2019年鲁科版物理必修1学业测评：5.1 力的合成

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1、学业分层测评( 十一)(建议用时：45 分钟)学业达标1(多选 )如图 515 甲所示，在半球形的碗中放一木杆，碗的 A、B 两点对杆的支持力分别为 F1 和 F2；图乙中杆的一端 O 用铰链固定在墙上，另一端 A处用竖直向上的力 F 将杆拉住，以下说法中正确的是 ( ) 【导学号：21862081】甲 乙图 515A图甲中 F1 与 F2 没有作用在同一点，不是共点力B图甲中 F1 与 F2 的作用线的延长线交于一点，这两个力是共点力C图乙中力 F 与杆的重力 G 没有作用于一点且作用线的延长线不可能相交，不是共点力D图乙中若 F 垂直于杆向上，则 F 与 G 也不是共点力【解析】 根据共点

2、力的定义可知，图甲中 F1与 F2不平行，作用线的延长线一定交于一点，故 F1、F 2是共点力，A 错误， B 正确；图乙中 F 竖直向上，与 G 平行，则不是共点力，若 F 垂直于杆向上，则作用线的延长线必与重力 G的作用线的延长线相交，此时 F 与 G 就是共点力，C 正确，D 错误【答案】 BC2(多选 )下列关于合力的叙述中正确的是 ( )A合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B两个力夹角为 (0180) ，它们的合力随 增大而增大C合力的大小总不会比分力的大小之和大D不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算【解析】 力的合成基本出发点是力的等效

3、代替合力是它的所有分力的一种等效力，它们之间是等效代替关系，A 正确；合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是与一个分力等效因此只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算，D 错误；根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个力夹角为 (0 180) ，它们的合力随 增大而减小，当 0时，合力最大，为两分力的大小之和；当 180 时，合力最小，等于两分力大小之差，所以合力的大小总不会比分力的大小之和大，B 错误， C 正确【答案】 AC3下列图中，F 1、F 2、F 3 恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( ) 【导学号：21862082】

4、A B C D【解析】 由矢量合成法则可知 A 图的合力为 2F3，B 图的合力为 0，C 图的合力为 2F2，D 图的合力为 2F3，因 F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为 C 图【答案】 C4(多选 )一个物体受到 6 N 的力作用而运动，现要用两个力来代替这个 6 N 的力，下列给定的各组值中能实现这一目的的是 ( ) 【导学号：21862083】A15 N 和 5 N B10 N 和 4 NC1 N 和 10 N D6 N 和 6 N【解析】 用两个力来代替 6 N 的力，则这两个力的合力为 6 N选项A、B、 C、D 各组力的合力范围分别是 10 NF20 N、6 NF

5、 14 N、9 NF 11 N、 0F 12 N ，故合力可能为 6 N 的选项是 B、D.【答案】 BD5如图 516 所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，F1、F 2 和 F3 三个力的合力为零下列判断正确的是( )图 516AF 1F2F3 BF 3F1F2CF 2F3F1 DF 3F2F1【解析】 三个力的合力为零，即 F1、F 2的合力 F3与 F3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知 F3F1F2，B 正确【答案】 B6.如图 517 所示，是两个共点力的合力 F 跟它的两个分力之间的夹角 的关系图象，则这两个力的大小分别是( )图 517A1 N

6、 和 4 N B2 N 和 3 NC1 N 和 5 N D2 N 和 4 N【解析】 由图象可知：当两分力的夹角为 0时，合力为 5 N，即F1F 25 N，当两分力的夹角为 180时，合力为 1 N，即| F1F 2|1 N，由二式解得 F13 N，F 22 N 或 F12 N，F 23 N，故选 B.【答案】 B7(多选 )一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是( )【导学号：21862084】A4 N、8 N、9 N B7 N、4 N、3 NC1 N、5 N、10 ND1 N、8 N、8 N【解析】 两个力的合力的范围是|F 1F 2|FF 1F 2.三个力的合

7、力的求法是先求两个力的合力，然后将这个合力与第三个力合成，得到总的合力A中，前两个力的合力范围是 4 NF12 N，包含了 9 N 在内，若当前两个力的合力大小正好为 9 N，且与第三个力方向相反时，其总的合力为零，因此 A正确同理，B、D 正确，C 错误【答案】 ABD8某物体所受 n 个共点力的合力为零，若把其中一个力 F1 的方向沿顺时针方向转过 90，并保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为 ( ) 【导学号：21862085】AF 1 B. F12C2F 1 D0【解析】 物体所受 n 个力的合力为零，则其中 n1 个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向，故除 F

8、1以外的其他各力的合力的大小也为 F1，且与F1反向，故当 F1转过 90时，合力应为 F1，B 正确2【答案】 B能力提升9(多选 )若两个力 F1、F 2 的夹角为 (90F，即两分力中一个力增大，合力不一定增大同理可分析出：两个力都增大，合力可能增大，可能减小，也可能不变，故 C、D 两项正确【答案】 CD10手握轻杆，杆的另一端安装有一个轻质小滑轮 C，支撑着悬挂重物的绳子，如图 518 所示，现保持滑轮 C 的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮 C 的作用力将( ) 【导学号：21862086】图 518A变大 B不变C变小 D无法确定【解析】 物体的重力不变，那么绳子的拉力

9、大小仍然等于物体的重力，保持滑轮 C 的位置不变，即两段绳子间的夹角不变，所以两绳子拉力的合力不变，轻质滑轮的重力不计，所以两绳子拉力的合力与杆对滑轮 C 的作用力等大反向，所以杆对滑轮 C 的作用力不变，故选 B.【答案】 B11如图 519 所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为 80 kg，两侧的钢索互成 150夹角，求钢索拉力有多大？(cos 750.259，g 取 10 N/kg)图 519【解析】 设钢索的拉力大小为 F，则演员两侧的钢索拉力的合力与演员和独轮车的总重力等大反向作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，根据几何知识可知 Fco

10、s 75G2所以拉力，F N1 544 N.G2cos 75 801020.259【答案】 1 544 N12如图 5110 所示，两根相同的橡皮条 OA、OB，开始时夹角为 0，在O 点处打结吊一重 50 N 的物体后，结点 O 刚好位于圆心现将 A、B 分别沿圆周向两边移到 A、B，使AOA BOB 60. 欲使结点仍为圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？ 【导学号：21862087】图 5110【解析】 根据在原位置时物体静止，求出橡皮条的拉力由于变化位置后结点位置不变，因此每根橡皮条的拉力大小不变，但是方向变化设OA、OB 并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为 F，则它们产生的合力为 2F且与 G1平衡，所以 F N25 N当 A O、B O 夹角为 120时，橡G12 502皮条伸长不变，橡皮条产生的弹力仍为 25 N，两根橡皮条互成 120角，所以合力的大小为 25 N，即应挂的重物重 25 N.【答案】 25 N