3.4力的合成 同步作业（Word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
3.4力的合成
同步作业（解析版）
1．一物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是（
）
A．4N、5N，10N
B．2N、7N、8N
C．10N、6N、3N
D．20N，20N、50N
2．一个物体同时受到同一个平面内的三个力作用，下列几组力中合力不可能为零的是（　　）
A．3N
11N
6N
B．7N
12N
8N
C．15N
10N
5N
D．30N
40N
50N
3．如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10
m。用300
N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5
m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为（　　）
A．1
500
N
B．6
000
N
C．300
N
D．1
500
N
4．作用在同一个物体上的两个共点力，它们的方向之间的夹角是，两个力的大小都是5N。则这两个力的合力大小为（　　）
A．0
B．10N
C．
D．5N
5．下列物理学习或研究中用到极限思想的是（　　）
A．“质点”的概念
B．合力与分力的关系
C．“瞬时速度”的概念
D．通过平面镜观察桌面的微小形变
6．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是7N，它们合力的大小可能是（　　）
A．1N
B．5N
C．14N
D．35N
7．如图所示，某个物体在、、和四个共点力作用下处于静止状态，若的方向沿逆时针转过而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（　　）
A．
B．0
C．
D．
8．同一平面内的三个力，大小分别为4N、2N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（　　）
A．13N，0N
B．5N，0N
C．9N，1N
D．13N，1N
9．一个物体受到两个力的作用，大小分别是8N和6N，其合力F大小的范围是(
)
A．2N≤F≤8N
B．2N≤F≤14N
C．6N≤F≤8N
D．2N≤F≤6N
10．两个共点力F1、F2大小不同，不共线，它们的合力大小为F，则（
）．
A．F1、F2
同时增大一倍，F可能保持不变
B．F1、F2
同时增加
10N，F也增加10N
C．F1
增加
10N，F2减少10N，F一定不变
D．若
F1,F2
中的一个增大，F可能减小
11．两个共点力的大小分别为、，则它们的合力大小不可能等于（　　）
A．3N
B．6N
C．15N
D．23N
12．两个共点力的合力大小为5N，已知其中一个分力的大小为4N，则另一个分力的大小可能为（　　）
A．0N
B．3N
C．10N
D．12N
13．两个共点力的合力为F，如果两个共点力之间的夹角θ固定不变，而其中一个力增大，则（　　）
A．合力F一定增大
B．合力F的大小可能不变
C．若θ=90°，合力F一定增大
D．若0°＜θ＜90°，合力F可能减小
14．物体在下列几组力作用下，物体有可能保持静止是（
）
A．2N，4N，6N
B．3N，6N，10N
C．6N，8N，13N
D．5N，2N，8N
15．一个质点在一个平面内受三个力的作用，能使合力为零的为（　　）
A．1N
3N
5N
B．3N
5N
8N
C．5N
15N
25N
D．5N
12N
13N
16．三力的大小分别为2N、7N、8N，其夹角可变化。求它们合力的最大值和最小值。
17．如图所示，在一条小河中有一条小船，船受到一个与河岸成30°角的拉力F=1000N的作用．若要使船沿与河岸平行的方向前进，需要另加一个力的作用，则这个力向什么方向加可以最省力？该力的大小为多少？（要求作图）
参考答案
1．B
【详解】
A．4N与5N合成时，合力最大9N，最小1N，不可能为10N，故三个力合力不可能为零，故A错误；
B．2N与7N合成时，合力最大9N，最小5N，可能为8N，故三个力合力可能为零，故B正确；
C．10N与6N合成时，合力最大16N，最小4N，不可能为3N，故三个力合力不可能为零，故C错误；
D．20N与20N合成时，合力最大40N，最小0N，不可能为50N，故三个力合力不可能为零，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
三力平衡，根据平行四边形定则可得，任意两个力的合力不小于第三个力。所以当任意两个力的合力小于第三个力时，合力不可能为零。
故选A。
3．A
【详解】
由题意可知绳子与水平方向夹角的正弦值为
sin
α＝＝0.1
所以绳子的作用力为
F绳＝＝1
500
N
