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高中物理必修1课时配套习题 第三章相互作用 3-4 力的合成



第三章 3-4 习题训练
基础训练 1.(成都航天中学 09-10 学年高一上学期期中)用两根绳子吊起一重物,使重物保持静 止,逐渐增大两绳之间的夹角,则在增大夹角的过程中,两绳对重物拉力的合力将( A.不变 C.增大 答案:A 2.物体受两个共点力 F1 和 F2 作用,其大小分别是 F1=6N,F2=10N,则无论这两个 力之间的夹角为何值,它们的合力不可能是( A.5N C.16N 答案:D 解析:∵F2-F1≤F≤F2+F1,即 4N≤F≤16N ∴A、B、C 可能,D 不可能. 3.两个共点力 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( A.从最小逐渐增加到最大 B.从最大逐渐减小到零 C.从最大逐渐减小到最小 D.先增大后减小 答案:C 解析:作出平行四边形,由此可知当平行四边形的两个邻边长度一定时,两邻边夹角越 小,两邻边之间的对角线越长,反之,当夹角越大时对角线越短,故 C 正确. 4. (福建泉州市 2010 年高一模块水平测试)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中, 为了使实验能够顺利进行, 且尽量减小误差, 你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是 ________. A.使用测力计前应校对零点 B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行 C.两细绳套必须等长 D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计量程 E.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 F.实验中两次拉细绳套须使结点达同一位置 G.把橡皮筋的另一端拉到 O 点时,两个测力计之间夹角应取 90°,以便算出合力大小 ) B.10N D.18N ) B.减小 D.先减小后增大 )

答案:ABDF 5.如图所示,表示合力 F 的大小与两分力夹角 θ 的关系图线,则这两个分力的大小分 别为________和________.

答案:10 N 8 N 解析:设两个分力分别为 F1 和 F2,由图象可知:当 θ=0°时 F1+F2=18 N 当 θ=180°时,F1-F2=2 N 联立两式 解得 F1=10 N F2=8 N 6.如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.其中一人用了 450N 的拉力,另 一人用了 600N 的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是 90°,求它们的合力.

答案:750N 方向竖直向上 解析:力的示意图如图,则 F1、F2 的合力应和牌匾的重力平衡. F 合= F2+F2 1 2 = 4502+6002N =750N,方向竖直向上. 7. 两个共点力, 当它们同方向时合力的大小为 7 N, 当它们反方向时合力的大小为 1 N, 问当它们互相垂直时合力的大小是多少牛? 答案:5 N 解析:设这两个共点力的大小分别为 F1 和 F2,且 F1>F2,由题意当二力同向时有: F1+F2=7 N 当二力反向时有:F1-F2=1 N 解得:F1=4 N F2=3 N 当 F1 和 F2 互相垂直时(如图)有
2 F= F1+F2= 42+32N=5 N. 2

即当二力互相垂直时合力的大小为 5 N 能力提升

1.运动员在单杠上处于如下图所示的平衡状态,两只手臂的夹角为 60°,已知该运动 员体重为 600N,则手臂的支持力约为( )

A.300N C.400N 答案:B G/2 =200 3N. 解析:F= COS30°

B.200 3N D.600N

2.质量为 m 的长方形木块静止在倾角为 θ 的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的 合力方向应该是( A.沿斜面向下 C.沿斜面向上 答案:D 解析:如图所示,用一个力 F 合替代支持力 FN 与摩擦力 F,则物体相当于只受两个力的 作用.由于物体静止,由二力平衡条件知,F 合必竖直向上. ) B.垂直于斜面向上 D.竖直向上

3.如图所示,一根细绳能承受最大拉力 G,将一重为 G 的画框挂在竖直墙壁上,若想 绳子不断,两绳间的夹角不能超过( )

A.45° C.120° 答案:C

B.60° D.135°

4.(四川绵阳市 09-10 学年高一期末)如图,物体 A 和 B 的重力分别为 11N 和 7N,不 计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤所受的合力和弹簧秤的读数为( )

A.0N,7N C.0N,18N 答案:A

B.4N,7N D.4N,18N

5.在“验证力的平行四边形定则”实验中,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(如下图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮 条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:

A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平行. 其中正确的是________.(填入相应的字母) 答案:C 解析:在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;二力合成时,其合力方向 不一定在两分力的角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上,实 验时弹簧测力计应与木板平面平行,使其读数与绳的作用力相等.则 C 项正确. 点评:细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力合成时,其合力方向不一定在两 分力的角平分线上. 6.将橡皮筋的一端固定在 A 点,另一端拴上两根细绳,两根细绳分别连着一个量程为 5 N、最小刻度为 0.1 N 的弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到 O 点时,两根细绳相互垂直, 如下图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图中可读得两个相互垂直的拉力大小分别是________ N 和________ N.(只需读到 0.1 N) (2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.

答案:(1)由图读出水平测力计示数为 4.0 N,竖直测力计示数为 2.5 N (2)作图如下图所示

7.如图所示,两根相同的橡皮条,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到 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?

答案:25 N 解析:根据在原位置时物体静止,求出橡皮条的拉力,由于变化后结点位置不变,因此 每根橡皮条的拉力大小不变,方向变化,合力已变. (1)设 OA、OB 并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为 F,则它们产生的合力为 2F 与 G1 50 G1 平衡,所以 F= = N=25 N. 2 2 (2)当 A′O、B′O 夹角为 120°时,橡皮条伸长不变,故 F 仍为 25 N.它们互成 120° 角,所以合力的大小为 25 N.即应挂的重物重 25 N.



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