活页作业(十二) 力的合成
基础巩固
(15分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.两个力的合力F为50N,其中一个力F1为30N,那么另一个力F2的大小可能是( )
A.10N B.15N
C.80N D.85N
2.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为( )
A. B.
C. D.
3.两个共点力,一个是40 N,另一个未知,合力大小是100 N,则另一个力可能是( )
A.20 N B.40 N
C.80 N D.150 N
4.(多选)两个力的大小分别为4 N和8 N,则合力大小可能为( )
A.6 N B.11 N
C.13 N D.3 N
5.(多选)关于F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B.两力F1、F2一定是同种性质的力
C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力
D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
6.(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( )
A.15 N和5 N B.10 N和4 N
C.1 N和10 N D.6 N和6 N
7. (多选)如图所示为合力F随两分力间夹角θ的变化情况,当两力夹角为180°时,它们的合力为2 N;当它们的夹角为90°时,它们的合力为10 N.则下列说法正确的是( )
A.两力的合力大小变化范围在2 N和14 N之间
B.两力的合力大小变化范围在2 N和10 N之间
C.两力的大小分别是2 N和8 N
D.两力的大小分别是6 N和8 N
二、非选择题(15分)
8.有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2),当它们同方向时,合力为7 N;当它们反向时,合力为1 N,求:
(1)F1、F2的大小.
(2)用计算法求出当两力垂直时的合力大小及方向.
能力提升
(25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.一个物体受到两个大小分别为3 N和4 N的共点力,这两个力的合力的最大值是( )
A.3 N B.4 N
C.5 N D.7 N
2.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力,当它们间的夹角为90°时,其合力大小为F;当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( )
A.2F B.F
C.F D.F
3.如图所示是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像,则这两个分力的大小分别是( )
A.1 N和4 N B.2 N和3 N
C.1 N和5 N D.2 N和4 N
4.两个共点力F1和F2的合力大小为6 N,则F1和F2的大小可能是( )
A.F1=2 N,F2=9 N B.F1=4 N,F2=8 N
C.F1=1 N,F2=8 N D.F1=2 N,F2=1 N
5.设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力等于( )
A.3F B.4F
C.5F D.6F
6.如图所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F,在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况是( )
A.从最小逐渐增加到最大 B.从最小逐渐减小到零
C.从最大逐渐减小到最小 D.先增大后减小
二、非选择题(20分)
7.(10分)三个大小相等的力作用在物体的同一点上,如图所示,这三个力大小均为F,则它们的合力大小分别为多少?
8.(10分)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,帆受侧向风力作用,风力F1大小为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰好沿正东方向,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.活页作业(十二) 力的合成
基础巩固
(15分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.两个力的合力F为50N,其中一个力F1为30N,那么另一个力F2的大小可能是( )
A.10N B.15N
C.80N D.85N
解析:两分力F1、F2的合力F的取值范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,由题意可知,20N≤F2≤80N,所以只有选项C正确.
答案:C
2.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为( )
A. B.
C. D.
解析:假设两个力分别为F1、F2,则同向时F1+F2=a,反向时F1-F2=b,由以上两式得F1=,F2=.故当两力垂直时F=,代入数据可得F= ,选项B正确.
答案:B
3.两个共点力,一个是40 N,另一个未知,合力大小是100 N,则另一个力可能是( )
A.20 N B.40 N
C.80 N D.150 N
解析:另一个分力与40 N的分力的大小之和应大于或等于100 N,大小之差应小于或等于100 N,由此可知选项C正确.
答案:C
4.(多选)两个力的大小分别为4 N和8 N,则合力大小可能为( )
A.6 N B.11 N
C.13 N D.3 N
解析:两个力的合力范围为4 N≤F≤12 N,则知选项A、B正确.
答案:AB
5.(多选)关于F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是( )
A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B.两力F1、F2一定是同种性质的力
C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力
D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
解析:只有同一物体受到的力才能进行合成,分别作用在不同物体上的力不能进行合成.合力是对原来几个分力的等效替代,两力可以是不同性质的力,但合力与分力不能同时存在.所以,选项A、C正确.
