2012年人教版高中物理必修一3.4力的合成练习卷(带解析)
一、选择题
1.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( ) A.大小和方向都确定 B.大小确定,方向不确定 C.大小不确定,方向确定 D.大小方向都不确定 【答案】A
【解析】力的合成与分解遵循平行四边形定则,因为只要平行四边形的相邻两边大小和方向确定了,那么这个平行四边形也就确定了,即合力的大小和方向都确定,A正确。 2.如图所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角θ是变化的,在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况为( )
A.逐渐增加到最大 B.从最大逐渐减小到零 C.从最大逐渐减小到最小 D.先增大后减小 【答案】C
【解析】两个分力的合力随着两分力间的夹角增大而减小,但角度为零时即两分力同向,这时合力最大,当两分力夹角为180°时即两力反向,这时合力最小,所以在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小从最大逐渐减小到最小,C正确。 3.下列说法中错误的是( ) A.力的合成遵循平行四边形定则 B.一切矢量的合成都遵循平行四边形定则
C.以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力 D.与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力 【答案】C 【解析】略
4.关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法,下述正确的是( ) A.合力F一定与F1、F2共同产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同种性质的力 C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 【答案】AC 【解析】略
5.重100 N的物体放在水平地面上,今用60 N的力竖直向上提物体,则物体所受的合力为( ) A.0
B.40 N,方向向下 C.60 N,方向向上 D.100 N,方向向下 【答案】A
【解析】60 N的力提不起100 N的物体,物体受地面支持力40 N,物体静止,合力为零. 6.关于共点力,下列说法中不正确的是( )
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,如果它们的作用线相交于同一点,则这几个力是共点力 【答案】A
【解析】根据共点力的概念,几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一个点,这几个力叫做共点力,所以C、D项正确.一对平衡力一定作用在同一条直线上,它们一定是共点力,故B正确.对于A选项中所描述的两个力,它们有可能一上一下,互相平行但不共点,所以A项错误.
7.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过( ) A.45° B.60° C.120° D.135°
【答案】C
【解析】当合力一定时,两分力的夹角越大,分力就越大,因为绳子左右对称分开,所以拉力相等,根据几何知识可得在两力夹角为120°时,两分力大小等于重力,夹角再增大,绳子间的拉力就大于G了,所以夹角不能超过120°,C正确。 8.大小为4 N,7 N,9 N的三个共点力作用在一个物体上,则( ) A.物体所受的合力的最大值为20 N B.三个力合力的最小值为2 N C.三个力合力的最小值为零 D.三个力的合力可能是5 N 【答案】ACD
【解析】这三个力任意两个力之和大于第三个力,任意两个力只差小于第三个力,所以这三个力的合力为,5N处于这个范围之内,所以合力可能为5N,故ACD正确。 9.水平横梁的一端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m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的
2
作用力为(g取10 m/s)( )
A.50 N B.50
N
C.100 N D.100
N
【答案】C
【解析】滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力.同一根绳张力处处相等,都等于重物的重力,即F1=F2=G=mg=100 N.根据平行四边形定则作图,可知两个力的合力为100 N,方向与水平方向成30°角斜向下.故C正确. 二、实验题
1.做“探究力的合成法则”的实验时,其中的三个实验步骤为:
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端拴两根细绳,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2.
(2)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.
(3)只用一只测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F和细绳的方向.
以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出:
(1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________. 【答案】(1)还要记录两条细绳的方向 (2)按选定的标度作平行四边形 (3)要把结点拉到O点
【解析】(1)因为我们要根据两个分力的大小和方向来研究力的合成所遵循的法则,仅仅大小是不行的,所以还要记录两条细声的方向,
(2)应该按照所选用的标度做平行四边形然后和理论比较, (3)分力与合力具有等效作用,所以要把结点拉到O点 三、计算题
1.两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶,甲的拉力是200 N,方向与航向间的夹角为60°,乙的拉力是200 N.要使小船能在河流中间沿直线行驶,那么乙用力的方向如何?小船受到两拉力的合力是多少?
【答案】乙用力的方向与航向成斜向右下30°角 400 N
【解析】要使小船能在河流中间沿直线行驶,则两人拉船的情况如下图所示.
由F甲=200 N,F乙=200 N可推知F甲与F乙垂直,故乙用力的方向与航向成斜向右下30°角.
则甲、乙两个人的拉力的合力为 F=
=
N=400 N.