1、第三章 第4节 力的合成
课时强化演练
一、选择题
1.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大
B.合力F总比分力中的任何一个力都大
C.假如夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必定增大
D.合力F可能比分力中的任何一个力都小
解析:力的合成是矢量合成,不仅要考虑大小还要考虑方向,由平行四边形定则可知A、D正确.
答案:AD
2.(2021~2022学年湖北省孝感中学高一上学期期中考试)如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是F
2、1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
解析:依据平行四边形定则可知,选项A、D中合力的大小相等,且小于2F3,选项B中三个力的合力为零,选项C中三个力的合力大小为2F3,故选项C正确.
答案:C
3.如图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减小,可实行的方法是( )
A.只增加绳的长度
B.只减小重物的质量
C.只将病人的脚向左移动
D.只将两定滑轮的间距增大
解析:脚所受拉力为两绳的合力,如图所示,合力F=2Tcos
3、θ
T=mg
F=2mgcosθ,增大θ角或减小重物的质量都会使脚所受的合力减小,因此B、D正确.
答案:BD
4.如图所示,质量为6 kg的物体,在水平向右大小为20 N的力F的作用下向右运动,物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,则物体所受到的合力为( )
A.20 N,水平向右 B.12 N,水平向左
C.32 N,水平向右 D.8 N,水平向右
解析:先对物体进行受力分析,物体受重力、弹力、摩擦力、水平推力四个力的作用,其中重力、弹力大小相等,方向相反,作用效果相互抵消,所以物体所受合力即摩擦力与水平推力的合力.摩擦力f=μN=μmg=12 N,水平向
4、左,所以合力F合=F-f=8 N,方向与F方向相同,即水平向右.故选项D正确.
答案:D
5.(2021~2022学年湖北省孝感中学高一上学期期中考试)如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm,劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面对上拉物体,若滑块与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计的读数不行能为( )
A.10 N B.20 N
C.40 N D.60 N
解析:对物体进行受力分析如图,当F足够大时,物体有沿斜面对上的运
5、动趋势,受到沿斜面对下的静摩擦力,由平衡条件有Fmax+F1-Gsin30°-Ff=0,得Fmax=Gsin30°+Ff-F1=45 N,拉力F的最小值可以为零,所以弹簧测力计的读数不行能为60 N,选项D正确.
答案:D
6.4个力的大小分别为8 N,5 N,11 N,23 N,这四个力的合力大小的范围正确的是( )
A.3 N≤F≤34 N B.9 N≤F≤47 N
C.0≤F≤47 N D.1 N≤F≤37 N
解析:当四个力的方向全都时,合力最大F=8+5+11+23=47 N,8 N、5 N、11 N三个力的合力范围为0≤F≤24 N,这三个力的合力可能与23 N
6、等大反向,合力为零,因此C正确.
答案:C
7.(2021~2022学年太原五中月考)如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
解析:由于OB细线恰好处于竖直方向,则可推断B球受到重力及OB绳的拉力二力平衡,AB绳的拉力为零.以A为争辩对象,A受到重力,绳OA的拉力及外力F,外力F与A球受到重力及OA绳拉力的合力方向相反,外力F的方向应处于竖直方向及OA
7、所在直线夹角的范围内,即F2、F3是可能的,选项B、C正确.
答案:BC
二、非选择题
8.(2021~2022学年北京市西城区第一学期期末考试)如图所示,三个共点力F1、F2与F3作用在同一个质点上,其中,F1与F2共线且反向,F3与F1垂直,F1=6 N、F2=2 N、F3=3 N.则质点所受的合力大小是多大?
解析:F1与F2的合力F12=F1-F2=4 N
F12与F3垂直,其合力F合==5 N .
答案:5 N
9.如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?
解析:由平行四边形定则可知,图中F1与F2的合力F==5.0 N.当木块滑动时,木块受到的滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=6.0 N.由于F6.0 N.此时木块运动,受滑动摩擦力作用,木块受的合力为1.0 N.
答案:5.0 N 1.0 N