《高中物理 第5章 力與平衡 第1節(jié) 力的合成學業(yè)分層測評 魯科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第5章 力與平衡 第1節(jié) 力的合成學業(yè)分層測評 魯科版必修1（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

力的合成 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．(多選)如圖515甲所示，在半球形的碗中放一木桿，碗的A、B兩點對桿的支持力分別為F1和F2；圖乙中桿的一端O用鉸鏈固定在墻上，另一端A處用豎直向上的力F將桿拉住，以下說法中正確的是 (　　) 【導學號：79750072】 甲　　　　 　　　乙 圖515 A．圖甲中F1與F2沒有作用在同一點，不是共點力 B．圖甲中F1與F2的作用線的延長線交于一點，這兩個力是共點力 C．圖乙中力F與桿的重力G沒有作用于一點且作用線的延長線不可能相交，不是共點力 D．圖乙中若F垂直于桿向上，則F與G也不是共點力 【解析】　根據(jù)共點力的定義可知，圖甲中F1與F2不平行，作用線的延長線一定交于一點，故F1、F2是共點力，A錯誤，B正確；圖乙中F豎直向上，與G平行，則不是共點力，若F垂直于桿向上，則作用線的延長線必與重力G的作用線的延長線相交，此時F與G就是共點力，C正確，D錯誤． 【答案】　BC 2．(多選)下列關于合力的敘述中正確的是 (　　) A．合力是原來幾個力的等效代替，合力的作用效果與分力的共同作用效果相同 B．兩個力夾角為θ(0≤θ≤180)，它們的合力隨θ增大而增大 C．合力的大小總不會比分力的大小之和大 D．不是同時作用在同一物體上的力也能進行力的合成的運算 【解析】　力的合成基本出發(fā)點是力的等效代替．合力是它的所有分力的一種等效力，它們之間是等效代替關系，A正確；合力和作用在物體上各分力間的關系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是與一個分力等效．因此只有同時作用在同一物體上的力才能進行力的合成的運算，D錯誤；根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學知識可知，兩個力夾角為θ(0≤θ≤180)，它們的合力隨θ增大而減小，當θ＝0時，合力最大，為兩分力的大小之和；當θ＝180時，合力最小，等于兩分力大小之差，所以合力的大小總不會比分力的大小之和大，B錯誤，C正確． 【答案】　AC 3．兩個大小分別為F1和F2(F2F2>F3 B．F3>F1>F2 C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1 【解析】　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． 【答案】　B 6．如圖517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(　　) 圖517 A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 【解析】　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，由二式解得F1＝3 N，F(xiàn)2＝2 N或F1＝2 N，F(xiàn)2＝3 N，故選B. 【答案】　B 7．(多選)一物體同時受到同一平面內(nèi)的三個力的作用，下列力的合力可能為零的是(　　) 【導學號：79750074】 A．4 N、8 N、9 N B．7 N、4 N、3 N C．1 N、5 N、10 N D．1 N、8 N、8 N 【解析】　兩個力的合力的范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.三個力的合力的求法是先求兩個力的合力，然后將這個合力與第三個力合成，得到總的合力．A中，前兩個力的合力范圍是4 N≤F′≤12 N，包含了9 N在內(nèi)，若當前兩個力的合力大小正好為9 N，且與第三個力方向相反時，其總的合力為零，因此A正確．同理，B、D正確，C錯誤． 【答案】　ABD 8．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 (　　) 【導學號：79750075】 A．F1　　　　　　　　 B.F1 C．2F1 D．0 【解析】　物體所受n個力的合力為零，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． 【答案】　B [能力提升] 9．(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 【解析】　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． 【答案】　CD 10．如圖518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，則這五個力的合力為________________________________________N. 圖518 【解析】　解法一：利用三角形定則 將力F2、F3分別平移到F5與F1、F4與F1的首端之間，如圖甲所示．F3、F4的合力等于F1，F(xiàn)5、F2的合力等于F1，這五個力的合力大小為3F1＝30 N. 甲　　　 　　　　乙 解法二：利用對稱法 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，合力的大小等于其分力的大小，故力F2和F3的合力F23＝＝5 N．如圖乙所示．同理，F(xiàn)4和F5的合力大小也在其夾角平分線上，由圖中幾何關系可知：F45＝F23＋F1＝15 N．故這五個力的合力F＝F1＋F23＋F45＝30 N. 【答案】　30 11．如圖519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) 圖519 【解析】　設鋼索的拉力大小為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一菱形，如圖所示，根據(jù)幾何知識可知?。紽cos 75 所以拉力，F(xiàn)＝＝ N≈1 544 N. 【答案】　1 544 N 12．在電線桿的兩側常用鋼絲繩把它固定在地面上，如圖5110所示．如果鋼絲繩與地面的夾角均為60，每條鋼絲繩的拉力都是300 N，試用作圖法和計算法分別求出兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力． 圖5110 【解析】　(1)解法1：作圖法．如圖甲所示，自O點引兩條有向線段OA和OB，相互間夾角為60，設每單位長度代表100 N，則OA和OB的長度都是3個單位長度，作出平行四邊形OACB，其對角線OC就表示兩個拉力F1、F2的合力F，量得OC長5.2個單位長度，故合力F＝5.2100 N＝520 N．用量角器量得∠AOC＝∠BOC＝30，所以合力方向豎直向下． (2)解法2：計算法．先作出力的平行四邊形如圖乙所示，由于兩個力F1、F2大小相等，故作出的平行四邊形是一個菱形．由幾何關系易得合力F＝2F1cos 30＝300 N≈520 N，方向豎直向下． 　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　乙 【答案】　520 N，方向豎直向下