力的合成和分解

4力的合成和分解課后篇鞏固提升合格考達(dá)標(biāo)練1.(2021陜西寶雞高一期末)在力的合成中,關(guān)于兩個(gè)分力與它們合力的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()A.合力大小一定等于兩個(gè)分力大小之和B.合力的方向一定與分力的方向相同C.合力大小一定比任何一個(gè)分力都大D.兩個(gè)分力不變且兩個(gè)分力的夾角在0~180°之間變化時(shí),夾角越大合力越小解析合力與分力的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則,合力大小不一定是等于兩個(gè)分力大小之和,A錯(cuò)誤;由力的平行四邊形定則可知,合力的方向不一定與分力的方向相同,B錯(cuò)誤;當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí),合力等于兩分力之和,合力大于每一個(gè)分力;當(dāng)兩個(gè)分力方向相反時(shí),合力等于兩個(gè)分力之差,合力可能小于分力,由此可見(jiàn):合力可能大于分力也有可能小于分力,C錯(cuò)誤;當(dāng)夾角在0~180°之間變化時(shí),由公式F=F12+F答案D2.如圖所示,輕繩OA、OB和OP將一只元宵花燈懸掛在P點(diǎn),花燈保持靜止。已知繩OA和OB的夾角為120°,對(duì)O點(diǎn)拉力的大小皆為F,輕繩OP對(duì)O點(diǎn)拉力的大小為()A.F B.2F C.3F D.2F解析輕繩OP對(duì)O點(diǎn)拉力的大小等于繩OA和OB的拉力的合力,根據(jù)幾何知識(shí)可知,應(yīng)為F。答案A3.(2021山西長(zhǎng)治高一月考)三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3可用如圖所示的有向線段表示,它們圍成封閉的三角形。則這三個(gè)力的合力最大的是()解析A中F1和F2的合力為-F3,合力等于0;B中F1和F3的合力為F2,合力等于2F2;C中F1和F2的合力為F3,合力等于2F3;D中F2和F3的合力為F1,合力等于2F1;由上可知2F1最大,故選D。答案D4.如圖甲為射箭比賽時(shí)的場(chǎng)景。已知弓的頂部跨度為l,且拉弓過(guò)程中l(wèi)保持不變;弦均勻且彈性良好,其自由長(zhǎng)度也為l,勁度系數(shù)為k;射箭時(shí)弦和箭可等效為圖乙情景:箭在弦的正中間,弦?jiàn)A在類(lèi)似動(dòng)滑輪的附加裝置上,將箭發(fā)射出去。發(fā)射箭時(shí)弦的最大長(zhǎng)度為2l,設(shè)弦的彈力滿(mǎn)足胡克定律,則箭被發(fā)射瞬間所受的彈力為()A.32kl B.kl C.3kl D.2解析由幾何知識(shí)知,兩側(cè)弦和虛線構(gòu)成一個(gè)正三角形,則弦伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x=2l-l=l,由胡克定律知,弦上的拉力為F=kx=kl,兩側(cè)弦之間的夾角為60°,則箭受到的彈力,即兩側(cè)弦的拉力的合力為F'=2Fcos30°=3kl。C項(xiàng)正確。答案C5.(2021湖北十堰高一期末)水平面上的物體在水平方向的力F1和F2作用下,沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示。已知F1=6N,F2=2N,下列說(shuō)法正確的是()A.撤去F1的瞬間,物體受到的合外力大小變?yōu)?NB.撤去F1的瞬間,物體受到的摩擦力大小變?yōu)?NC.撤去F2的瞬間,物體受到的合外力大小變?yōu)?ND.撤去F2的瞬間,物體受到的摩擦力大小仍為4N解析物體開(kāi)始在水平方向受三個(gè)力作用而平衡,根據(jù)平衡條件可得物體所受的摩擦力大小為Ff=F1-F2=6N-2N=4N,方向水平向左。撤去F1的瞬間,物體受到的摩擦力大小仍為4N,方向不變,物體受到的合外力大小變?yōu)?N,故A、B錯(cuò)誤;撤去F2的瞬間,物體受到的摩擦力大小仍為4N,方向不變,物體受到的合外力大小變?yōu)?N,故C錯(cuò)誤,D正確。答案D6.(2021山東濱州高一期末)如圖所示,某物體受四個(gè)共點(diǎn)力作用,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F1的大小不變,方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°,其余三個(gè)力的大小和方向均不變,則此物體受到的合力大小變?yōu)?)A.F1 B.2F1 C.2F1 D.3F1解析F2、F3、F4和F1四個(gè)共點(diǎn)力合力為零,則F2、F3、F4三個(gè)力的合力F與F1等大反向。將F1方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°時(shí),F與F1的夾角為60°,根據(jù)矢量運(yùn)算法則,結(jié)合三角形知識(shí),此時(shí)物體所受合力大小為F'=2F1cos30°=3F1,故選D。答案D等級(jí)考提升練7.某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用,若這三個(gè)共點(diǎn)力大小和方向分別如圖甲、乙、丙、丁所示(坐標(biāo)紙中每格邊長(zhǎng)表示1N大小的力),則關(guān)于該物體受到合力的說(shuō)法正確的是()A.甲圖中物體所受的合外力大小等于4NB.乙圖中物體所受的合外力大小等于4NC.丙圖中物體所受的合外力大小等于6ND.丁圖中物體所受的合外力大小等于6N解析對(duì)甲,先將F1與F3合成,然后再用勾股定理,與F2進(jìn)行合成,求得合力等于5N,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)乙,先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解,再合成,求得合力等于5N,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)丙,可將F1沿水平和豎直方向正交分解,求得合力等于6N,故C項(xiàng)正確;根據(jù)三角形定則,丁圖中合力等于0,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C8.(2020江西撫州高一期末)如圖所示,質(zhì)量為4kg的物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小為30N,在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,還受到一個(gè)方向向左的大小為18N的拉力作用,g取10m/s2,則地面對(duì)物體的作用力大小為()A.50N B.48N C.40N D.30N解析對(duì)物體受力分析,受到重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力、拉力,其中支持力大小等于重力大小,地面對(duì)物體的作用力是指支持力和滑動(dòng)摩擦力的合力,大小為F合=FN2+Ff2=答案A9.(多選)(2020四川江油中學(xué)高一月考)把重20N的物體放在θ=30°的粗糙斜面上并靜止,物體的右端與固定于斜面上的輕彈簧相連接,如圖所示,若物體與斜面間最大靜摩擦力為12N,則彈簧的彈力可能是()A.12N,方向沿斜面向上B.12N,方向沿斜面向下C.2N,方向沿斜面向下D.2N,方向沿斜面向上解析將重力按照作用效果分解:平行斜面的下滑分力為mgsin30°=10N,垂直斜面的垂直分力為mgcos30°=103N,當(dāng)最大靜摩擦力平行斜面向下時(shí),物體與斜面間的最大靜摩擦力為12N,彈簧彈力為拉力,等于22N;當(dāng)最大靜摩擦力平行斜面向上時(shí),物體與斜面間的最大靜摩擦力為12N,彈簧彈力為推力,等于2N;故彈簧彈力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力,也可以沒(méi)有彈力,故選A、C、D。答案ACD10.如圖所示,一位重600N的演員懸掛在繩上。若AO繩與水平方向的夾角為37°,BO繩水平,則AO、BO兩繩受到的拉力各為多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析人對(duì)豎直繩的拉力F大小等于人的重力G,由于該力的作用使AO、BO也受到拉力的作用,因此