答案:AC
6.(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( )
A.15 N和5 N B.10 N和4 N
C.1 N和10 N D.6 N和6 N
解析:15 N和5 N的合力范围是10 N≤FA≤20 N;10 N和4 N的合力范围是6 N≤FB≤14 N;1 N和10 N的合力范围是9 N≤FC≤11 N;6 N与6 N的合力范围是0≤FD≤12 N.选项B、D正确.
答案:BD
7. (多选)如图所示为合力F随两分力间夹角θ的变化情况,当两力夹角为180°时,它们的合力为2 N;当它们的夹角为90°时,它们的合力为10 N.则下列说法正确的是( )
A.两力的合力大小变化范围在2 N和14 N之间
B.两力的合力大小变化范围在2 N和10 N之间
C.两力的大小分别是2 N和8 N
D.两力的大小分别是6 N和8 N
解析:设两分力为F1、F2,且F1>F2,由题意知:F1-F2=2 N, =10 N,解之得,F1=8 N,F2=6 N,所以合力范围为2 N≤F≤14 N,选项A、D正确.
答案:AD
二、非选择题(15分)
8.有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2),当它们同方向时,合力为7 N;当它们反向时,合力为1 N,求:
(1)F1、F2的大小.
(2)用计算法求出当两力垂直时的合力大小及方向.
解析:(1)由题意知
F1+F2=7 N,F1-F2=1 N
所以F1=4 N,F2=3 N
(2)当两力垂直时,它们的合力大小
F==5 N,
若合力与F1的夹角为θ,则
tan θ==,θ=37°.
答案:(1)4 N 3 N (2)5 N 合力方向与F1成37°角
能力提升
(25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.一个物体受到两个大小分别为3 N和4 N的共点力,这两个力的合力的最大值是( )
A.3 N B.4 N
C.5 N D.7 N
解析:当两个力同向时合力最大,故D正确.
答案:D
2.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力,当它们间的夹角为90°时,其合力大小为F;当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( )
A.2F B.F
C.F D.F
解析:设两个力的大小均为F′,当夹角为90°时,F=F′;当夹角为120°时合力的大小等于分力的大小,故F合=F′=F,B正确.
答案:B
3.如图所示是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像,则这两个分力的大小分别是( )
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:设两个分力的大小分别为F1和F2.由图可知
两分力的夹角为0°时,合力为5 N,即F1+F2=5 N
两分力的夹角为180°时,合力为1 N,即F1-F2=1 N
解得F1=2 N,F2=3 N,B正确.
答案:B
4.两个共点力F1和F2的合力大小为6 N,则F1和F2的大小可能是( )
A.F1=2 N,F2=9 N B.F1=4 N,F2=8 N
C.F1=1 N,F2=8 N D.F1=2 N,F2=1 N
解析:由于合力大小为:|F1-F2|≤F≤F1+F2得:A项中合力的范围为7~11 N;B项中合力范围为4~12 N;C项中合力范围为7~9 N;D项中合力范围为1~3 N;故只有B选项合力可等于6 N,故应选B项.
答案:B
5.设有三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力等于( )
A.3F B.4F
C.5F D.6F
解析:由几何关系得F3=2F,又F1、F2夹角为120°,大小均为F,故其合力大小为F,方向与F3相同,因此三个力的合力大小为3F,A正确.
答案:A
6.如图所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角θ是变化的,合力为F,在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中,合力F的大小变化情况是( )
A.从最小逐渐增加到最大 B.从最小逐渐减小到零
C.从最大逐渐减小到最小 D.先增大后减小
解析:在两分力大小一定的情况下,合力随着分力间夹角的减小而增大,夹角为0°时合力最大;合力随着分力间夹角的增大而减小,夹角为180°时合力最小,所以选项C正确.
答案:C
二、非选择题(20分)
7.(10分)三个大小相等的力作用在物体的同一点上,如图所示,这三个力大小均为F,则它们的合力大小分别为多少?
解析:由几何关系知F1合=0,F2合=F,F3合=2F.
答案:0 F 2F
8.(10分)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,帆受侧向风力作用,风力F1大小为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰好沿正东方向,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.
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=F1cos 30°=100× N=50 N
F2=F1sin 30°=100× N=50 N.
答案:50 N 50 N