新课标人教版高中物理必修1第三章第4节《力的合成》同步练习.doc

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新课标版物理高一必修1第三章
3.4力的合成同步练习
1．如图所示，竖直放置的弹簧，小球从弹簧正上方某一高处落下，从球接触弹簧到弹簧被压缩到最大的过程中，关于小球运动情况，下列说法正确的是 （ ）
A．加速度的大小先减小后增大
B．加速度的大小先增大后减小
C．速度大小不断增大
D．速度大小不断减小
答案：A
知识点：弹力 力的合成
解析：
解答：随着弹簧被压缩，弹簧的弹力越来越大，初始阶段弹力小于重力，小球加速向下运动，但合力是减小的，根据牛顿第二定律加速度也减小，当弹力恰等于重力时，合力为零，加速度也为零，速度达到最大，小球继续向下压缩弹簧，弹力大于重力，小球向下做减速度运动，合力向上逐渐增大，根据牛顿第二定律加速度也增大，直到速度减为零，加速度达最大，所以这个压缩弹簧的过程，加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故只有A项正确，其它项错.
分析：本题考查了弹簧的弹力大小与形变量的关系、加速度与合力的关系、速度与合力的关系
2．探究力的平行四边形定则的实验原理是等效性原理，其等效性是指（ ）
A．使两分力与合力满足平行四边形定则
B．使两次橡皮筋伸长的长度相等
C．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
答案：C
知识点：力的合成
解析：
解答：等效性是指力的作用效果的等效，故应使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合，这样才能符合相同的作用效果，即C正确；A项说法是实验结论只表明合力与分力间的关系，故不正确；B项说法中未能体现力的方向，故不正确；D项说法不能表现两种情况下作用效果相同，不正确.
分析：本题考查了探究力的平行四边形定则的实验
考点：本题考查了探究力的平行四边形定则的实验
3．三个分力F1=3N，F2=5N，F3=6N，有关它们的合力的说法正确的是（ ）
A．不可能等于0N B．不可能为2N
C．不可能等于8N D．等于0N、2N、8N都有可能
答案：D
知识点：力的合成
解析：
解答：三个分力大小范围0≤F≤14N，故选项D正确.
分析：本题考查了合力
4．有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为120°时合力为F，则当它们间的夹角为90°时，合力的大小为( )
A． B． C． D．2F
答案：C
知识点：力的合成
解析：
解答：两个等大的力成120°角时，合力等于分力大小，即；而成90°角时，，故C正确。故选C.
分析：本题考查了力的合成
5．放在光滑的水平面上质量为1 kg 的物体，同时受到与水平面平行的两个力的作用，这两个力的大小分别为3 N 和8 N，当这两个力的方向在水平面内发生变化时，物体的加速度大小可能为
A．4m/s2 B．3 m/s2 C．10m/s2 D．12 m/s2
答案：C
知识点：力的合成 牛顿第二定律
解析：
解答：3 N 和8 N两个力的合力范围是5N-11N，故根据牛顿定律，物体的加速度范围在5m/s2-11m/s2，故选项C正确.
分析：本题考查了力的合成
6．如图所示，重为10 N的物体静止在水平地面上，现用大小为8 N的力竖直向上拉物体，则物体受到的合力大小为（ ）
A．0 B．2 N C．10 N D．18 N
答案：A
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：因为向上的拉力为8N，小于物体的重力，故物体仍静止，故物体受到的合力大小为0，选项A正确.
分析：本题考查了物体的平衡
7．如图所示，位于水平面上的木块在斜向右上方的拉力F的作用下保持静止状态，则拉力F与静摩擦力Ff的合力方向是( )
A.向上偏右 B.向上偏左 C.竖直向下 D.竖直向上
答案：D
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：物体受四个力作用：竖直向下的重力G，竖直向上的支持力N、斜向右上方的拉力F以及水平向左的静摩擦力Ff,因为物体平衡，故F与Ff的合力与G和N的合力等大反向，故为竖直向上的方向，选项D正确.
分析：本题考查了物体的平衡
8．作用在同一物体上的下列几组力中，一定不能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A．3N，4N，5N B．2N，3N，4N
C．4N，6N，8N D．4N，6N，11N
答案：D
知识点：力的合成
解析：
解答：当三力合成时，如果满足任意两力之和大于等于第三个力，任意两力之差小于等于第三个力时，三力合力为零，否则不为零，故ABC都满足，即三力合力为零，物体做匀速直线运动，故选D.
