高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4_1 怎样求合力学业分层测评 沪科版必修1

4.1 怎样求合力 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)下列物理量在运算时遵循平行四边形定则的有() 【导学号：69370177】A时间B位移C速度D加速度【解析】矢量运算时遵循平行四边形定则，标量运算时不遵循，上述几个物理量中只有时间是标量，故A项不符合题意【答案】BCD2(2016上海理工大学附中高一期末)两个力F1和F2间的夹角为，两个力的合力为F.以下说法正确的是() 【导学号：69370178】A若F1和F2大小不变，角越小，合力F就越小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】若F1和F2大小不变，角越小，合力F越大，故A错误；由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1F2|F合F1F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B错误；如果夹角不变，F1大小不变，当F2增大时，如果夹角的范围为：090，根据平行四边形定则作图，如图：从图中可以看出，合力一定增大：如果夹角的范围为：90180，根据平行四边形定则作图，如图从图中可以看出，合力先减小后增加，存在相等的可能，故C错误；二力平衡时，合力为零，此时合力F比分力中的任何一个力都小，故D正确【答案】D3(2016西城区高一检测)如图419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，F2与F3垂直，F16 N，F22 N，F33 N则质点所受的合力为() 【导学号：69370179】图419A7 NB11 NC1 ND5 N【解析】F1与F2的合力F为4 N，方向沿F1方向，F与F3的合力F5 N，D对【答案】D4一根细绳能承受的最大拉力是G.现把一重为G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过()A45B60C120D135【解析】由于细绳是对称分开的，因而两绳的拉力大小相等且与竖直方向的夹角相等，为保证物体静止不动，两绳拉力的合力大小等于G，随着两绳夹角的增大，绳中的拉力增大，当两绳间的夹角为120时，绳中拉力刚好等于G.故C正确，A、B、D错误【答案】C5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F1F2F3，则下列四个选项中，这三个力的合力最大的是() 【导学号：69370180】ABCD【解析】根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1F2F3，所以C项合力最大故C正确【答案】C6(2016盐城高一检测)某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过60角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为()A0B.F4CF4D2F4【解析】将力F4旋转60角之后，其余三个力的合力未变，大小仍为F4，方向与原F4方向相反，故此时力F4与其余三个力的合力的夹角为120，根据平行四边形定则可知总合力大小为F4，C正确【答案】C7有三个力，一个力是12 N，一个力是6 N，一个力是7 N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是() 【导学号：69370181】A合力的最小值为1 NB合力的最小值为0C合力不可能为20 ND合力可能为30 N【解析】三个力方向相同时合力最大Fmax25 N，6 N、7 N两力的合力范围1 NF合13 N，当合力F合12 N，且方向与第三个力相反时，三力的总合力为零，即三力的总合力范围是0F总25 N，所以A、C、D错，B对【答案】B8如图4110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. 【导学号：69370182】图4110【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FF1cos 3010050 NF2F1sin 3010050 N.【答案】50 N50 N能力提升9(多选)互成90角的两个共点力F1和F2大小不同，它们的合力大小为F，保持F1和F2方向不变的情况下()AF1、F2同时增大一倍，F也增大一培BF1、F2同时增加5 N，F也增加5 NCF1增加5 N，F2减少5 N，F一定不变DF1、F2中的一个减小，F不一定减小【解析】F，当F1、F2同时增大一倍时，F合22F，选项A正确；当F1、F2同时增加5 N时，F合F5 N，选项B错误；当F1增加5 N，F2减少5 N时，F合F不一定成立，选项C错误；F1、F2中的一个减小，F一定减小，选项D错误【答案】A10如图4111所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知，则这三个力的合力为()图4111AF2B2F2C3F2D4F2【解析】由几何知识知，力F1与F3垂直，以F1、F3为邻边作平行四边形，如图所示，则F1、F3的合力为PC代表的线段，由于2，即PC代表的力等于2F2，故三个力的合力为3F2，C正确【答案】C11将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、分度值为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图4112所示这时弹簧测力计的示数可从图中读出. 【导学号：69370184】图4112(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和 N(只需读到0.1 N)(2)在方格纸(如图4113)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力图4113【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.1 N，因此，竖直向下弹簧测力计读数为2.5 N，水平向右的弹簧测力计的读数为4.0 N.(2)选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N，求出的合力如图所示【答案】见解析12如图4114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F13.0 N，F24.0 N，g取10 m/s2，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？ 图4114【解析】由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F5.0 N若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为FNmg6.0 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 N1.0 N