2018年秋高中物理 第3章 相互作用 4 力的合成課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc

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第三章　4 力的合成 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．(福建省四地六校2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期第二次聯(lián)考)如圖兩個(gè)體重相同的人靜止坐在秋千上，兩秋千繩子能承受的最大張力是一樣的。往兩人身上同時(shí)慢慢加相同重量的物體，直到繩子斷開，則下面的敘述正確的是(　C　) A．甲中繩子先斷 B．甲、乙中繩子同時(shí)斷 C．乙中繩子先斷 D．不確定 解析：小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等值反向，合力一定，兩分力夾角越大，分力越大，所以?shī)A角越大，繩子拉力越大，則乙中繩子容易斷，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤，故選C。 2．兩個(gè)共點(diǎn)力同向時(shí)合力為a，反向時(shí)合力為b ，當(dāng)兩個(gè)力垂直時(shí)合力大小為(　B　) A. B. C. D. 解析：假設(shè)兩個(gè)力分別為F1，F(xiàn)2，則： 同向時(shí)：F1＋F2＝a， ① 反向時(shí)：F1－F2＝b， ② 當(dāng)兩力垂直時(shí)：F＝， ③ 由①②得：F1＝(a＋b)/2，F(xiàn)2＝(a－b)/2， 代入③得：F＝。B正確。 3．(河北省邯鄲市大名一中2016～2017學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)檢測(cè))架在A、B兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng)，電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。下列說法中正確的是(　B　) A．夏季電線對(duì)電線桿的拉力較大 B．冬季電線對(duì)電線桿的拉力較大 C．夏季、冬季電線對(duì)電線桿的拉力一樣大 D．夏季、冬季電線桿對(duì)地面的壓力不一樣大 解析：由于夏天氣溫較高，電線的體積會(huì)膨脹，兩桿正中部位電線下墜的距離h變大，則電線在桿上固定處的切線方向與豎直方向的夾角θ變小，所以兩電線桿處的電線彈力與冬天相比是變小的，電線桿上的電線的質(zhì)量一定，受力平衡，夏季、冬季桿對(duì)地面的壓力相等，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確，故選B。 4．(吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017～2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格邊長(zhǎng)表示1N的大小的力)，該物體所受的合外力大小正確的是(　D　) A．甲圖中物體所受的合外力大小等于4N B．乙圖中物體所受的合外力大小等于2N C．丙圖中物體所受的合外力大小等于0 D．丁圖中物體所受的合外力大小等于0 解析：用作圖法可得甲圖中合力等于5N，乙圖中合力等于5N，丙圖中合力等于6N，丁圖中合力等于0，故選D。 5．三個(gè)力，F(xiàn)1＝3N，F(xiàn)2＝7N，F(xiàn)3＝9N，關(guān)于三個(gè)力的合力，下列說法正確的是(　BC　) A．三個(gè)力的合力的最小值為1N B．三個(gè)力的合力的最大值為19N C．三個(gè)力的合力可能為9N D．三個(gè)力的合力不可能為3N 解析：由于F1與F2的合力范圍為4N≤F12≤10N，包含F(xiàn)3＝9N，故三個(gè)力的合力的最小值可以為0，合力的最大值為19N，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。 二、非選擇題 6．(北京一零一中學(xué)2017～2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)在做“探究共點(diǎn)力合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先將橡皮條的一端固定在木板上，再用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一位置O，之后只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，如圖所示。 關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中正確的是__②③____(填寫相應(yīng)序號(hào))。 ①同一次實(shí)驗(yàn)中O點(diǎn)的位置允許變動(dòng) ②實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度 ③實(shí)驗(yàn)中需要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和彈簧測(cè)力計(jì)所施加拉力的方向 解析：①要保證兩個(gè)彈簧稱的拉力與一個(gè)彈簧稱的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長(zhǎng)量相同，則O點(diǎn)的位置應(yīng)固定，故①錯(cuò)誤；②本實(shí)驗(yàn)是在水平面作力的圖示，為了減小誤差彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，故②正確；③由于力是矢量，因此在記錄時(shí)不但要記錄大小還要記錄其方向，故③正確。故選②③。 7．如圖所示，兩個(gè)人共同用力將一個(gè)牌匾拉上墻頭。其中一人用了450N的拉力，另一個(gè)人用了600N的拉力，如果這兩個(gè)人所用拉力的夾角是90，求它們的合力。 答案：750N，與較小拉力的夾角為53 解析：1.