2018高中物理第二章力力的合成与分解练习（提高篇）教科版必修1

力的合成与分解(提高篇)
一、选择题：
1. 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
2. 两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点．两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为( )
A． B． C． D．
3. 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮B．一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g＝10N/kg)( )
A．50 N B．N C．100 N D．N
4. 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零的是( )
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
5. 2008年北京奥运会，我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军，其中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大过程中，吊环的两根绳的拉力T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为( )
A．T增大，F不变 B．T增大，F增大 C．T增大，F减小 D．T减小，F不变
6. 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是( )
A．竖直向下 B．竖直向上
C．斜向下偏左 D．斜向下偏右
7. 如图所示，甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O，a，b，c，d，…为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的演员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹最低点时，网绳dOe，bOg均为120°向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力，，则这时O点周围每根网绳受承的力的大小为( )
A．F B．F/2 C．F+mg D．(F+mg)/2
8. 如图所示，光滑半球的半径为R，有一质量为m的小球用一细线挂靠在半球上，细线上端通过一个定滑轮，在用力将小球缓慢往上拉的过程中，细线对小球的拉力大小F和小球紧压球面的力F2变化情况是( )
A．两者都变小 B．两者都变大
C．F变小，F2不变 D．F不变，F2变小
9. 如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉物体，使细绳偏离竖直方向α角，且保持α角不变，当拉力F与水平方向夹角β为多大时，拉力F的值最小( )
A． B． C． D．
10．如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端、B端在杆上位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态．则( )
A．B端移到B1位置时，绳子张力不变
B．B端移到B2位置时，绳子张力变小
C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大
D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小
二、计算题：
1. 一个物体受三个力的作用，已知一个力是80 N，指向东偏北30°的方向；一个力为40 N，指向西北方向；一个力为20 N，指向南方，求三个力的合力大小．
2. 两人在两岸用绳拉小船在河流中行驶．如图所示，已知甲的拉力是200 N，拉力方向与航向夹角为60°，乙的拉力大小为N，且两绳在同一水平面内，若要使小船能在河流正中间沿直线行驶，乙用力的方向如何？小船受到两拉力的合力为多大？

【答案与解析】
选择题：
1.AC
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，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，正确选项为A、C．
2. B
解析:由题意知 F1+F2＝A，F1-F2＝B，
故，．
当两力互相垂直时，
合力
3. C
解析：以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是F＝mg＝100N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100N．从下图中可看出∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等边三角形，故100N．
4.C
解析：三力合成，若前面力的合力可与第三力大小相等，方向相反，就可以使这三力的合力为零，只要使第三力在其他两力的合力范围之内，就可能使合力为零，即第三力F3满足：|F1-F2|≤F3≤F1+F2．选项A中，前两力合力范围是：2N≤≤12N，第三力在其范围之内；选项B中，前两力合力范围是：3N≤≤7N，第三力在其合力范围之内；选项C中，前两力合力范围是：4N≤≤6N，第三力不在其合力范围之内；选项D中，前两力合力范围是：0≤≤20N，第三力在其合力范围之内，故只有C中第三力不在前两力合力范围之内，即C项中的三力合力不可能为零．
5. A
解析：两绳拉力的合力大小F与重力大小相等，故合力F不变．但由于两手间距增大，使两绳拉力的夹角增大，要使合力不变，则两绳拉力应增大，即T增大．故选项A正确．
6. A
解析：物体M受四个力作用，支持力和重力都在竖直方向上，故推力F与摩擦力的合力一定在竖直方向上，由于推力F的方向斜向下，由此可断定力F与摩擦力的合力一定竖直向下．
7. B
解析：D结点处有四根网绳，是∠dDe＝∠bOg＝120°，因此每根绳中承受力为F/2．注意冲击力F中已包含mg的作用效果．
8. C
解析:在小球往上移动的过程中，小球所受的重力不变，拉力F与重力的分力F1大小相等、方向相反，并且随着小球上移，F1与F2的方向均发生变化，此时力的平行四边形的形状变化规律不直观，力随角度变化的关系也难建立．而此处所求的力的变化关系是由于O′A段细线缩短引起的，因此可建立与O′A线段长之间的变化关系．如图所示，设O′A段长为L，小球半径为r，O′点到半球顶的距离为d．利用三角形相似得 ．
当小球往上移动时，L减小，d、r和R都不变，因此F1减小(即F减小)、F2不变，故选项C正确．
9. C
解析:由题意知，O点所受的合力在拉力F方向变化的过程中始终为零．如下图所示，在拉力F方向变化过程中，OA绳的拉力与拉力F的合力F′总等于物体重力的大小，所以，本题转化为已知合力求分力的问题，由下图可知：拉力F方向垂直于绳的拉力时，F有最小值，此时．
10．AD
解析:挂钩相当于滑轮，轻绳两端对衣架挂钩的拉力大小相等，由平行四边形定则可知：重力的反向延长线将绳子的夹角θ平分，如图所示，设绳子长度为L，两杆之间的距离为d，由几何关系可得：．
B端上下移动时，d和L不变，夹角θ不变，绳子张力不变；杆移到虚线位置时，d减小而L不变，夹角θ变小，绳子张力变小．故选项A、D正确．
二、计算题：
1. 63.34N
解析:物体受力示意图如图所示．取向东方向为x轴正方向，向北方向为y轴正方向，建立直角坐标系，如图所示．将F1、F2进行正交分解．
由图可知
，．
，．
，．
x方向的合力为
．
y方向的合力为

．
最后三个力的合力为．
2. 400N
解析：此题可用正交分解的方法处理，要小船能在河流正中间沿直线行驶，则垂直河流方向合力应为零，则，故，而合力