高中物理人教版 (新课标)必修14 力的合成一课一练

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修14 力的合成一课一练，共5页。试卷主要包含了关于共点力，下列说法中正确的是，答案等内容，欢迎下载使用。
知识点一：合力与分力
1．关于几个力与它们的合力的说法正确的是
A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以代替那几个力的作用
D．求几个力的合力遵从平行四边形定则
2．关于合力与其两个分力的关系，正确的是
A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力
B．合力的大小随分力夹角的增大而增大
C．合力的大小一定大于任意一个分力
D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力
3．有两个共点力，大小分别是4 N和7 N，则它们的合力大小
A．最大是12 N B．最小是3 N
C．可能是28 N D．可能是1 N
4．两个大小恒定的共点力，合力的最大值为a，合力的最小值为b。当两个共点力互相垂直时，合力大小为
A．a＋b B.eq \f(a＋b,2)
C.eq \f(\r(a2＋b2),2) D.eq \r(\f(a2＋b2,2))
5．关于共点力，下列说法中正确的是
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、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，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线汇交于同一点，则这几个力是共点力
6. 如图所示，假如这桶水的重力是200 N，两个孩子合力的大小一定也是200 N。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200 N吗？
知识点二：力的合成的方法
7. 如图所示，一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体时，物体受到的合力为
A．15 N B．25 N
C．20 N D．0
8. 如图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F。在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况是
A．从最小逐渐增加
B．从最大逐渐减小到零
C．从最大逐渐减小
D．先增大后减小
9. 设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力等于
A．3F B．4F C．5F D．6F
10. 如图所示，六个力的合力为______ N；若去掉1 N的那个分力，则其余五个力的合力大小为______，合力的方向是______。
11．一个物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是100 N，夹角为90°，求这两个力的合力。
能力点一：力的合成及其应用
12．(2009四川绵阳高一检测，4)物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是
A．5 N、7 N、8 N B．5 N、1 N、3 N
C．1 N、5 N、10 N D．10 N、10 N、10 N
13．如图为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为
A．1 N和4 N B．2 N和3 N
C．1 N和5 N D．2 N和4 N
14．两个大小分别为F1和F2(F2＜F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足
A．F2≤F≤F1
B.eq \f(F1－F2,2)≤F≤eq \f(F1＋F2,2)
C．F1－F2≤F≤F1＋F2
D．Feq \\al(2,1)－Feq \\al(2,2)≤F2≤Feq \\al(2,1)＋Feq \\al(2,2)
15. 某同学在单杠上做引体向上，双臂平行或双臂张开(如图所示)，都可把自己向上升起，请自己分别实践一下，根据体验说明哪一种手臂用力更大一些。
16. 用细绳AC和BC吊一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图所示。已知绳AC能承受的最大拉力为150 N，绳BC能承受的最大拉力为100 N。为使细绳不断裂，求物体的最大重力不应超过多少？
能力点二：验证力的平行四边形定则
17. 在验证平行四边形定则的实验中，某实验小组采用了如图所示的实验装置。实验中，把橡皮条的一端固定在板上的G点，橡皮条的另一端拴上两条细绳套，将木板竖直固定好，在两条细绳套上分别挂上适当的钩码，互成角度拉橡皮条使之伸长，将结点拉到某一位置O，此时需要记下结点的位置O以及______和______。再用一条细绳套挂上适当的钩码把橡皮条拉长，使结点也到达同一个位置O，再次记录______和______。
18. (2009山东高考，23)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连结，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。
①为完成该实验，下述操作中必需的是______。
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是______。
19. 如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小为100 N，方向向东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子方向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子的拉力大小。
答案与解析
基础巩固
1．ACD
6．答案：大于200 N F1与F2的合力等于200 N，只有F1与F2方向相同时，两个数值相加才等于200 N。而题中F1和F2互成一定角度，则F1和F2两个数值相加大于200 N。
7．D
10．0 1 N 与4 N的力的方向相同
11．答案：大小为100eq \r(2) N 方向与F2成45°角
解析：方法一(作图法)：取5 mm长线段表示20 N，作出平行四边形如图所示：
量得对角线长为35 mm，则合力F大小为140 N，方向沿F1、F2夹角的平分线，与F1夹角为45°。
方法二(计算法)：由于两个力大小相等，夹角为90°，故作出的平行四边形为正方形，可用计算法求合力F。如图示可得：F＝eq \r(F\\al( 2,1)＋F\\al( 2,2))＝100eq \r(2) N
方向：tanθ＝eq \f(F2,F1)＝1，即θ＝45°，故合力方向与F2成45°。
能力提升
12．AD 对于A组，5 N和7 N的合力F所在的范围是：2 N≤F≤12 N，8 N处在合力范围内，A组合力可能为零，同理可知D组合力也可能为零，A、D正确。
13．B 由图象知，两力方向相同时，合力为5 N，即F1＋F2＝5 N；
方向相反时，合力为1 N，即F1－F2＝1 N。
故F1＝3 N，F2＝2 N，B正确。
14．C 由平行四边形定则可知，分力F、合力F1、F2组成的矢量图形中，F、F1、F2分别相当于三角形的三个边，由数学知识易知，两个共点力的大小小于等于两边之和，大于等于两边之差，C正确。
15．答案：在单杠上做引体向上时，双臂用力的合力等于自身的重力。双臂平行时每臂的用力等于自身重力的一半。根据平行四边形定则，双臂张开时，两臂拉力的夹角变大，在合力大小不变的情况下，两臂拉力变大，大于自身重力的一半，并且两臂夹角越大，两臂拉力越大。
16.答案：173 N
解析：
如图所示，结点C处受到的三个力的方向已确定。FAC和FBC的合力与T＝G属于二力平衡，两者大小相等，方向相反。设FAC刚达到最大值，即FAC＝150 N，根据几何关系得FBC＝FAC N＜100 N
此时重物的重力
G＝T＝eq \f(FAC,cs30°)＝eq \f(150,\f(\r(3),2)) N＝173 N
即当重物的重力G＝173 N时，FAC已达到最大值150 N，而此时FBC还未达到最大值，如果再增大物重，AC绳将断裂，所以G≤173 N，即物体的最大重力不应超过173 N。
17．答案：两细绳的方向 两组钩码的个数 该细绳的方向 钩码的个数
18．答案：①bcd ②更换不同的小重物
解析：①必须测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下三条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向，根据平行四边形定则作出合力的图示。因此，①中必需的是bcd。
②改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法。
拓展延伸
19．答案：50eq \r(3) N 50 N
解析：如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则F＝F1cs30°＝100×eq \f(\r(3),2) N＝50eq \r(3) N
F2＝F1·sin30°＝100×eq \f(1,2) N
＝50 N。