高中物理人教版必修一限时训练：第三章-4力的合成+Word版含解析

1．下列关于分力与合力的说法中，正确的是(　　)
A．分力与合力同时作用在物体上，所以它们都是物体受到的力
B．分力同时作用于物体时产生的效果与某一个力单独作用时产生的效果是相同的，那么这几个分力就是这个力
C．合力只能大于分力，不能小于分力
D．两个分力夹角在0°～180°之间变化时，若分力大小不变，则夹角越大，合力越小
【解析】　合力与分力只是效果相同，不是物体同时受到的力，故选项A、B均错；合力既可大于分力，也可小于分力，两分力大小不变时，合力随两分力夹角的增大而减小，故C错误、D正确．
【答案】　D
2．在图3－4－7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3－4－7
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．关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大
B．F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
C．F的大小一定小于F1、F2中最大者
D．F的大小不能小于F1、F2中最小者
【解析】　合力随两分力的夹角增大而减小；合力范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，当F1＝5 N，F2＝6 N时，1 N≤F≤11 N，F可比F1、F2中的最小值小，故选项B正确．
【答案】　B
4．有三个力，一个力是12 N，一个力是6 N，一个力是7 N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是(　　)
A．合力的最小值为1 N
B．合力的最小值为0
C．合力不可能为20 N
D．合力可能为30 N
【解析】　三个力方向相同时合力最大Fmax＝25 N，6 N、7 N两力的合力范围1 N≤F合≤13 N，当合力F合＝12 N，方向与第三个力相反时，三力的总合力为零，即三力的总合力范围是0≤F总≤25 N，所以A、C、D错，B对．
【答案】　B
5．(·沈阳高一检测)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，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为θ.已知他的体重为G，吊环和绳索的重力不计．则每条绳索的张力为(　　)
A. B．
C.cos θ D．sin θ
【解析】　运动员受力情况如图所示，根据平衡条件可得，两绳索的合力与重力平衡，即G＝2Fcos θ
则每条绳索的张力为F＝，选项A正确．
【答案】　A
6．(·天津一中高一检测)如图3－4－8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，则这两个分力的大小分别是(　　)
图3－4－8
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】　由图象可得：θ＝0°时，F1＋F2＝5 N；θ＝180°时，设F1>F2，F1－F2＝1 N，解得，F1＝3 N，F2＝2 N．故B正确．
【答案】　B
7．(·石家庄一中高一检测)如图3－4－9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3－4－9
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FN＝G－F＝40 N，三个力的合力为零，A正确．
【答案】　A
8．水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图3－4－10所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 m/s2)(　　)
图3－4－10
A．50 N B．50 N
C．100 N D．100 N
【解析】　以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是F＝mg＝100 N，故小滑轮受到绳的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N．从图中看出，∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE，得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等边三角形，故F合＝100 N.
【答案】　C
9．(·合肥六中高一检测)如图3－4－11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，则这三个力的合力为 (　　)
图3－4－11
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＝2，即PC代表的力等于2F2，故三个力的合力为3F2，C正确．
【答案】　C
10．如图3－4－12所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小为100 N，方向为东偏南30°，为了使船受到的合力恰能沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力的大小．
图3－4－12
【解析】　如图所示，以F1、F2为邻边作平行四边形，使合力F沿正东方向，则
F＝F1cos30°＝100× N＝50 N.
F2＝F1sin 30°＝100× N＝50 N.
【答案】　50 N　50 N
11．如图3－4－13所示，物体受到4个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，F1＝5 N，F2＝8 N，F3＝7 N，F4＝11 N，求它们的合力的大小．
图3－4－13
【解析】　F1与F2的合力为：
F合1＝F2－F1＝8 N－5 N＝3 N，方向与F2同向．
F3与F4的合力为：
F合2＝F4－F3＝11 N－7 N＝4 N，方向与F4同向
由于F合1⊥F合2，所以
F合＝＝ N＝5 N
【答案】　5 N
12．如图3－4－14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？
图3－4－14
【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