4.1科学探究:力的合成—2021-2022学年高一物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
1.下列四组三个共点力的合力可能是0的有( )
A.3 N,4 N,8 N B.4 N,7 N,8 N C.3 N,5 N,1 N D.7 N,9 N,16 N
2.实验“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,下列说法中正确的是( )
A.实验中只需记录两弹簧测力计的拉力大小
B.实验中只需记录两弹簧测力计的拉力方向
C.为减小误差,弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
D.为了计算方便,实验中两个分力间的夹角应等于90°
3.如图所示,吊环运动员在体操比赛过程的四个静止动作中,两侧吊绳所受拉力最小的是( )
A. B. C. D.
4.两个大小相等的共点力,当它们夹角为时,合力为F,当它们的夹角为时,合力大小为( )
A. B. C.F D.
5.有三个力作用在同一个物体上,它们的大小分别为,且的方向与的方向垂直,的方向可以任意改变,则这三个力的合力最大值和最小值分别为( )
A.120 N,0 B.120 N,20 N C.100 N,0 D.100 N,20 N
6.如图所示,地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动,农历初一前后,太阳与月亮对地球的合力约为,农历十五前后,太阳与月亮对地球的合力约为,则农历初八前后,太阳与月亮对地球的合力约为 ( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在竖直平面内,用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个物块,使之处于静止状态。若保持甲弹簧秤拉力的方向不变,缓慢地调节乙弹簧秤,使两细线之间的夹角增大一些,则( )
A.两拉力的合力可能增大 B.两拉力的合力可能减小
C.甲弹簧秤的示数可能减小 D.乙弹簧秤的示数可能减小
8.如图所示,某物体受四个共点力作用,处于静止状态。若的大小不变,方向沿顺时针转过120°,其余三个力的大小和方向均不变,则此物体受到的合力大小变为( )
A. B. C. D.
9.一平面内有三个大小相等的共点力,如图甲、乙、丙、丁所示,各图的合力大小分别记为、、,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,是两个共点力的合力F的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图像,则这两个力的大小分别是( )
A.1 N、4 N B.2 N、3 N C.1 N、5 N D.2 N、4 N
11.如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动;
B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆;将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向,g取,按如下步骤操作:
a.测量绳子与水平杆的夹角;
b.对两个传感器进行调零;
c.用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数;
d.取下钩码,移动传感器A改变θ角。
重复上述实验步骤,得到表格。
1.001 0.580 … 1.002 …
… 0.865 …
θ … …
(1)根据表格,A传感器对应的是表中力_______(填“”或“”);钩码质量为_______kg(保留一位有效数字)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________。
A.因为事先忘记调零 B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 D.可以完全消除实验的误差
12.如图所示,质量均为1 kg的小球在轻弹簧及拉力F的作用下处于平衡状态,其中两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm,B弹簧上端与天花板固定连接,弹簧轴线与竖直方向的夹角为,A弹簧竖直,g取。求两弹簧的伸长量和拉力F的大小。
答案以及解析
1.答案:BD
解析:3 N、4 N的合力范围为,8 N不在合力范围之内,所以三个力的合力不可能为零,故A错误;4 N、7 N的合力范围为,8 N在合力范围之内,所以三个力的合力可能为零,故B正确;3 N、5 N的合力范围为,1 N不在合力范围之内,所以三个力的合力不可能为零,故C错误;7 N、9 N的合力范围为,16 N在合力范围之内,所以三个力的合力可能为零,故D正确。
2.答案:C
解析:AB、力是矢量,既要记录其大小,还要记录其方向,故AB错误C. 为减小误差,弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行,故C正确D. 实验中两个分力间的夹角适当,不要求必等于90 ,故D错误故选:C。
3.答案:D
解析:两侧吊绳拉力的合力大小等于人的重力,由力的合成法则知,两侧绳的夹角越小,所受拉力越小,故选D。
4.答案:B
解析:由题意,两个大小相等的共点力,当它们的夹角为时合力为F,则两个力的大小等于F,当这两个力之间的夹角为时,合力大小为,故B正确。
5.答案:C
解析:与的合力大小是确定的,为。它与的合力的最大值为100 N,最小值为0,故C正确。
6.答案:B
解析:农历初一前后,太阳与月亮对地球的合力约为,农历十五前后,太阳与月亮对地球的合力约为,则农历初八前后,太阳与月亮对地球的合力大小为,三式联立解得,选项B正确。
7.答案:D
解析:由平衡条件得知,甲、乙两个拉力和的合力与重力G大小相等、方向相反,保持不变,作出甲、乙两个弹簧秤在三个不同位置时力的合成图,如图所示,可以看出,当甲、乙两个弹簧秤方向相互垂直时,最小,可见,逐渐减小,先逐渐减小后逐渐增大,甲的拉力逐渐减小,乙的拉力先减小后增大,故选D。
8.答案:D
9.答案:B
10.答案:B
解析:由图像可知,当两分力的夹角为时,合力为5 N,即,当两分力的夹角为180°时,合力为1 N,即,由二式解得或,故选B。
11.答案:(1);0.05
(2)C
解析:(1)由表格数据可知,都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力。对结点O受力分析有:,解得。
(2)由于本实验中多次对传感器进行调零,显然正确的不是A项;多次对传感器进行调零的目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故B错误,C正确;实验误差只可能减小,不可能完全消除,故D错误。
12.答案:A伸长2 cm;B伸长8 cm;
解析:由b球处于静止得
由得
作为一个整体,受力如图
则