2019_2020学年新教材高中物理课后作业13力的合成和分解含解析新人教版必修.doc

课后作业(十三) 要点对点练要点一：力的合成1如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()解析由矢量合成法则可知A选项的合力为2F3，B选项的合力为0，C选项的合力为2F2，D选项的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C选项答案C2两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为()A. B. C. D. 解析由题意知F1F2A，F1F2B，故F1，F2.当两力互相垂直时，合力F .答案B3(多选)物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A3 N,4 N,8 N B5 N,2 N,3 NC1 N,5 N,10 N D10 N,10 N,10 N解析三个力合成，若前两个力的合力可与第三个力大小相等，方向相反，就可以使这三个力的合力为零，只要使第三个力在其他两个力的合力范围之内，就可能使合力为零，即第三个力F3满足：|F1|F2|F3|F1|F2|.所以选项A、C符合题意答案AC要点二：力的分解4如图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为()AFsin BFcosCFtan D.解析根据平行四边形定则，将F沿水平和竖直方向分解，则有F2Fcos，B正确答案B5将一个有确定方向的力F10 N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30夹角，另一个分力的大小为6 N，则在分解时()A有无数组解 B有两组解C有唯一解 D无解解析由三角形定则作图如图所示，由几何知识知另一分力的最小值F2Fsin3010 N5 N，而题中分力的大小为6 N，大于最小值5 N，小于F10 N，如图所示有两组解，B正确答案B6将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是()解析A图中重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果，故两分力即图中所示，A正确；B图中重力产生了向两边拉绳的效果，B正确；C图中重力产生了向两墙壁挤压的效果，故两分力应垂直于接触面，C错误；D图中重力产生了拉绳及挤压斜面的效果，D正确答案C要点三：实验：探究两个互成角度的力的合成规律7有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题(1)改变钩码个数，实验能完成的是_A钩码的个数N1N22，N34B钩码的个数N1N33，N24C钩码的个数N1N2N34D钩码的个数N13，N24，N35(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_A标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B量出OA、OB、OC三段绳子的长度C用量角器量出三段绳子之间的夹角D用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图中_(选填“甲”或“乙”)是正确的解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1|F2|F3F2，夹角为180，F2稍微增大，合力减小，D正确答案AD9如图所示，小物块P沿光滑半圆曲面下滑，其重力G的切向分量为G1，从A点下滑到最低点B的过程中，下列关于G1的大小变化的情况正确的是()A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大解析以物块为研究对象，作出重力的分解图如图所示，设切向分量G1与G的夹角为，根据几何知识得G1Gcos，当夹角缓慢增大时，cos减小，则G1变小，B正确答案B10(多选)质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力为()Amg B(mgFsin)C(mgFsin) DFcos解析木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力f.沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解如图(这样建立坐标系只需分解F)，由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡)；在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡)，即FcosFf，FNmgFsin，又由于FfF压，所以Ff(mgFsin)，B、D正确答案BD11某同学为了探究两个互成角度的力的合力F随变化的关系，在如图甲所示的实验中，把E点与力的传感器相连接得到合力大小，如图乙所示在计算机上显示了合力F与变化的规律，则下列说法正确的是()A越大，合力越大B合力一定大于任何一个分力C根据图像无法求出两个分力的大小D这两个分力大小分别为3 N和4 N解析合力随的增大先减小后增大，A错误；合力可以比任何一个分力大，也可以比任何一个分力小，B错误；由图像可知，当0时，F1F27 N，当180时，|F1F2|1 N，可以解得两分力大小分别是3 N和4 N，故C错误，D正确答案D12某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤如下将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如下图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力记为FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图1所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图2中画出Fl图线，根据图线求得l0_cm.(2)测得OA6.00 cm，OB7.60 cm，则FOA的大小为_N.(3)在图3中作出FOA和FOB的合力F的示意图(4)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论解析(1)Fl图线如图甲所示，由图像知图线与横轴交点的横坐标即弹簧原长，故l010.0 cm.(2)由图像知橡皮筋的劲度系数k50.0 N/m，OA、OB的长度之和是13.60 cm，原长10 cm，则形变量x3.60 cm，所以弹力Tkx1.80 N.(3)合力F的示意图如图乙所示(4)橡皮筋搭在秤钩上拉至O点和把橡皮筋挂在秤钩上拉至O点效果相同，F应与FOO比较答案(1)如解析图甲所示10.00(9.80、9.90、10.10均正确)(2)1.80(1.701.90均正确)(3)如解析图乙所示(4)FOO9