2.5 力的合成 课后限时作业（Word版，含解析）

力的合成
时间：45分钟
一、单项选择题
1．关于分力和合力，以下说法正确的是(　 　)
A．几个力的合力大小，一定大于这几个力中最小的那一个力
B．如果一个力的大小数值上等于几个力大小的代数和，则这个力就是那几个力的合力
C．大小一定的两个力，它们间的夹角从0°增大至180°过程中，合力先减小后增大
D．两个力的合力大小不可能大于这两个力的大小之和，也不可能小于这两个力的大小之差
2．已知两个力的合力F＝10 N，其中一个分力F1＝16 N，则另一个分力F2可能是(　 　)
A．1 N　　　　B．3 N　　　　C．5 N　　　　D．7 N
3．如果两个共点力之间的夹角保持不变，当其中一个力增大时，这两个力的合力F的大小(　 　)
A．可以不变 B．一定增大
C．一定减小 D．以上说法都不对
4．关于共点力，下列说法中不正确的是(　 　)
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，这两个力是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线相交于同一点，则这几个力是共点力
5．水平横梁一端插在墙壁内，另一端装有小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)(　 　)
A．50 N B．50 N
C．100 N D．100 N
二、多项选择题
6．如图所示，用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮条上，使之沿水平方向伸长到一定长度；改用一个弹簧测力计拉该橡皮条，使之沿水平方向伸长到相同长度．下列说法正确的是(　 　)
A．F是F1、F2的合力
B．F1、F2是F的分力
C．若保持甲中的橡皮条在图示位置，可以只改变图中F1的大小，F1的方向和F2的大小和方向均保持不变
D．若保持甲中的橡皮筋在图示位置，可以只改变图中F2的大小，F2的方向和F1的大小和方向均保持不变
7．关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是(　 　)
A．合力的大小可能等于它的某一分力的大小
B．当两个分力的夹角θ逐渐增加时，其合力逐渐变大
C．有两个分力大小分别为7 N和10 N，其合力大小可能为5 N
D．合力一定至少大于其中一个分力
8．一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则(　 　)
A．F1、F2的合力是G
B．F1、F2的合力是F
C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等
D．行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2，还有F共四个力
三、非选择题
9．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小．
10．“探究力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 .
(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮条，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？
答： (填“变”或“不变”)
(3)本实验采用的科学方法是(　 　)
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
11．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1，F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？
12.如图所示，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，结点O刚好位于圆心．A、B分别沿圆圈向两边移动至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°.欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？
参考答案：
一、单项选择题
1．关于分力和合力，以下说法正确的是(　D　)
A．几个力的合力大小，一定大于这几个力中最小的那一个力
B．如果一个力的大小数值上等于几个力大小的代数和，则这个力就是那几个力的合力
C．大小一定的两个力，它们间的夹角从0°增大至180°过程中，合力先减小后增大
D．两个力的合力大小不可能大于这两个力的大小之和，也不可能小于这两个力的大小之差
解析：力是矢量，合成遵循平行四边形定则，而不是代数加减法，同向合力最大，反向合力最小，因此合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等，但是不可能比两个力的大小之和大，也不可能比两个力大小之差小，故选项D正确，选项A、B错误．根据平行四边形定则，两个分力的夹角越大，合力越小，所以选项C错误．
2．已知两个力的合力F＝10 N，其中一个分力F1＝16 N，则另一个分力F2可能是(　D　)
A．1 N　　　　B．3 N　　　　C．5 N　　　　D．7 N
解析：有两个共点力的合力大小为10 N，若其中一个分力大小为16 N，另一个分力的大小应在6 N≤F≤26 N范围，所以可能为7 N，只有选项D符合要求．
3．如果两个共点力之间的夹角保持不变，当其中一个力增大时，这两个力的合力F的大小(　A　)
A．可以不变 B．一定增大
C．一定减小 D．以上说法都不对
解析：如果夹角θ的范围为0°<θ≤90°，根据平行四边形定则作图，如图甲所示，
　
从图中可以看出，合力一定增大；如果夹角θ的范围为90°<θ<180°，根据平行四边形定则作图，如图乙所示．从图中可以看出，合力先减小后增加，存在相等的可能，选项A正确．
4．关于共点力，下列说法中不正确的是(　A　)
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，这两个力是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线相交于同一点，则这几个力是共点力
解析：根据共点力的概念，几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一个点，这几个力叫做共点力，所以选项C、D正确．一对平衡力一定作用在同一条直线上，它们一定是共点力，故选项B正确．对于选项A中所描述的两个力，它们有可能一上一下，互相平行但不共点，所以A项错误．
5．水平横梁一端插在墙壁内，另一端装有小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)(　C　)
A．50 N B．50 N
C．100 N D．100 N
解析：以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是F＝mg＝100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N．从图中看出∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等边三角形，故F合＝100 N.
