高一物理必修一第三章第三节练习.doc

第4节力的合成

1．作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N和4 N，则它们的合力大小可能是
A．0　　　　　　　　　　　 B．5 N
C．3 N D．10 N
解析　根据|F1－F2|≤F≤F1＋F2得，合力的大小范围为1 N≤F≤9 N，故选项B、C正确。
答案　BC
2．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图3－4－3所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是

图3－4－3
A．三力的合力有最大值为F1＋F2＋F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向
C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向
D．由题给条件无法求出合力大小
解析　利用作图法可先求出F1与F2的合力为2F3，再与F3合成，三个力的合力为3F3，方向与F3同向。
答案　B
3．如图3－4－4所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F。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

图3－4－4
A．从最小逐渐增加到最大 B．从最大逐渐减小为零
C．从最大逐渐减小到最小 D．先增大后减小

解析　在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角的减小而增大，夹角为0°时合力最大；合力随着分力间夹角的增大而减小，夹角为180°时合力最小，所以C正确。
答案　C
4．如图3－4－5所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力为

图3－4－5
A．10 N，方向向右 B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向左 D．零
解析　当F1、F2同时作用于木块时，F1、F2的合力为8 N，静摩擦力为8 N。撤去F1后，木块只受F2的作用，F2小于8 N，物体一定静止。静摩擦力为2 N，合力为零。
答案　D
5．如图3－4－6所示，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°，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)

图3－4－6
A．50 N　　　　　 B．50 N
C．100 N D．100 N
解析　以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的张力F＝mg＝100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N，从图中看出，∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE，得∠CBE＝60°，即△CBE是等边三角形，故滑轮受到绳子的作用力大小为100 N。

答案　C

[限时30分钟；满分50分]
一、选择题(每小题6分，共30分)
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．如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
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．有三个力作用在同一个物体上，它们的大小分别为F1＝30 N，F2＝40 N，F3＝50 N，且F1的方向与F2的方向垂直，F3的方向可以任意改变，则这三个力的合力最大值和最小值分别为
A．120 N,0　　　　　　　B．120 N,20 N
C．100 N,0 D．100 N,20 N
解析　F1与F2的合力大小是确定的，为 N＝50 N。它与F3的合力情况，最大值为100 N，最小值为0。
答案　C
3．如图3－4－7所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1＝4 N，F2＝8 N，物体处于静止状态。如果将水平力F1增加5 N，则

图3－4－7
A．物体M仍处于静止
B．物体M受到的合力方向向左
C．物体M受到的合力方向向右
D．物体M受到的摩擦力等于5 N
解析　据题意可知，F1＝4 N，F2＝8 N时，物体处于静止状态，即物体所受静摩擦力最小值应为F2－F1＝(8－4) N＝4 N。如果将F1增加5 N，则F1＝(4＋5) N＝9 N。显然F1－F2＝(9－8) N＝1 N，小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为1 N，方向与F1的方向相反，物体所受合力为零，故A选项正确。
答案　A
4．如图3－4－8所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为

图3－4－8
A．200 N B．100 N
C．100 N D．50 N
解析　如图所示，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳的拉力F1＝F2＝100 N，柱顶所受压力大小F＝2F1cos 30°＝2×100× N＝100 N。故B选项正确。

答案　B
5．如图3－4－9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的关系图象，则这两个力的大小分别是

图3－4－9
A．1 N和4 N B．2 N和3 N
C．1 N和5 N D．2 N和4 N
答案　B
二、非选择题(共20分)
6．(10分)如图3－4－10所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0°，在O点处打结，吊一重50 N的物体后，结点O刚好位于圆心。今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？

图3－4－10
解析　作图法
设AO、BO并排吊起重物时，橡皮绳产生的弹力均为F，其合力大小为2F，该合力与重物的重力平衡，所以F＝＝ N＝25 N。由于结点O的位置不变，两橡皮绳的另一端分别沿圆周移动，所以橡皮绳的长度不变，其拉力大小不变，当A′O、B′O夹角为120°时，橡皮绳伸长不变，拉力仍为F＝25 N，两者互成120°，按作图法取5 mm长表示5 N的力，O点表示物体，作出平行四边形如图所示，量得对角线长2.5 cm，故合力F′的大小为×5 N＝25 N。该合力与应挂物体的重力平衡，所以，在结点处应挂重量为25 N的物体。

计算法：
物体的重力大小应等于两橡皮绳拉力的合力，即G＝2Fcos60°＝25 N。
答案　25 N
7．(10分)如图3－4－11所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小。

图3－4－11

解析　如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则

F＝F1cos 30°＝100× N
＝50 N。
F2＝F1sin 30°＝100× N＝50 N。
答案　50 N　50 N