高中物理粤教版必修一同步练习课时跟踪检测（十一）+力的等效和替代+Word版含答案

课时跟踪检测（十一） 力的等效和替代
1．关于共点力，下列说法中错误的是(　　)
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力不一定是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力
解析：选A　大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必在同一直线上，是共点力，所以A错误，B正确；作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点，或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这几个力是共点力，所以C、D均正确；故选A。
2．下列关于合力与分力的叙述正确的是(　　)
A．一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用
B．合力一定大于最小分力
C．合力一定大于每一个分力
D．合力和它相应的分力可以相互替代
解析：选D　物体受到几个力的作用，其效果可以用它们的合力替代，但是物体并没有再受合力的作用，故A错，D对；几个力的合力可能为零，也可以小于任何一个分力，故B、C错。
3．如图1所示，日光灯管用两悬绳吊在天花板上，设两悬绳的拉力分别为F1、F2，其合力为F，则关于灯管受力的说法中正确的是(　　)
图1
A．灯管只受F1和F2的作用
B．灯管受F1、F2和F的共同作用
C．灯管受F1、F2、F和重力的共同作用
D．灯管受F1、F2和重力的共同作用
解析：选D　灯管受两悬绳的拉力F1、F2作用，同时还受自身的重力作用而处于平衡状态，所以选项D正确。F1、F2的合力F只是在效果上与F1和F2共同作用的效果相同，在受力分析中不能与F1、F2同时出现。
4．(多选)下列现象或实验是力的等效的是(　　)
A．同样一桶水可以一个人提，也可以两个人共同提
B．总电阻R与R1、R2在电路中起的效果相同
C．一头大象的总质量与无数石块的共同质量相同
D．将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1与F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力，也可以将橡皮筋的一端仍然拉到O点
解析：选AD　效果相同是指完成了同样的任务，但可能有几种不同“方式”，这几种“方式”在效果上是等同的。这几个事件都是等效的，但B、C不属于力的等效。
5．(多选)下列关于合力的叙述中正确的是(　　)
A．合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同
B．两个力夹角为θ(0≤θ≤180°)，它们的合力随θ增大而增大
C．合力的大小总不会比分力的代数和大
D．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算
解析：选AC　力的合成基本出发点是力的等效代替。合力是它的所有分力的一种等效力，它们之间是等效代替关系，A正确。合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是与一个分力等效。因此只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算，D错误。根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个力夹角为θ(0≤θ≤180°)，它们的合力随θ增大而减小，当θ＝0°时，合力最大，为两分力的代数和；当θ＝180°时，合力最小，等于两分力代数差，所以合力的大小总不会比分力的代数和大，B错误，C正确。
6．(多选)关于分力与合力，下列说法正确的是(　　)
A．合力与分力同时作用在同一物体上
B．分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的
C．各个分力一定是同一性质的力才可以进行合成
D．各个分力必须是同一个物体同一时刻受到的力
解析：选BD　合力是各个分力的等效替代，二者本质是同一作用效果两种发生原因的不同表述，并不是同时作用于物体上，A错，B正确。各个分力可以是不同性质的力，也可以是同一性质的力，C错。各个分力必须是同一时刻同一物体受到的几个力，合力也即是这一时刻受到的合力，D正确。
7．(多选)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．F1、F2一定是同种性质的力
C．F1、F2一定是同一个物体受到的力
D．F1、F2与F是物体同时受到的三个力
解析：选AC　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，C正确；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，A正确，B、D错误。
8．(多选)如图2所示，用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮筋上，使之沿水平方向伸长一定的长度，弹簧测力计的读数分别为F1和F2；改用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使橡皮筋仍沿水平方向伸长相同的长度，弹簧测力计的读数为F。这一实验直接说明(　　)
图2
A．弹簧测力计的弹力大小跟形变大小成正比
B．橡皮筋的弹力大小跟形变大小成正比
C．F1和F2共同作用效果与F的作用效果是相同的
D．F1和F2对橡皮筋产生的效果可用F来替代
解析：选CD　这两次实验中橡皮筋伸长的长度相同，即F1和F2共同作用效果与F的作用效果是相同的，选项C正确；F1和F2可以用F来替代，选项D正确。
9．在“寻找等效力”的探究实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图3所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是(　　)
图3
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．用两个弹簧测力计拉绳套时，两弹簧测力计示数要保持相同
解析：选C　在本实验中细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；两力合成时，其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上，因此，不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上，实验时弹簧测力计应与木板平面平行，使读数与绳作用力相等，则C项正确，A、B错。两弹簧测力计拉绳套时，两力的大小可以不同，两力的方向也不一定要互相垂直，夹角不宜太大，也不宜太小，D错。
10．在“探究力的等效关系”的实验中，某同学的实验情况如图4甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
图4
(1)图乙中的________是力F1和F2的合力的理论值；________是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？
答：________。(填“变”或“不变”)
解析：以F1、F2为邻边所作平行四边形的对角线F是理论值，在验证前并不认为它就是合力。F′是实际的合力，由于F′起到的效果与F1、F2共同作用的效果相同，所以叫做F1、F2的合力的实际测量值。若细绳换成橡皮筋，实验结果仍会相同。
答案：(1)F　F′　(2)不变
11．将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，每个沿着不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图5所示。这时弹簧测力计读数可从图中读出。
图5
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________ N和________ N。
(2)在图6中的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
图6
解析：两弹簧测力计的读数分别为4.00 N和2.50 N，作出合力如图所示。
答案：(1)4.00　2.50　(2)图见解析
12.如图7所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是2 000 N，夹角为50°时，求这两个拉力的合力。
图7
解析：作图：取5 mm表示500 N的力，如图所示，量得对角线长36 mm，故合力大小为×500 N＝3 600 N，合力方向沿两分力F1和F2的夹角的平分线。
答案：见解析