二、多项选择题
6．如图所示，用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮条上，使之沿水平方向伸长到一定长度；改用一个弹簧测力计拉该橡皮条，使之沿水平方向伸长到相同长度．下列说法正确的是(　AB　)
A．F是F1、F2的合力
B．F1、F2是F的分力
C．若保持甲中的橡皮条在图示位置，可以只改变图中F1的大小，F1的方向和F2的大小和方向均保持不变
D．若保持甲中的橡皮筋在图示位置，可以只改变图中F2的大小，F2的方向和F1的大小和方向均保持不变
解析：本题中两个弹簧的拉力与一个弹簧的拉力产生了相同的形变效果，故F是F1与F2的合力，F1与F2是F的分力，故选项A、B正确；保持甲中的橡皮条在图示位置，即保证F1、F2的合力不变，改变其中一个分力的大小而方向不变，则另一个分力大小一定变化，故选项C、D错误．
7．关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是(　AC　)
A．合力的大小可能等于它的某一分力的大小
B．当两个分力的夹角θ逐渐增加时，其合力逐渐变大
C．有两个分力大小分别为7 N和10 N，其合力大小可能为5 N
D．合力一定至少大于其中一个分力
解析：合力与分力大小关系是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，例如：3 N和4 N的力合力的取值范围是1～7 N，当合力为3 N时，合力的大小等于某一分力的大小，故选项A正确；当两个分力的夹角θ逐渐增加时，其合力逐渐变小，故选项B错误；有两个分力大小分别为7 N和10 N，其合力范围为3～17 N，故选项C正确；合力与分力遵循平行四边形定则，合力可以大于、等于、小于分力，如二力平衡时合力为零，故选项D错误．
8．一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则(　BC　)
A．F1、F2的合力是G
B．F1、F2的合力是F
C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等
D．行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2，还有F共四个力
解析：合力与分力具有等效替代的关系．所谓等效是指力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同．F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来，而G的作用效果是使行李下落，另外产生的原因(即性质)也不相同，故A错误；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正确；行李对绳OA的拉力与拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一个力，故C项正确；合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D项错误．
三、非选择题
9．如图所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小．
答案：50 N　50 N
解析：如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则
F＝F1cos30°＝100× N＝50 N.
F2＝F1sin30°＝100× N＝50 N.
10．“探究力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′.
(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮条，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？
答：不变．(填“变”或“不变”)
(3)本实验采用的科学方法是(　B　)
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
解析：(1)图乙中F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示，其方向一定沿AO方向．
(2)因为研究对象是一端固定在A点的橡皮条，只要将其沿AO方向把结点拉到O点，产生的效果就相同．因此，将细绳换成橡皮条，其他步骤不变，实验结果不会发生变化．
(3)F与F′都能将橡皮条的结点拉到O点，产生的效果相同．通过比较F与F′来验证平行四边形定则的正确与否，就实验的思想方法来看属于等效替代法．
11．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1，F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？
答案：5.0 N　1.0 N
解析：由平行四边形定则可知，题图中F1与F2的合力F＝＝5.0 N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为Ff＝μFN＝μmg＝6.0 N．由于F6.0 N．此时木块运动，受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N.
12.如图所示，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，结点O刚好位于圆心．A、B分别沿圆圈向两边移动至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°.欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？
答案：25 N
解析：OA、OB并排吊起时，O点受三个力：重物拉力，大小为G；OA、OB绳的拉力分别为FT(FT为此时每个橡皮条的弹力)．OA与OB的合力跟重物拉力是一对平衡力，所以2FT＝G，即FT＝＝25 N
当A′O与B′O夹角为120°时，橡皮条长度未变，其弹力也不改变大小，仍为25 N，A′O与B′O夹角为120°时，其合力仍为25 N，故应挂25 N的重物．
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