分析：本题考查了力的合成
9.倾角为、质量为的斜面体静止在粗糙水平面上，质量为的滑块静止在斜面体上，滑块与斜面体间动摩擦因数为，重力加速度为；如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．滑块受到的摩擦力大小一定是
B．滑块对斜面体的作用力为
C．地面对斜面体有水平向右的摩擦力
D．若只是增大滑块的质量，其它条件不变，释放滑块后，滑块可能沿斜面下滑
答案：B
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：因为物块静止在斜面上，故静摩擦力等于重力的分力，即f=mgsinθ，选项A错误；滑块对斜面体的作用力为滑块对斜面体的摩擦力和对斜面体的压力的合力，其大小等于mg，故选项B正确；对物块和斜面体的整体受力分析可知，地面对斜面体无摩擦力，选项C错误；若只是增大滑块的质量，其它条件不变，释放滑块后，滑块仍在斜面上静止，选项D错误；故选B.
分析：本题考查了物体的平衡
10．下列说法正确的是（ ）
A．质量分布均匀的物体的重心一定在几何中心
B．两物体间的滑动摩擦力总是与物体运动方向相反
C．摩擦力的大小与弹力成正比
D．两分力大小一定，夹角越小，合力越大
答案：D
知识点：力的合成 重力 摩擦力
解析：
解答：质量均匀，形状规则的物体的重心在其几何中心，A错误；滑动摩擦力方向与两物体间的相对运动方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，如无初速度放在传送带上的物体，在滑动摩擦力作用下运动，滑动摩擦力方向和物体运动方向相同，B错误；滑动摩擦力的大小和和接触面间的正压力成正比，静摩擦力与压力无关，C错误；根据平行四边形定则可得两分力大小一定，夹角越小，合力越大，D正确.
分析：本题考查了受力分析及物体的平衡
11．下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态（ ）
A．3N，4N，8N B．7N，9N，6N
C．4N，3N，8N D．3N，5N，1N
答案：B
知识点：力的合成
解析：
解答：三力合成时，当任意两力之和大于等于第三个力，任意两力之差小于等于第三个力时，三力合力为零，故B正确.
分析：本题考查了力的合成
12．对两个大小不等的共点力进行合成，则( )
A．合力一定大于每个分力
B．合力可能同时垂直于两个分力
C．合力的方向一定与一个分力的方向相反
D．两个分力的夹角在0° 到180°之间变化时，夹角越小，合力越大
答案：D
知识点：力的合成
解析：
解答：当两个分力间的夹角大于90°时，合力会小于一个分力，故A错误；合力不可能同时垂直于两个分力，B错误；当两个分力在同一直线上时，合力的方向与一个分力的方向相反，故C正确；两个分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大，故D正确.
分析：本题考查了力的合成
13．如图所示，三个共点力F1、F2与 F3作用在同一个质点上，其中，F1与F2共线且反向，F3与F1垂直， F1=6N、F2=2N、F3=3N。则质点所受的合力为( )
A．7N B．11N
C．1N D．5N
答案：D
知识点：力的合成
解析：
解答：先看F1与F2的合力，由于二者方向相反，所以其合力大小为6N－2N=4N，再与F3运用平行四边形法则合成，则其合力的大小为=5N，方向沿右上方，故D是正确的.
分析：本题考查了力的合成
14．下列关于力的说法中正确的是（ ）
A．作用力和反作用力作用在同一物体上
B．伽利略的理想斜面实验说明了力是维持物体运动的原因
C．物体对悬绳的拉力或对支持面的压力的大小一定等于重力
D．两个分力的大小和方向是确定的，则合力也是确定的
答案：D
知识点：力的合成
解析：
解答：作用力与反作用力作用在不同的物体上，A错误；伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因，B不正确；当物体不处于静止或匀速直线运动状态时，物体对悬绳的拉力就不等于重力，当物体被放在斜面上时，物体对支持面的压力的大小就不等于重力，故C错误；两个分力的大小和方向是确定的，则根据平行四边形法则可以判断出合力也是确定的，D正确.
分析：本题考查了力与运动的关系
15．如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮 条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（ ）
A．kL B.2kL C. D.
答案：D
知识点：力的合成 弹力
解析：
解答：根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F=k（2L-L）=kL．
设此时两根橡皮条的夹角为θ，根据几何关系知，．
根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力F合=2Fcos=．
故D正确，ABC错误．故选D.
分析：本题考查了力的合成及胡克定律
16．共点力的合成遵循 定则。请画出图中共点力F1和F2合力的示意图（请保留有关的辅助线）。
答案：平行四边形 如图
知识点：力的合成
解析：
解答：共点力的运算遵循平行四边形定则，以表示要合成的两个力的有向线段为邻边所作的平行四边形的对角线表示合力.
