人教版高中物理必修第一册第3章相互作用——力4第1课时力的合成和分解——分层作业课件

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第三章4. 第1课时　力的合成和分解1234567891011121.在力的合成中,关于两个分力与它们合力的关系,下列说法正确的是(　　)A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力的方向一定与分力的方向相同C.合力大小一定比任何一个分力都大D.两个分力不变且两个分力的夹角在0~180°之间变化时,夹角越大合力越小D 解析 合力与分力的大小关系遵循平行四边形定则,合力大小不一定是等于两个分力大小之和,A错误;由力的平行四边形定则可知,合力的方向不一定与分力的方向相同,B错误;当两个力方向相同时,合力等于两分力之和,合力大于每一个分力;当两个分力方向相反时,合力等于两个分力之差,合力可能小于分力,由此可见:合力可能大于分力也有可能小于分力,C错误;当夹角在0~180°之间变化时,由公式 ,知夹角越大合力越小,D正确。1234567891011121234567891011122.如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止。已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为(　　)A 解析 轻绳OP对O点拉力的大小等于绳OA和OB的拉力的合力,根据几何知识可知,应为F。1234567891011123.三个共点力F1、F2、F3可用如图所示的有向线段表示,它们围成封闭的三角形。则这三个力的合力最大的是(　　)D解析 A中F1和F2的合力为-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力为F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力为F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力为F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故选D。1234567891011121234567891011124.水平面上的物体在水平方向的力F1和F2作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,如图所示。已知F1=6 N,F2=2 N,下列说法正确的是(　　)A.撤去F1的瞬间,物体受到的合外力大小变为4 NB.撤去F1的瞬间,物体受到的摩擦力大小变为2 NC.撤去F2的瞬间,物体受到的合外力大小变为3 ND.撤去F2的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为4 ND 解析 物体开始在水平方向受三个力作用而平衡,根据平衡条件可得物体所受的摩擦力大小为Ff=F1-F2=6 N-2 N=4 N,方向水平向左。撤去F1的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为4 N,方向不变,物体受到的合外力大小变为6 N,故A、B错误;撤去F2的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为4 N,方向不变,物体受到的合外力大小变为2 N,故C错误,D正确。1234567891011121234567891011125.(多选)把重20 N的物体放在θ=30°的粗糙斜面上并静止,物体的右端与固定于斜面上的轻弹簧相连接,如图所示,若物体与斜面间最大静摩擦力为12 N,则弹簧的弹力可能是(　　)A.12 N,方向沿斜面向上B.12 N,方向沿斜面向下C.2 N,方向沿斜面向下D.2 N,方向沿斜面向上ACD解析 将重力按照作用效果分解,平行斜面向下的分力为mgsin 30°=10 N,垂直斜面的分力为mgcos 30°=10 N,当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N,弹簧弹力为拉力,等于22 N;当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N,弹簧弹力为推力,等于2 N;故弹簧弹力可以是不大于2 N的推力或者不大于22 N的拉力,也可以没有弹力,故选ACD。1234567891011121234567891011126.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),则关于该物体受到合力的说法正确的是(　　)A.甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合外力大小等于4 NC.丙图中物体所受的合外力大小等于6 ND.丁图中物体所受的合外力大小等于6 NC解析 对甲,先将F1与F3合成,然后再与F2进行合成,求得合力等于5 N,故A项错误;对乙,先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,再合成,求得合力等于5 N,故B项错误;对丙,可将F1沿水平和竖直方向正交分解,求得合力等于6 N,故C项正确;根据三角形定则,丁图中合力等于0,故D项错误。1234567891011121234567891011127.(2023福建德化高一联考)如图所示,在同一平面内,大小分别为2 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点,其方向互成60°角,则其合力大小为(　　)A.0 B.1 NC.2 N D.3 NB解析 先将同一直线上的三对力进行合成,分别合成三个力F1=3 N ,F2=3 N,F3=2 N,其中F1、F2可以再次合成F12=3 N,方向与F3方向相反,再次合成之后F=1 N,故B正确。1234567891011121234567891011128.(2023山东青岛高一期中)弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程,屈膝是其中的一个关键动作。如图所示,人屈膝下蹲时,大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,当膝关节弯曲的角度为θ=120°时,大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,此时脚掌对地面竖直向下的弹力约为(　　)B解析 大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,设大小为F1,当膝关节弯曲的角度为θ=120°时,大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,则有2F1cos 60°=F,解得F1=F,此时脚掌对地面竖直向下的弹力约为1234567891011121234567891011129.(多选)(2023江西上饶高一月考)有关合力F和两分力F1、F2(三力都不为零)间的关系,下列说法正确的是(　　)A.若三力的大小关系满足F=F1=F2,则F1和F2间的夹角必为120°B.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大10 N,则F也增大10 NC.F1和F2间的夹角不变,若F1和F2都增大两倍,则F也增大两倍D.F的大小和方向不变,若F1增大,则F2一定减小AC 解析 若F=F1=F2,则三力构成首尾相连的矢量三角形为正三角形,可得任意两个力之间的夹角都是120°,A正确;由合力的计算式 可知,B错误,C正确;由于F1的大小和方向都不确定,所以增大F1时,F2可能增大,可能减小,也可能不变,D错误。12345678910111212345678910111210.(2023四川成都高一期中)在平面内有作用于同一点的三个力,以力的作用点为坐标原点,已知F1=5 N,方向沿x轴正方向;F2=6 N,沿y轴正方向;F3=13 N,沿x轴负方向,则这三个力的合力(　　)A.大小为2 N,方向指向第一象限B.大小为2 N,方向指向第三象限C.大小为10 N,方向指向第二象限D.大小为10 N,方向指向第四象限C解析 x轴上F1、F3的合力为沿y轴正方向,大小为F13=13 N-5 N=8 N,再跟F2进行合成,由平行四边形定则可知合力大小为10 N,方向指向第二象限,故C正确。12345678910111212345678910111211.(2023广东广州高一期末)在现实生活中,力的分解有着广泛的应用,劈柴用的斧头就是利用了力的分解知识。图甲为劈柴斧头的剖面图,用斧头劈柴,我们感觉会更容易一些,只需用一个较小的竖直向下的力作用于斧头上,便可以把木柴劈开。下列说法正确的是(　　)A.力F一定比它沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力都大B.一个较小的力F可以分解为两个较大的分力,从而把柴劈开C.力F的大小等于沿垂直于AB与BC两个方向分解的两个分力大小之和D.乙图中,斧头P与斧头Q的质量相同,且α<β,则用Q更容易把柴劈开B12345678910111212345678910111212.如图所示,一位重600 N的演员悬挂在绳上。若AO绳与水平方向的夹角为37°,BO绳水平,则AO、BO两绳受到的拉力各为多大?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)123456789101112解析 人对竖直绳的拉力F大小等于人的重力G,由于该力的作用使AO、BO也受到拉力的作用,因此F产生了沿AO方向、BO方向使O点拉绳的分力F1、F2,将F沿AO方向和BO方向分解成两个分力,如图所示,由画出的平行四边形可知,AO绳上受到的拉力 =1 000 N,BO绳上受到拉力答案 1 000 N　800 N