作圖法 如圖所示，設(shè)定單位長(zhǎng)度表示150N的力，用一個(gè)點(diǎn)O代表牌匾，兩拉力之間的夾角為90，依題意作出力的平行四邊形。用刻度尺量出平行四邊形的對(duì)角線長(zhǎng)為圖示線段的5倍，故合力大小為F＝1505N＝750N，用量角器量出合力F與F1的夾角θ＝53。 2．計(jì)算法 設(shè)F1＝450N，F(xiàn)2＝600N，合力為F。 由于F1與F2間的夾角為90，根據(jù)勾股定理得 F＝N＝750N， 合力F與F1的夾角θ的正切tanθ＝＝＝， 所以θ＝53。 能力提升 一、選擇題(單選題) 1.(內(nèi)蒙古包頭五中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1N、2N、3N、4N、5N、6N的六個(gè)力共同作用于一點(diǎn)，其合力大小為(　B　) A．1N B．0 C．2N D．3N 解析：5N和2N、4N和1N、6N和3N的合力都為3N，且三個(gè)合力互成120，根據(jù)平行四邊形定則知，最終合力為零，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤，故選B。 2．兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的大小不變，它們的合力F跟兩力F1、F2之間的夾角θ的關(guān)系如圖所示，則合力F大小的范圍是(　D　) A．0～1N B．1N～3N C．1N～5N D．1N～7N 解析：由圖象可得：θ＝π時(shí)，|F1－F2|＝1N；θ＝0.5π時(shí)，＝5N，解得F1＝3N，F(xiàn)2＝4N，故合力F的范圍是1N≤F≤7N。故D正確。 3．如圖所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點(diǎn)是圓上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3。若F2的大小已知，則這三個(gè)力的合力為(　C　) A．F2 B．2F2 C．3F2 D．4F2 解析：由幾何知識(shí)知，力F1與F3垂直，以F1、F3為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，則F1、F3的合力大小為PC代表的線段，由于＝2，即PC代表的力等于2F2，故三個(gè)力的合力為3F2，C正確。 4．(江蘇省徐州一中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)用質(zhì)量為M的吸鐵石，將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上，某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動(dòng)，則此時(shí)黑板對(duì)白紙的摩擦力的大小為(　D　) A．F B．mg C. D. 解析：由題意可知，整體受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力為F合＝；由力的平衡條件可知，摩擦力應(yīng)與合力大小相等，方向相反；故選D。 5.(河北省冀州中學(xué)2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期月考)如圖所示，輕繩上端固定在天花板上的O點(diǎn)，下端懸掛一個(gè)重為10N的物體A，B是固定的表面光滑的小圓柱體，當(dāng)A靜止時(shí)，輕繩與天花板的夾角為30，B受到繩的壓力是(　B　) A．5N B．10N C．5N D．10N 解析：以與小圓柱體接觸的那一小段繩子為研究對(duì)象，受兩個(gè)大小相等的拉力以及支持力N，如圖，由于F1＝F2＝10N，且夾角為120，故F＝10N，因而物體對(duì)圓柱體的壓力為10N，故選B。 二、非選擇題 6．(江蘇省宿遷市2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)某同學(xué)做“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。 (1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖乙所示，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，O點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)的位置，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn)；一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力F3的方向過P3點(diǎn)。力F1的大小如彈簧測(cè)力計(jì)所示，F(xiàn)1＝__2.92____N(已知F2＝2.63N，F(xiàn)3＝4.41N)。 (2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上作出F1和F2的合力F(標(biāo)度已給出)；并求出合力F＝__4.30____N。 解析：(1)由圖知1N之間有10小格，一個(gè)小格代表0.1N，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.92N。 (2)根據(jù)平行四邊形定則先作出F2與F1的合力，如圖所示，由圖得F1、F2的合力大小4.30N。 7．如圖所示，一名騎獨(dú)輪車的雜技演員在空中鋼索上表演，如果鋼索所承受的最大拉力是2000N，演員和獨(dú)輪車的總質(zhì)量為80kg，獨(dú)輪車兩側(cè)的鋼索最大成150夾角，鋼索能安全使用嗎？(cos75＝0.259，g取10N/kg) 答案：能 解析：對(duì)鋼索上與車輪接觸的點(diǎn)受力分析，如圖所示。 其中FT1、FT2為兩側(cè)鋼索對(duì)O點(diǎn)的拉力，且FT1＝FT2，F(xiàn)N為O點(diǎn)受到的獨(dú)輪車的壓力，F(xiàn)T1和FT2合力FT的大小與FN大小相等，F(xiàn)N在數(shù)值上等于人和車的重力G。由幾何關(guān)系得2FT1cos75＝G，所以FT1＝＝N≈1544N，即FT1<2000N，鋼索能安全使用。