故A正确；BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
由题意可知根据平行四边形定则，因为它们之间的夹角是120°，又因两个力的大小均为5N，如图
根据几何关系所以F合=5N，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【详解】
A．“质点”的概念，利用了理想模型思想，选项A错误；
B．合力与分力的关系，利用了等效思想，选项B错误；
C．“瞬时速度”的概念，利用了极限思想，选项C正确；
D．通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了放大思想，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
5N和7N的两个力的合力范围是2N~12N，则它们的合力可能为5N。
故选B。
7．D
【详解】
由共点力的平衡条件可知，、、的合力与等大反向，当的方向沿逆时针转过而保持其大小不变时，、、的合力的大小仍为，但方向与成角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为。
故选D。
8．D
【详解】
当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即
Fmax=4N+7N+2N=13N
4N与2N的最大值为6N，所以当4N与2N的方向相同，都与7N的力的方向相反时，三个力的合力最小，最小值为
Fmin=1N
故ABC错误，D正确；
故选D。
9．B
【详解】
物体受到两个共点力F1，F2的作用，合力F大小的范围是。大小分别是8N和6N．其合力F大小的范围是2N≤F≤14N。
A．2N≤F≤8N，与结论不相符，选项A错误；
B．2N≤F≤14N，与结论相符，选项B正确；
C．6N≤F≤8N，与结论不相符，选项C错误；
D．2N≤F≤6N，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
10．D
【详解】
A．根据平行四边形定则，
F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，所以A错误;
B．F1、F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N
,故B错误;
C．F1增加10N，F2减少10N，F一定变化，故C错误;
D．F1、F2中的一个增大，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小不一定增大，可能减小故D正确
11．A
【详解】
二力合力的范围为
即
故选A。
12．B
【详解】
有两个共点力的合力大小为5N，若其中一个分为大小为4N，另一个分力的大小应在1N≤F≤9N范围，所以可能为3N，不可能为0N、10N、12N。
故选B。
13．BC
【详解】
AB.
当两个力同向，一个力增大，则合力一定增大；当两个力反向，一个力增大，则合力可能减小，可能增大，可能不变。故A错误，B正确；
C.
若θ=90°，合力，一个力增大，合力一定增大，故C正确；
D.
当0 <θ<90 ，一个力增大，则合力一定增大。故D错误。
故选：BC.
14．AC
【详解】
A．２N与４N合成最大6N，最小2N，当取6N时与第三个力合成，最终合力能为0N，故A正确；
B．3N和6N合成最大9N，最小3N，合力不可能为10N，所以最终合力不可能为零。故B错误；
C．6N和8N合成最大14N，最小2N，可能为13N，故与第三个力可能平衡，故C正确；
D．2N和5N合成最大7N，最小3N，当取8N时，与第三个力不能平衡，故D错误；
故选AC。
15．BD
【解析】
【详解】
A．1N和3N合成，最大4N，最小2N，合力不可能为5N，故最终合力不可能为零，A错误；
B．3N和5N合成，最大8N，最小2N，合力可能为8N，可以和第三个力平衡，最终的合力可以为零，B正确；
C．5N和15N合成，最大20N，小于25N，不可能和25N平衡，故最终合力不可能为零，C错误；
D．5N和12N合成，最大17N，最小7N，合力可以为13N，可以最终与13N的平衡，D正确。
故选BD。
【点睛】
三力合成，先将其中的两个力合成，再与第三个力合成，合成时，三力同向合力最大，两个力合成的合力有个范围，用与第三个力最接近的数值与第三个力合成求最小合力。
16．合力的最大值为17N，最小值0
【详解】
当三个力同向时，合力最大，为2N＋8N＋7N＝17N；
2N与7N两个力的合力范围为5N≤F合≤9N，8N在这个范围内，则这三个力可以平衡，合力可以为零，即三个共点力的合力的最小值为0；
17．500N，方向垂直河岸；
【详解】
由题意可知，当拉力F2垂直于拉力F时，拉力F2为最小，如图所示；
根据平行四边形定则，结合几何关系，则有：.
【点睛】
考查力的平行四边形定则，掌握几何关系，理解拉力F2何时为最小，是解题的关键．