人教版物理必修1同步训练：第3章4力的合成

第三章
相互作用
4
力的合成
A级　抓基础
1．(多选)关于合力，下列说法正确的是(　　)
A．一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力
B．合力一定大于任何一个分力
C．合力就是几个力的代数和
D．合力小于任何一个分力是可能的
解析：力的合成遵循力的平行四边形定则，力是矢量，既有大小，又有方向，所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和，C错，合力的大小可能大于任何一个分力，也可能小于任何一个分力，D对．
答案：AD
2．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为6
N和8
N，当8
N的力逐渐减小到零的过程中，两力合力的大小(　　)
A．先减小，后增大　
B．先增大，后减小
C．逐渐增大
D．逐渐减小
解析：当8
N的力减小到6
N时，两个力的合力最小为0，若再减小，两力的合力又将逐渐增大，两力的合力最大为6
N，故A正确．
答案：A
3.小东同学在体育课上做单杠练习时，两臂伸直，双手平行握住单杠，之后逐渐增大双手间的距离，如图所示，此过程中小东同学手臂上拉力的变化情况为(　　)
A．逐渐变小
B．逐渐变大
C．先变大后变小
D．先变小后变大
解析：人体受手臂的两个拉力和本身的重力作用，处于平衡状态，两个拉力的合力与重力属于二力平衡，则两者必然大小相等、方向相反，如图所示，在小东同学两臂伸直、逐渐增大双手间距的过程中，重力G一定，可以判断手臂的两个拉力的合力F合不变，由于两个手臂之间的夹角增大，而合力不变，所以拉力逐渐变大．正确答案是B.
答案：B
4.如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要减小手指所受的拉力，可采取的办法是(　　)
A．只增加绳的长度
B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动
D．只将手指向上移动
解析：手指所受拉力的大小等于绕过动滑轮的绳子两端的拉力F1、F2的合力F的大小．只增加绳的长度，F1、F2的大小及其夹角不变，则合力F不变，A错误；只增加重物的重量，F1、F2的大小增大，夹角不变，则合力F变大，B错误；手指向下移动，F1、F2大小不变，夹角变小，则合力F变大，C错误；同理分析，D正确．
答案：D
5.如图所示，为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为(　　)
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：两个分力之和为最大值，两个分力之差为最小值，即F1＋F2＝5
N，F1－F2＝1
N．解得F1＝3
N，F2＝2
N2，B正确．
答案：B
6．(多选)一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4
N、5
N、8
N，则其合力大小可以是(　　)
A．0
N　　　B．10
N　　　C．15
N　　　D．20
N
解析：三力方向相同时合力有最大值，即4
N＋5
N＋8
N＝17
N，而F1＝4
N和F2＝5
N这两力合力F的最大值为9
N，最小值为1
N，另一力为8
N，且1
N<8
N<9
N，取F1和F2适当夹角，可使其合力F的大小为8
N，再取F3的方向与F的方向相反，则F1、F2、F3合力为零，此即为最小值，故三力合力的取值范围为0≤F≤17
N，选A、B、C.
答案：ABC
B级　提能力
7．(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(　　)
A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍
B．F1、F2同时增加10
N，F也增加10
N
C．F1增加10
N，F2减少10
N，F一定不变
D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大
解析：F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确．F1、F2同时增加10
N，F不一定增加10
N，选项B错误．F1增加10
N，F2减少10
N，F可能变化，选项C错误．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，选项D正确．
答案：AD
8．如图所示，在同一平面内，大小分别为1
N、2
N、3
N、4
N、5
N、6
N的六个力共同作用于一点，其合力大小为(　　)
A．0
B．1
N
C．3
N
D．6
N
解析：三对共线的分力分别求合力，大小均为3
N，方向如图所示．夹角为120°的两个3
N的力的合力为3
N，且沿角平分线方向，故所给六个力的合力为6
N．D正确．
答案：D
9．某物体在n个共点力的作用下合力为零，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为(　　)
A．F1
B.F1
C．2F1
D．0
解析：物体受n个共点力作用合力为零，则其中n－1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向，故除F1以外的其他各力的合力的大小也为F1，且与F1反向，故当F1转过90°时，合力应为F1.B正确．
答案：B
10.如图所示，物体M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向(　　)
A．竖直向下
B．竖直向上
C．斜向下偏左
D．斜向下偏右
解析：物体M受四个力作用(如图所示)，支持力FN和重力G的合力一定在竖直方向上，由平衡条件知，摩擦力F′和推力F的合力与支持力FN和重力G的合力必定等大反向，故F′与F的合力方向竖直向下．A正确．
答案：A
11.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过小滑轮后悬挂一质量m＝10
kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则小滑轮受到轻绳的作用力为多大(取g＝10
m/s2)
解析：以滑轮与绳子的接触点B为研究对象．
悬挂重物的轻绳的拉力F＝mg＝100
N，BC段绳子在B处有沿绳子斜向上的拉力、BD段绳子在B处有沿绳子竖直向下的拉力，大小都是100
N，受力示意图如图所示∠CBD＝120°，则∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等边三角形，故滑轮受到绳子的作用力大小为F合＝100
N.
答案：100
N
12.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，取g＝10
m/s2，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？
解析：由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F＝eq
\r(F＋F)＝5.0
N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μFN
＝μmg＝6.0
N．由于FN.
当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同．它们的合力为F1＋F2＝7.0
N>6.0
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.
答案：5.0
N　1.0
N