2020年秋高中物理必修一课时练案：第三章-相互作用-第4节--力的合成.docx

第4节 力的合成

题组1 力的合成(时间：10分钟 分值：16分)
1.［4分］(多选)关于两个力的合力，下列说法错误的是( )
A.两个力的合力确定大于每个分力
B.两个力的合力可能小于较小的那个分力
C.两个力的合力确定小于或等于每个分力
D.当两个力大小相等时，它们的合力可能等于分力大小

2.［4分］(单选)两个力和大小不变，关于、与其合力F的关系，下列说法中正确的是( )
A.F的大小随、间夹角的增大而增大
B.的大小确定大于中最大者
C.的大小随间夹角的增大而减小
D.的大小不能小于、中最小者

图3-4-1
3.［4分］在“验证力的平行四边形定则”试验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图3-4-1所示)。试验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必需留意以下几项：
A.两根细绳必需等长
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同始终线上
C.在使用弹簧测力计时要留意使弹簧测力计与木板平面平行
其中正确的是 。(填入相应的字母)

图3-4-2
4.［4分］(多选)如图3-4-2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，可实行的方法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将病人的脚向左移动
D.只将两定滑轮的间距变大

题组2 共点力(时间：10分钟 分值：16分)
5.［4分］(单选)光滑水平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中＝8 N，方向水平向左;＝16 N，方向水平向右。当从16 N渐渐减小至0时，二力的合力大小变化是( )
A.渐渐增大 B.渐渐减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小

6.［4分］(单选)物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力不行能为0的是( )
A.5 N，7 N，8 N B.5 N，2 N，3 N
C.1 N，5 N，10 N D.10 N，10 N，10 N

图3-4-3

7.［4分］ (多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图3-4-3所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是( )
A.当θ=120°时，F＝G
B.不管θ为何值时，都有F＝
C.当θ=0°时，F＝

图3-4-4
D.θ越大，则F越小

8.［4分］(单选)如图3-4-4所示是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，则这两个分力的大小分别是( )
A.1 N和4 N B.2 N和3 N
C.1 N和5 N D.2 N和4 N

题组3 综合拓展提升(时间：15分钟 分值：18分)

图3-4-5
9.［6分］(单选)蹦床运动是运动员在一张弹性的网上借助于网的作用被弹起确定的高度，运动员在空中做出各种秀丽 的动作。它在我国起步较晚，但进展快速，图3-4-5为蹦床上弹性网示意图，网绳的结构为正方格形，O、A、B、C、D等为网绳的结点。平安网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳DOE、BOG均成向上的120°张角，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点四周每根网绳承受的力的大小为( )
A.F B. C. D.

图3-4-6
10.［6分］(单选)如图3-4-6所示，力F作用于物体的O点。现要使作用在物体上的合力沿OO′方向，需再作用一个力，则的最小值为( )
＝Fsin α =Ftan α
=F ＜Fsin α

图3-4-7
11.［6分］(单选)如图3-4-7所示，用A、B两个弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点 ，现保持A的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时( )
A.B的示数变大，β角变大
B.B的示数变小，β角变小
C.B的示数变大，β角变小
D.B的示数不变，β角不变
参考答案

图3-4-8
1. AC 解析：设分力与分力的夹角为，依据力的平行四边形定则，合力是以为邻边的平行四边形所夹的对角线，如图3-4-8所示，当=0°时，;当=180°时，|，以上分别为合力的最大值和最小值。当且夹角=180°时，合力＝0，小于任何一个分力，当，夹角120°时，合力，故选项A、C说法错误。
2. C 解析：合力随两分力夹角的增大而减小;当夹角为180°时，合力最小;合力可以大于某一分力，也可以小于某一分力。
3. C 解析：两根细绳不必等长，由于试验中能以两根细绳的方向确定两分力方向即可，选项A错误。作用在两绳套的力大小不愿定相等，所以橡皮条也不愿定与两绳夹角的角平分线在同始终线上，选项B错误。在使用弹簧测力计时必需使弹簧测力计与木板平面平行，由于三个力必需在同一平面内，选项C正确。
4. BC 解析：脚受的拉力等于两侧绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和θ角均不变，所以脚受到的拉力不变，选项A错误;只增加重物的质量，绳的拉力增大，所以合力增大，故选项B正确;只将病人的脚向左移动，θ角减小，合力将增大，选项C正确;只将两定滑轮间距变大，θ角变大，合力将减小，选项D错误。
5. C 解析：减至8 N的过程中合力减小至0，当连续减小时，合力开头增大，但方向与原来合力的方向相反，故选项C正确。
6. C 解析：选项A中，前两个力合力的范围是2 ≤12 N，第三力在其范围之内;选项B中，前两个力合力的范围是3 ≤7 N，第三个力在其合力范围之内;选项C中，前两个力合力的范围是4 ≤6 N，第三个力不在其合力范围之内;选项D中，前两个力合力的范围是≤20 N，第三个力在其合力范围之内，故只有选项C中第三个力不在前两个力合力的范围之内，即选项C中三个力的合力不行能为0。
7. AC 解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ=120°时，＝F＝G;θ=0°时，F＝＝，故选项A、C正确，B错误。在合力确定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误。

图3-4-9

8. B 解析：由图像可得=0°时，=5 N;θ=180°时，设=1 N，解得，=3 N，=2 N。
9. B 解析：由题意知，4根绳子在竖直方向的合力大小为F，设每根绳子拉力为T，如图3-4-9所示，则由几何关系有4Tcos 60°=F，所以T=。
10. A 解析：解法一：利用三角形的边角关系。依据平行四边形定则作出分力与合力的图示，如图3-4-10甲所示。由正弦定理得=，所以＝。当θ=90°，即sin θ=1时，有最小值，为Fsin α。
解法二：利用矢量图形法。依据力的三角形定则，作、F与合力的图示，如图3-4-10乙所示。的箭尾位置不变的状况下，其箭头可在′线上滑动，由图可知，当与OO′即垂直时，有最小值，其值为＝Fsin α。
甲 乙
图3-4-10 图3-4-11
11. B 解析：“使O点保持不变”即表明A、B拉力的合力的大小和方向不变，则以O为圆心，以A的拉力大小为半径画圆弧如图3-4-11所示，依据平行四边形定则，按题意α减小，可知B的拉力的大小和方向均发生相应的变化。由图可知B的拉力的大小和角度β都将变小。