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3-4力的合成A组合格性水平训练1.[求合力]有两个共点力F1=2N,F2=4N,它们合力F的大小可能是 A.1NB.5NC.7ND.9N答案 B解析 由|F1-F2|≤F≤|F1+F2|知,它们合力范围为2≤F≤6,B正确2.[合力分力关系]下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是 A.合力就是分力的代数和B.合力总比某一分力大C.分力与合力的方向总是不一致的D.合力的大小可能等于某一分力的大小答案 D解析 合力是分力的矢量和,而不是代数和,A错误;合力的大小在两分力的代数和与两分力代数差的绝对值之间,B错误,D正确;当两分力方向相同时,合力与分力方向相同,C错误3.[合力分力关系]两个大小分别为F1和F2F2F1的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足 A.F2≤F≤F1B.≤F≤C.F1-F2≤F≤F1+F2D.F-F≤F2≤F+F答案 C解析 当两个分力的夹角为零时,合力最大,最大值为F1+F2;当两个分力的夹角为180°时,合力最小,最小值为F1-F2,所以F1-F2≤F≤F1+F2,C正确4.[合力分力关系]两个共点力F1与F2的合力大小为6N,则F1与F2的大小可能是 A.F1=2N,F2=9NB.F1=4N,F2=8NC.F1=1N,F2=8ND.F1=2N,F2=1N答案 B解析 由于合力大小范围为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,可以对每组数据进行简单加减确定其合力范围,只要其区间有6N的就可以是解,所以B正确
5.[合力分力关系]如图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住在这三种情况下,若绳的张力分别为FT
1、FT
2、FT3,轴心对定滑轮的支持力分别为FN
1、FN
2、FN3,滑轮的摩擦、质量均不计,则 A.FT1=FT2=FT3,FN1FN2FN3B.FT1FT2FT3,FN1=FN2=FN3C.FT1=FT2=FT3,FN1=FN2=FN3D.FT1FT2FT3,FN1FN2FN3答案 A解析 由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以FT1=FT2=FT3又轴心对定滑轮的支持力等于绳对其的合作用力,而已知两个分力的大小,两分力夹角θ0θ120°越大,合力F越小,故FN1FN2FN3,A正确6.[合力分力关系]光滑水平面上的一个物体,同时受到两个力的作用,其中F1=8N,方向水平向左;F2=16N,方向水平向右当F2从16N逐渐减小至0时,二力的合力大小变化是 A.逐渐增大B.逐渐减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案 C解析 F2减至8N的过程中合力减小至0,当F2继续减小时,合力开始增大,但方向与合力原来的方向相反故C正确
7.[多力合成]如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10N,求这5个力的合力大小 A.50NB.30NC.20ND.10N答案 B解析 由力的平行四边形定则可知,图中F2与F4的合力等于F1,F3与F5的合力也等于F1,故这5个力的合力为3F1=30NB正确8.[分力计算]如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为 A.G和GB.G和GC.G和GD.G和G答案 B解析 根据对称性知两绳拉力大小相等,设为F,其夹角为90°,根据两力相等合力的公式F合=2Fcos,得F合=2Fcos日光灯处于平衡状态,合力与重力平衡,于是有2Fcos45°=G解得F=G,B正确9.[实验综合]某学习小组在“探究求合力的方法”的实验中1其中的两个实验步骤分别是A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计弹簧测力计与方木板平面平行互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2;B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向请指出以上步骤中的错误或疏漏A中是________________________,B中是________________________2该学习小组纠正了1中的问题后,某次实验中两个弹簧测力计的拉力F
1、F2已在甲图中画出,图中的方格每边长度表示2N,O点是橡皮条的结点,请用直角三角板严格作出合力F的图示,并求出合力的大小为________N3图乙是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图,F和F′中________是F1和F2合力的实际测量值答案 1没有记录两拉力的方向 没有说明要把结点拉至O点2图见解析
14.1或10 3F′解析 1步骤A中需记录O点位置,两拉力的大小和方向,题目漏掉了两拉力方向;用一个弹簧秤拉橡皮条时,需保证力的作用效果相同,即要把结点拉至O点,而不是使它的伸长量与两弹簧测力计拉时相同2利用尺规作图作出以两个拉力长度为边长的平行四边形如图所示,根据标度测算出合力的大小为10N3图中F是根据平行四边形定则做出的合力,实际测量值应该是F′10.[实验综合]某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向1本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N2下列不必要的实验要求是________请填写选项前对应的字母A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置3某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法答案
13.6 2D3
①减小弹簧测力计B的拉力;
②减小重物M的质量或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等解析 1由题图知,弹簧测力计A的分度值为
0.2N,读数为
3.6N2验证力的平行四边形定则,一定要记好合力与两分力的大小与方向,与结点位置无关,D错误;M的重力即合力,A正确;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,B正确;拉线与木板平行才能保证力在木板平面内,C正确3对O点受力分析如图所示,可见若减小FOA可调节FOB的大小或方向,调节OA方向或减小物重G等B组等级性水平训练
11.[求分力]甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,要使船沿OO′方向航行,乙的拉力至少应多大?方向如何?答案 500N 方向垂直于OO′指向另一侧解析 要使船沿OO′方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向在图中,作平行四边形可知,当乙拉船的力的方向垂直于OO′时,乙的拉力F乙最小,其最小值为F乙min=F甲sin30°=1000×N=500N
12.[求分力]如图所示,长为l=5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为d=4m的两杆的顶端A、B处绳上挂一个光滑的轻质挂钩,下端悬挂一个重为G=12N的物体,稳定后静止在图中位置求细绳的拉力大小答案 10N解析 物体受到挂钩两侧细绳的拉力和重力作用,则细绳的两个拉力的合力与物体的重力平衡根据平行四边形定则,作出两个拉力的合力如图所示因为整体是一根细绳,所以挂钩两侧的细绳拉力大小相等,设拉力大小为T,则作出的平行四边形是菱形,所以图中α=β利用菱形的对角线互相垂直平分,可得F=G=2Tsinα如图中的虚线延长线所示,cosα==,所以α=37°,T==10N。