分析：本题考查了共点力合成法则和根据平行四边形定则作图的方法
17．有五个力作用于一点O，这五个力的作用情况如图所示，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。已知F3=10N。则这五个力的合力大小为________。
答案：30 N
知识点：力的合成
解析：
解答：根据对称性可知合力的方向应沿F3的方向，计算其它各力沿F3的方向的分量
即可得出合力大小，根据几何关系
有F1沿F3的方向的分量为（N），
同理可得F5沿F3的方向的分量为2.5N；
F2沿F3的方向的分量为（N），
同理F5沿F3的方向的分量为7.5 N，合力大小为2×2.5+2×7.5+10=30（N）.
分析：本题考查了共点力的合成
18．两个力合力最大值15N，最小值3N，且F1>F2，则两个已知力F1＝_____N，F2=______N。
答案：9；6
知识点：力的合成
解析：
解答：因为：F1+F2=15N；F1-F2=3N，解得F1=9N， F2=6N.
分析：本题考查了共点力的合成
19．作用在一个平面内，大小分别为5N，6N，9N 的三个共点力，其合力的最大值：___最小值：______
答案：20N；0
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：当三个力同向时，合力最大，为20N；5N、6N两个力的合力最大为11N，最小为1N，而9N在这之间，则三个力合力能够为零，则合力最小值为0.
分析：本题考查了共点力的合成
20．F1和F2的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系如图所示（F1、F2的大小均不变，且F1>F2）。则可知a的值为 N。
答案：5
知识点：力的合成
解析：
解答：由图象知，当F1、F2成0°角时，两个力的合力为F1+F2，
当两个力成180°时，两个力的合力为F1-F2（F1＞F2）
由图象得：F1+F2=7N ① F1-F2=1N ②
由①式和②式可得：F1=4N；F2=3N，所以.
分析：本题考查了力的合成
点评：熟悉图象，能读懂图象所给出的物理信息，由力合成的平行四边形定则可得．
21．质量为m=35kg的小孩坐在M=15kg的雪橇上，大人用与水平方向成θ=37°斜向上的拉力拉雪橇，力的大小为F=100N，雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.15，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2)求：
(1)雪橇对地面的压力大小FN；
(2)雪橇运动的加速度大小a；
(3)大人持续向前拉雪橇x=14m时的速度v的大小。
答案：（1） （2） （3）
知识点：力的合成 牛顿运动定律
解析：
解答：（1）对小孩和雪橇，在拉力作用下向右做匀加速直线运动，有:
得：
由牛顿第三定律，雪橇对地面的压力
（2）对小孩和雪橇，在水平方向：
得：
（3）对小孩和雪橇，在拉力作用下向右做匀加速直线运动
由：
得：.
分析：本题考查了力的合成、牛顿第二定律、牛顿第三定律、匀变速直线运动
22．如图所示，光滑金属球的重力G＝40 N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角θ＝37°的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1)墙壁对金属球的弹力大小；
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向
答案：（1）30N；（2）30N 水平向左
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：（1）金属球静止，则它受到的三力平衡。由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为
（2）斜面体对金属球的弹力为
由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为
摩擦力的方向水平向左
分析：本题考查了共点力的平衡
23．如图所示，质量为M=6kg的物体处于静止状态，OB细绳与水平方向夹角为37°。
求：OA、OB两根细绳的拉力大小。（sin37°=0.6,cos37°=0.8）
答案：（1）30N；（2）30N 水平向左
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：对点O受力分析，受三根绳子的拉力而平衡，如图
将OB绳受到的拉力沿水平和竖直方向正交分解，由共点力平衡条件
x方向：
y方向：
又因为
所以：
，即OA、OB两根细绳的拉力大小分别为80N、100N．
分析：本题考查了共点力的平衡
24．某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球Q的左上方某一位置C（CQ与竖直方向的夹角为θ）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是θ，如图所示．已知小球的质量为m，该同学（含磁铁）的质量为M，重力加速度为g。求此时：
（1）悬挂小球的细线的拉力大小为多少？
（2）该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？
答案：（1）（2）
知识点：力的合成与分解
解析：
解答：（1）对小球受力分析得，
解得细线的拉力
（2）以人为研究对象，地面对人的支持力；
摩擦力．
分析：本题考查了力的合成与分解
25．如图，一位重600N的演员，悬挂在绳上．若AO绳与水平方向的夹角为37°，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？（已知， ）
答案：1000N 800N
知识点：力的合成 共点力的平衡
解析：
解答：把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力．如图所示，
则AO绳上受到的拉力
BO绳上受到的拉力．
分析：本题考查了共点力作用下物体的平衡
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