2019-2020年新教材高中物理 課時分層作業(yè)9 力的合成（含解析）魯科版必修1

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1、課時分層作業(yè)(九) (時間：40分鐘　分值：100分) [合格基礎練] 一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分) 1．關于共點力，下列說法中不正確的是(　　) A．作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，這兩個力是共點力 B．作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點力 C．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點在同一點上，則這幾個力是共點力 D．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線交于同一點，則這幾個力是共點力 A　[共點力是幾個力作用于同一點或力的作用線相交于同一點的力．若受兩個力平衡的物體，則物體所受的必定是共點力，所以A

2、錯，B、C、D對．] 2．有三個力，大小分別為13 N、3 N、29 N．那么這三個力的合力最大值和最小值應該是(　　) A．29 N,3 N　　　 B．45 N,0 N C．45 N,13 N D．29 N,13 N C　[當三個力同方向時，合力最大，為45 N；任取其中兩個力，如取13 N、3 N兩個力，其合力范圍為10 N≤F≤16 N，29 N不在該范圍之內，故合力不能為零，當13 N、3 N的兩個力同向，與29 N的力反向時，合力最小，最小值為13 N，則C正確，A、B、D錯誤．] 3．作用在一個物體上的兩個共點力，大小分別是30 N和40 N，如果它們之間的夾角是90°，

3、那么這兩個力的合力大小是(　　) A．10 N B．50 N C．70 N D．1 200 N B　[當兩個力的夾角為90°時，由勾股定理得，F(xiàn)合＝＝ N＝50 N．故選B.] 4．下列圖中，F(xiàn)1、F2、F3恰好構成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是(　　) A　　　B　　　C　 　D C　[由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個力的合力最大的為C圖．] 5.如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，F(xiàn)1、F2和F3三個力的合力為零．下列判斷正確的是(　　) A

4、．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2 C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1 B　[三個力的合力為零，即F1、F2的合力F3′與F3等大反向，三力構成的平行四邊形如圖所示，由數(shù)學知識可知F3>F1>F2，B正確．] 6．如圖所示，是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關系圖象，則這兩個力的大小分別是(　　) A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N B　[由圖象可知：當兩分力的夾角為0°時，合力為5 N，即F1＋F2＝5 N，當兩分力的夾角為180°時，合力為1 N，即|F1－F2|＝1 N，由以上二式解得F1

5、＝3 N，F(xiàn)2＝2 N或F1＝2 N，F(xiàn)2＝3 N，故選B.] 二、非選擇題(14分) 7.如圖所示，有五個力作用于同一點O，表示這五個力的有向線段恰分別構成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線．已知F1＝10 N，則這五個力的合力大小為多少？ [解析]　方法一：巧用對角線特性．如圖甲所示，根據(jù)正六邊形的特點及平行四邊形定則知：F2與F5的合力恰好與F1重合；F3與F4的合力也恰好與F1重合；故五個力的合力大小為3F1＝30 N. 甲　　　　　　　乙 方法二：利用對稱法．如圖乙所示，由于對稱性，F(xiàn)2和F3的夾角為120°，它們的大小相等，合力在其夾角的平分線上，故力F2和F3的合

6、力F23＝2F2cos 60°＝2(F1cos 60°)cos 60°＝＝5 N．同理，F(xiàn)4和F5的合力也在其角平分線上，由圖中幾何關系可知：F45＝2F4cos 30°＝2(F1cos 30°)cos 30°＝F1＝15 N．故這五個力的合力F＝F1＋F23＋F45＝30 N. [答案]　30 N [等級過關練] 一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分) 1．某物體所受n個共點力的合力為零，若把其中一個力F1的方向沿順時針方向轉過90°，并保持其大小不變，其余力保持不變，則此時物體所受的合力大小為 (　　) A．F1　　 B.F1 C．2F1 D．0 B　[物體所受n個

7、力的合力為零，則其中n－1個力的合力一定與剩下來的那個力等大反向，故除F1以外的其他各力的合力的大小也為F1，且與F1反向，故當F1轉過90°時，合力應為F1，B正確．] 2．一根細繩能承受的最大拉力是G，現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對稱地分開，若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過(　　) A．45° B．60° C．120° D．135° C　[由于細繩是對稱分開的，因而兩繩的拉力相等，為保證繩不斷，兩繩拉力的合力大小等于G，隨著兩繩夾角的增大，兩繩中的拉力增大，當兩繩的夾角為120°時，繩中拉力剛好等于G.故C正確，A、B、D錯誤．]

8、3．(多選)若兩個力F1、F2的夾角為α(90°<α<180°)，且α保持不變，則(　　) A．一個力增大，合力一定增大 B．兩個力都增大，合力一定增大 C．兩個力都增大，合力可能減小 D．兩個力都增大，合力可能不變 CD　[如圖所示，保持F1與兩力的夾角α不變，當F2增至F2′時，F(xiàn)1和F2的合力F變?yōu)镕′，由圖象可直觀看出F>F′，即兩分力中一個力增大，合力不一定增大．同理可分析出：兩個力都增大，合力可能增大，可能減小，也可能不變，故C、D兩項正確．] 4．手握輕桿，桿的另一端安裝有一個輕質小滑輪C，支撐著懸掛重物的繩子，如圖所示，現(xiàn)保持滑輪C的位置不變，使桿向下轉動一個角度，

9、則桿對滑輪C的作用力將(　　) A．變大　　 B．不變 C．變小 D．無法確定 B　[物體的重力不變，那么繩子的拉力大小仍然等于物體的重力，保持滑輪C的位置不變，即兩段繩子間的夾角不變，所以兩繩子拉力的合力不變，輕質滑輪的重力不計，所以兩繩子拉力的合力與桿對滑輪C的作用力等大反向，所以桿對滑輪C的作用力不變，故選B.] 二、非選擇題(本題共2小題，共26分) 5．(13分)如圖所示，一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演，如果演員和獨輪車的總質量為80 kg，兩側的鋼索互成150°夾角，求鋼索拉力有多大？(cos 75°＝0.259，g取10 N/kg) [解析]　設鋼

10、索的拉力大小為F，則演員兩側的鋼索拉力的合力與演員和獨輪車的總重力等大反向．作出拉力與其合力的平行四邊形為菱形，如圖所示，根據(jù)幾何知識可知?。紽cos 75° 所以拉力F＝＝ N≈1 544 N. [答案]　1 544 N 6.(13分)如圖所示，兩根相同的橡皮條OA、OB，開始時夾角為0°，在O點處打結吊一重50 N的物體后，結點O剛好位于圓心．現(xiàn)將A、B分別沿圓周向兩邊移到A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°.欲使結點仍為圓心處，則此時結點處應掛多重的物體？ [解析]　根據(jù)在原位置時物體靜止，求出橡皮條的拉力．由于變化位置后結點位置不變，因此每根橡皮條的拉力大小不變，但是方向變化．設OA、OB并排吊起重物時，橡皮條產生的彈力均為F，則它們產生的合力為2F且與G1平衡，所以F＝＝ N＝25 N．當A′O、B′O夾角為120°時，橡皮條伸長不變，橡皮條產生的彈力仍為25 N，兩根橡皮條互成120°角，所以合力的大小為25 N，即應掛的重物重25 N. [答案]　25 N - 5 -