2014年秋高中物理必修一（新人教版）：第三章第4节力的合成课时练案

第4节 力的合成
题组1 力的合成(时间：10分钟 分值：16分)
1.［4分］(多选)关于两个力的合力，下列说法错误的是( )
A.两个力的合力一定大于每个分力
B.两个力的合力可能小于较小的那个分力
C.两个力的合力一定小于或等于每个分力
D.当两个力大小相等时，它们的合力可能等于分力大小
2.［4分］(单选)两个力和大小不变，关于、与其合力F的关系，下列说法中正确的是( )
A.F的大小随、间夹角的增大而增大
B. QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的大小一定大于中最大者
C. QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的大小随间夹角的增大而减小
D. QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的大小不能小于、中最小者
3.［4分］在“验证力的平行四边形定则” ( http: / / www.21cnjy.com )实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图3-4-1所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
其中正确的是 。(填入相应的字母)
4.［4分］(多选)如图3-4-2所示是骨 ( http: / / www.21cnjy.com )折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的质量
C.只将病人的脚向左移动
D.只将两定滑轮的间距变大
题组2 共点力(时间：10分钟 分值：16分)
5.［4分］(单选)光滑水平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中＝8 N，方向水平向左;＝16 N，方向水平向右。当从16 N逐渐减小至0时，二力的合力大小变化是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
6.［4分］(单选)物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为0的是( )
A.5 N，7 N，8 N B.5 N，2 N，3 N
C.1 N，5 N，10 N D.10 N，10 N，10 N
7.［4分］ (多选)小娟、小明两人共提一 ( http: / / www.21cnjy.com )桶水匀速前行，如图3-4-3所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是( )
A.当θ=120°时，F＝G
B.不管θ为何值时，都有F＝ QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )
C.当θ=0°时，F＝
D.θ越大，则F越小
8.［4分］(单选)如图3-4-4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
题组3 综合拓展提升(时间：15分钟 分值：18分)
9.［6分］(单选)蹦床运 ( http: / / www.21cnjy.com )动是运动员在一张弹性的网上借助于网的作用被弹起一定的高度，运动员在空中做出各种优美的动作。它在我国起步较晚，但发展迅速，图3-4-5为蹦床上弹性网示意图，网绳的结构为正方格形，O、A、B、C、D等为网绳的结点。安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳DOE、BOG均成向上的120°张角，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为( )
A.F B. QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) C. D.
10.［6分］(单选)如图3-4-6所示，力F作用于物体的O点。现要使作用在物体上的合力沿OO′方向，需再作用一个力，则的最小值为( )
＝Fsin α =Ftan α
=F ＜Fsin α
11.［6分］(单选)如图3-4-7所示，用A、B两个弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点 ，现保持A的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时( )
A.B的示数变大，β角变大
B.B的示数变小，β角变小
C.B的示数变大，β角变小
D.B的示数不变，β角不变
参考答案
1. AC 解析：设分力与分力的夹角为 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) ，根据力的平行四边形定则，合力是以为邻边的平行四边形所夹的对角线，如图3-4-8所示，当 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) =0°时，;当 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) =180°时，|，以上分别为合力 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的最大值和最小值。当且夹角 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) =180°时，合力＝0，小于任何一个分力，当，夹角120°时，合力，故选项A、C说法错误。
2. C 解析：合力随两分力夹角的增大而减小;当夹角为180°时，合力最小;合力可以大于某一分力，也可以小于某一分力。
3. C 解析：两根细绳不必等长，因 ( http: / / www.21cnjy.com )为实验中能以两根细绳的方向确定两分力方向即可，选项A错误。作用在两绳套的力大小不一定相等，所以橡皮条也不一定与两绳夹角的角平分线在同一直线上，选项B错误。在使用弹簧测力计时必须使弹簧测力计与木板平面平行，因为三个力必须在同一平面内，选项C正确。
4. BC 解析：脚受的拉力等于 ( http: / / www.21cnjy.com )两侧绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和θ角均不变，所以脚受到的拉力不变，选项A错误;只增加重物的质量，绳的拉力增大，所以合力增大，故选项B正确;只将病人的脚向左移动，θ角减小，合力将增大，选项C正确;只将两定滑轮间距变大，θ角变大，合力将减小，选项D错误。
5. C 解析：减至8 N的过程中合力减小至0，当继续减小时，合力开始增大，但方向与原来合力的方向相反，故选项C正确。
6. C 解析：选项A中，前两个力合力的范围是2 ≤12 N，第三力在其范围之内;选项B中，前两个力合力的范围是3 ≤7 N，第三个力在其合力范围之内;选项C中，前两个力合力的范围是4 ≤6 N，第三个力不在其合力范围之内;选项D中，前两个力合力的范围是≤20 N，第三个力在其合力范围之内，故只有选项C中第三个力不在前两个力合力的范围之内，即选项C中三个力的合力不可能为0。
7. AC 解析：由力的合成可知，在两分力相等，θ=120°时，＝F＝G;θ=0°时，F＝＝ QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) ，故选项A、C正确，B错误。在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误。
8. B 解析：由图像可得=0°时，=5 N;θ=180°时，设=1 N，解得，=3 N，=2 N。
9. B 解析：由题意知，4根绳子在竖直方向的合力大小为F，设每根绳子拉力为T，如图3-4-9所示，则由几何关系有4Tcos 60°=F，所以T= QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 。
10. A 解析：解法一：利用三角形的边角关系。根据平行四边形定则作出分力与合力的图示，如图3-4-10甲所示。由正弦定理得=，所以＝。当θ=90°，即sin θ=1时，有最小值，为Fsin α。
解法二：利用矢量图形法。根据力的三角形定则，作、F与合力的图示，如图3-4-10乙所示。的箭尾位置不变的情况下，其箭头可在′线上滑动，由图可知，当与OO′即垂直时，有最小值，其值为＝Fsin α。
甲 乙 ( http: / / www.21cnjy.com )
图3-4-10 图3-4-11
11. B 解析：“使O点保持不 ( http: / / www.21cnjy.com )变”即表明A、B拉力的合力的大小和方向不变，则以O为圆心，以A的拉力大小为半径画圆弧如图3-4-11所示，根据平行四边形定则，按题意α减小，可知B的拉力的大小和方向均发生相应的变化。由图可知B的拉力的大小和角度β都将变小。
图3-4-1
图3-4-2
图3-4-3
图3-4-4
图3-4-5
图3-4-6
图3-4-7
图3-4-8
图3-4-9