量合成法则，结合三角形知识，此时物体所受合力大小，故选D.

9、答案：CD

解析：为了方便比较，以两力作用点O为圆心，以的合力F的大小为半径画圆，从图（a）、（b）、（c）中可以看出：当增大到增大到时，合力与F相比大小可能减小、不变或增大，选项C、D正确。
 

10、答案：BC

解析：设脚所受的拉力为F，绳子的拉力为T，则有;只增加绳的长度，更物的质量不变，绳子的拉力T不变，根据力的平衡知识可知θ仍不变，脚所受的拉力F不支，故A错误，只增加重物的质量，绳子的拉力T增加，脚所受的拉力F增大，故B正确，只将两人的即向左移动，θ减小，绳子的拉力T不变，则由得知，脚所受的拉力下增大，故C正确。只将两定滑轮的间距变大，θ增大，绳子的拉力T不变，则由得知，脚所受的拉力F减小。故D错误。故选BC。

11、答案：ACD

解析：

当两个力之间的夹角为90°时合力大小为20 N，根据平行四边形定则，知：。

当两个力夹角为120°时，根据平行四边形定则知：

故B正确，ACD错误。

综上所述，本题选择不可能的是ACD

12、答案：ACD

解析：两个大小已知、夹角任意的力合成时，合力的范围是，即6，由此可知A、C、D可能，B不可能。

13、答案：（1），与水平方向夹角为斜向右上

（2）10 N，与水平方向夹角为斜向右上

解析：（1）当与垂直时，合力为，设合力F与的夹角为,解得，即合力的方向与水平方向夹角为45°斜向右上.
（2）当与互成120°角时，作出平行四边形如图所示，由几何知识得合力，与水平方向夹角为60°斜向右上.
 

14、答案：（1）图中是轻杆，对球无作用力，轻绳的拉力大小为，则.

（2）球受重力、绳拉力和水平力三力作用而处于平衡状态，.

解析：

15、

（1）答案：BD

解析：CO的拉力与AO和BO的拉力是三个共点力，三个力的合力为零，CO的拉力与AO和BO的拉力的合力等值反向，即CO的拉力与AO和BO的拉力的合力方向相反，故A错误.要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定.故B正确.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制.故C错误.本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度.故D正确.实验中，需记录弹簧测力计的读数和拉力的方向，以及O点的位置，故E错误.故选BD.

（2）答案：

解析：数据处理时要注意：用平行四边形画出来的是理论值，与橡皮筋同线的是实际值.所以方向一定沿CO方向的是.

（3）答案：D

解析：本实验采用的科学方法是等效替代法，故选D.