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怎样求合力 练习与解析
1 有两个共点力F1、F2的合力为F,则有…………………………………………( )
A.合力F确定大于任何一个分力
B.合力F的大小可能等于F1,也可能等于F2
C.合力F有可能小于任何一个分力
D.合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
解析:物体受到两个共点力F1和F2时,其合力F的范围,|F1-F2|≤F≤F1+F2.当两个分力大小不变时,合力随分力间夹角的增大而减小.
答案:BCD
2 已知两个分力的大小依次为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中正确的是……………………………………………………………………………………………( )
A.不行能毁灭F<F1同时F<F2的状况
B.不行能毁灭F>F1同时F>F2的状况
C.不行能毁灭F<F1+F2的状况
D.不行能毁灭F>F1+F2的状况
解析:依据物体受到两个共点力F1和F2时,其合力F的范围,|F1-F2|≤F≤F1+F2.由此可以推断A、B、C三种状况均可能毁灭,答案选D.
答案:D
3 已知三个分力的大小依次为3N、5N、9N,关于这三个分力的合力大小下面给出了四个值:①0 N ②1 N ③5 N ④18 N.其中可能的是…………………………………( )
A.只有②③ B.只有①②③
C.只有②③④ D.只有①②④
解析:已知物体受到3 N和5N的力时合力的范围为2 N-8 N,与9N的力合成时合力的范围为1 N~17 N.由此推断①④两种状况不行能.
答案:A
4 物体同时受到同一平面内三个力的作用,下列几组力的合力不行能为零的是……………………………………………………………………………………………( )
A.5 N,7N,8 N B.5 N,2 N,3 N
C.5 N,1 N,10 N D.10 N,10 N,10 N
解析:假如第三个力处于两个力的合力范围之内,则这三个力的合力可能为零.例如A选项,5 N和7 N的合力范围是2 N~12 N,8 N在这个范围之内,三个力的合力可能为零,因此A选项不能选.依此类推,可以推断C选项中的三个力合力不行能为零.
答案:C
5 两个共点力的大小均为10 N,假如要使这两个力的合力大小也是10 N,则这两个共点力间的夹角应为…………………………………………………………………………( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
解析:两个力的大小相等,则求合力所作的平行四边形为菱形,设两个力间的夹角为θ,两个力为F,则F=2Fcos,即cos=1/2,故θ=120°.
答案:D
6 有大小分别为4 N、9 N、11 N的三个力,它们彼此之间的夹角可以变化,它们的合力的最大值是________,最小值是________.
解析:当三个力同向时合力最大,为三个力之和24 N;物体受到两个共点力F1和F2时,其合力F的范围|F1-F2|≤F≤F1+F2,4 N和9 N的合力的范围是5 N~13 N,当这两个力合力为11 N且与原来11 N的力反向时,合力可以取零.
答案:24 N 0
7 两个共点力F1、F2的合力的最大值为14 N,最小值为2 N.当F1、F2的夹角为90°时,合力大小为________N.
解析:共点力F1、F2取最大值时,F1+F2=14 N;取最小值时,F1-F2=2 N.解得F1=8 N,F2=6 N.当夹角为90°时,由直角三角形的学问可知,F==10N.
答案:10
8 如图4-1-7所示(俯视图),物体静止在光滑水平面上,有一水平拉力F=20 N作用在该物体上,若要使物体所受的合力在OO′,方向上(OO′与F夹角为30°),必需在水平面内加一个力F′,则F′的最小值为________,这时合力大小等于_________.
图4-1-7
解析:题中已知一个分力和合力的方向,只有构成完整的三角形(平行四边形的一半)才能满足合力与分力的关系.从图中可以看出当F′与OO′垂直时,F′取最小值,由三角形学问,得
F′=Fsin30°=F/2=10 N.
F合=Fcos30°=F/2=10N.
答案:10 N 10N
9 如图4-1-8所示,表示合力F的大小与两分力夹角θ的关系图线,则这两个分力的大小分别为________和________.
图4-1-8
解析:设两个分力分别为F1和F2,由图象可知:
当θ=0°时,F1+F2=18 N
当θ=180°时,F1一F2=2 N
联立两式,解得 F1=10 N,F2=8 N
答案:10 N 8 N
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