2018_2019学年高中物理第三章相互作用4力的合成分层训练新人教版必修1

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
2．三个共点力的大小分别为F1＝5 N，F2＝10 N，F3＝20 N，则它们的合力(　　)
A．不会大于35 N　　 B．最小值为5 N
C．可能为0 D．可能为20 N
解析：三个力的合力最大值Fmax＝F1＋F2＋F3＝35 N．F1与F2的合力范围为5 N≤F12≤15 N，当F12＝15 N且与F3反向时，三个力的合力最小，Fmin＝|F12－F3|＝5 N，故三个力的合力范围为5 N≤F≤35 N，故选项A、B、D正确．
答案：ABD
3.运动员在进行吊环比赛时，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FT(两根绳拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为(　　)
A．FT增大，F不变
B．FT增大，F增大
C．FT增大，F减小
D．FT减小，F不变
解析：由平衡条件，合力F的大小等于人的重力，F恒定不变，当两手间的距离变大时，两绳的拉力间的夹角由零变大，由平行四边形定则知，FT变大，A正确．
答案：A
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．如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3.若F2的大小已知，则这三个力的合力大小为(　　)
A．F2　　　B．2F2　　　C．3F2　　　D．4F2
解析：由几何知识知，力F1与F3垂直，以F1、F3为邻边作平行四边形．如图所示，则F1、F3的合力为PC代表的线段，由于PC＝2PO，即PC代表的力的大小等于2F2，故三个力的合力大小为3F2，C正确．
答案：C
B级　提能力
7.(多选)一件行李重为G，被轻绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则(　　)
A．F1、F2的合力是G
B．F1、F2的合力是F
C．行李对轻绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等
D．行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2，还有F共四个力
解析：行李受到竖直向下的重力，OA绳拉力F1、OB绳拉力F2，三个力的作用，F1、F2的合力是F，而在受力分析中，分力和合力不能同时并存，A、D错误，B正确；行李对轻绳OA的拉力方向与F1是一对相互作用力，等大反向，C正确．
答案：BC
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，大小分别为F1、F2、F3的三个力矢量恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系为F1A.　　　　 B.
C. D.
解析：根据平行四边形定则可知，A图中三个力的合力为2F1，B图中三个力的合力为0，C图中三个力的合力为2F3，D图中三个力的合力为2F2，三个力的大小关系是F1答案：C
11.如图所示，水平电线AB对电线杆的拉力是300 N，斜牵引索BC对电线杆的拉力是500 N，这时电线杆正好和水平地面垂直．如果电线杆自重800 N，那么电线杆对地面的压力是多大？
解析：由题意可知，水平电线AB和斜牵引索BC两个拉力的合力竖直向下，其大小为F合＝ N＝400 N，故电线杆对地面的压力FN＝G＋F合＝1 200 N.
答案：1 200 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＝＝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F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