5.1 力的合成 同步练习（含答案解析） (2)

5.1
力的合成
同步练习
1．下列物理量在运算时不遵循平行四边形定则的有(　　)
A．时间　　　　　　
B．位移
C．速度
D．加速度
【解析】　时间是标量，位移、速度、加速度是矢量，矢量的运算遵循平行四边形定则，故选A.
【答案】　A
2．在图5－1－10中，下列情况中日光灯所受的拉力F1、F2及重力G不是共点力的是(　　)
图5－1－10
A．甲情况下　
　　　
B．乙情况下
C．丙情况下
D．甲、乙、丙三种情况下
【解析】　共点力为作用于同一点的力，或力的作用线相交于一点的力，由图知，甲、丙为共点力，乙图三力平行不是共点力，故应选B.
【答案】　B
3．关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是(　　)
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】　只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成．合力是对原来几个分力的等效替代，分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
4．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为8
N和10
N，在10
N的力逐渐减小到零的过程中，两个力的合力的大小(　　)
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．一直减小
D．一直增大
【解析】　当10
N的力减小到8
N时，两力的合力最小为0，原10
N的力再减小，两力的合力又将逐渐增大，减小到零时，两力的合力最大为8
N，故A正确．
【答案】　A
5．(2013·临高高一检测)如图5－1－11所示，一个重60
N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝20
N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为(　　)
图5－1－11
A．0
B．40
N，方向竖直向下
C．40
N，方向竖直向上
D．80
N，方向竖直向上
【解析】　物体受三个力作用——重力、支持力和拉力，其中支持力N＝G－F＝40
N，三个力的合力为零，A正确．
【答案】　A
6．如图5－1－12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的关系图象，则这两个力的大小分别是(　　)
图5－1－12
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】　由图象可知：当两分力的夹角为0°时，合力为5
N，即F1＋F2＝5
N，当两分力的夹角为180°时，合力为1
N，即|F1－F2|＝1
N，由二式解得F1＝3
N，F2＝2
N或F1＝2
N，F2＝3
N，故选B.
【答案】　B
7.两个共点力的大小均为10
N，如果要使这两个力的合力大小也是10
N，则这两个共点力间的夹角应为(　　)
A．30°　　
B．60°　　　
C．90°　　
D．120°
【解析】　对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°.反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120°，故选D.
【答案】　D
8．(2012·泉州高一检测)乐乐的妈妈提一桶水，向上提起的力为150
N，乐乐和小勇接过来共同来提，关于乐乐和小勇的用力，下列说法正确的是(　　)
A．他俩必分别只用75
N的力
B．他俩可分别用100
N的力
C．他俩都可用小于75
N的力
D．他俩的力不可能大于75
N
【解析】　当两个分力方向相同时，此时分力最小，Fmin＝75
N，故A、C、D项错、B项正确．
【答案】　B
9．(2013·福建仙游一中高一检测)三个力作用在同一物体上，其大小分别为6
N、8
N、12
N，其合力大小可能是(　　)
A．4
N
B．0
N
C．15
N
D．28
N
【解析】　对于三个力的合成，应该是先求任意两个力的合力大小的取值范围，再去与第三个力合成即可，由于6
N、8
N这两个力的合力的大小介于2
N与14
N之间，再与12
N的力去合成，则其最小值是0
N，而最大值为(6＋8＋12)
N＝26
N．所以正确的答案是A、B、C.
【答案】　ABC
10．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平衡状态(绳的拉力的合力始终等于重力)，则当θ＝________时，绳中的拉力最小，当θ＝________时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变________．
【解析】　当θ＝0时绳拉力同向，拉力最小．
当θ＝120°时，两分力和合力大小相等．
当θ角逐渐增大时，拉力将增大．
【答案】　0　120°　大
11．力F1＝4
N，方向向东，力F2＝3
N，方向向北，求这两个力的合力的大小和方向．
【解析】　(1)选定一小段线段代表1
N，作出F1的线段长为4个单位长度，F2的线段长为3个单位长度，并标明方向，如图所示．
(2)以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线表示合力．
(3)用刻度尺量出表示合力的对角线为5个单位长度，所以合力大小F＝1
N×5＝5
N.
(4)用量角器量得F与F2的夹角θ＝53°，即合力方向为北偏东53°.
【答案】　5
N　方向为北偏东53°
12．如图5－1－13所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80
kg，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索拉力有多大？
(cos
75°＝0.259，g取10
N/kg)
图5－1－13
【解析】　设钢索的拉力大小为F，则演员两侧的钢索拉力的合力与演员和独轮车的总重力等大反向．作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，根据几何知识可知
＝Fcos
75°
所以拉力
F＝＝
N＝1
544
N.
【答案】　1
544
N