2019版新教材物理人教版必修第一册作业：第3章 第4节 力的合成和分解 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019版新教材物理人教版必修第一册作业：第3章 第4节 力的合成和分解 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 245.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-10-17 08:37:31 | ||
图片预览
文档简介
3.4
1．(多选)一个物体受到两个力的作用，大小分别为4 N和5 N，这两个力的合力可能是( )
A．0 N B．5 N C．8 N D．10 N
答案 BC
解析 二力合成时，合力范围为：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故1 N≤F≤9 N，B、C正确，A、D错误。
2．下列各组物理量中全部是矢量的是( )
A．位移、速度、加速度、力 B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度 D．速度、加速度、力、路程
答案 A
解析 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，都是矢量，时间、路程、速率只有大小没有方向，是标量。故A正确，B、C、D错误。
3．两个力F1和F2之间的夹角为θ，两个力的合力为F，下列说法中正确的是( )
A．F1和F2增大时，合力F一定增大
B．F1和F2增大时，合力F可能减小
C．F1和F2一定，夹角θ增大(θ≤180°)时，合力F一定增大
D．F1和夹角θ一定(θ≤180°)时，只要F2增大，合力F就一定增大
答案 B
解析 当力F1、F2都增大时，两个力之间的夹角可能也在增大，所以合力F可能减小，A错误，B正确；根据平行四边形定则，F1和F2一定，夹角θ增大(θ≤180°)时，合力F一定减小，C错误；根据平行四边形定则可知，如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可能减小，也可能增大，D错误。
4．如图所示是两个共点力的合力F的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图像，则这两个力的大小分别是( )
A．1 N、4 N
B．2 N、3 N
C．1 N、5 N
D．2 N、4 N
答案 B
解析 由图像可知，当夹角θ＝0时，F＝F1＋F2＝5 N，当夹角θ＝180°时，F′＝|F1－F2|＝1 N，联立解得F1＝3 N，F2＝2 N，或F1＝2 N，F2＝3 N，B正确。
5．(多选)将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是( )
A．F是物体实际受到的力
B．F1和F2在效果上可以取代力F
C．物体受到F1、F2和F三个力的作用
D．F是F1和F2的合力
答案 ABD
解析 F是物体实际受到的力，A正确；分力的共同作用效果与合力的作用效果相同，B正确；分力F1、F2不是物体所受到的力，C错误；一个力F分解为两个分力F1和F2，则F是F1和F2的合力，D正确。
6．(多选)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( )
A．只增加绳的长度
B．只增加重物的质量
C．只将病人的脚向左移动
D．只将两定滑轮的间距变大
答案 BC
解析 脚受到的拉力等于两侧绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和θ角均不变，脚受到的拉力不变，A错误；只增加重物的质量，绳的拉力增大，合力增大，B正确；只将病人的脚向左移动，θ角减小，合力增大，C正确；只将两定滑轮间距变大，θ角变大，合力减小，D错误。
7. 如图所示，为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是( )
A．减小上山车辆受到的摩擦力
B．减小上山车辆的重力
C．减小上山车辆对路面的压力
D．减小上山车辆的重力沿平行于路面向下的分力
答案 D
解析 对车进行受力分析，受重力、支持力和阻力，物体的重力不变，重力产生两个作用效果：使物体沿路面下滑和使物体紧压路面。设路面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解，如图所示，由几何关系可得，平行于路面的分力为G1＝Gsinθ，由于路面越长，坡角θ越小，则G1越小，D正确；垂直路面的分力为G2＝Gcosθ，车辆对路面的压力等于重力垂直于路面的分力，N＝Gcosθ，θ变小，压力变大，由Ff＝μN可知上山车辆受到的摩擦力变大，A、C错误；由G＝mg知，上山车辆的重力不变，B错误。
8．如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则它的竖直分力为( )
A．Fsinα
B．Fcosα
C．Ftanα
D．Fcotα
答案 A
解析 如图所示，将F沿水平方向和竖直方向分解为两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上的分力F2＝Fsinα，故A正确，B、C、D错误。
9. 氢气球重为10 N，所受空气浮力为16 N，由于受水平方向的风力F作用，系氢气球的绳子和地面成60°角，如图所示，求：
(1)绳子的拉力T；
(2)气球受到的风力F。
答案 (1)4 N (2)2 N
解析 以氢气球重心为原点，分别以水平和竖直方向为x轴和y轴建立平面直角坐标系，对氢气球进行受力分析，并对拉力T进行正交分解，如图所示，
分力T1使氢气球不被风吹走，分力T2使氢气球不上浮，故有T1＝F，T2＝F浮－G，
又T1＝Tcos60°，T2＝Tsin60°，
解得：T＝4 N，F＝2 N。
1．(多选)一个物体受到两个力的作用，大小分别为4 N和5 N，这两个力的合力可能是( )
A．0 N B．5 N C．8 N D．10 N
答案 BC
解析 二力合成时，合力范围为：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故1 N≤F≤9 N，B、C正确，A、D错误。
2．下列各组物理量中全部是矢量的是( )
A．位移、速度、加速度、力 B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度 D．速度、加速度、力、路程
答案 A
解析 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，都是矢量，时间、路程、速率只有大小没有方向，是标量。故A正确，B、C、D错误。
3．两个力F1和F2之间的夹角为θ，两个力的合力为F，下列说法中正确的是( )
A．F1和F2增大时，合力F一定增大
B．F1和F2增大时，合力F可能减小
C．F1和F2一定，夹角θ增大(θ≤180°)时，合力F一定增大
D．F1和夹角θ一定(θ≤180°)时，只要F2增大，合力F就一定增大
答案 B
解析 当力F1、F2都增大时，两个力之间的夹角可能也在增大，所以合力F可能减小，A错误，B正确；根据平行四边形定则，F1和F2一定，夹角θ增大(θ≤180°)时，合力F一定减小，C错误；根据平行四边形定则可知，如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可能减小，也可能增大，D错误。
4．如图所示是两个共点力的合力F的大小与这两个共点力之间的夹角θ的关系图像，则这两个力的大小分别是( )
A．1 N、4 N
B．2 N、3 N
C．1 N、5 N
D．2 N、4 N
答案 B
解析 由图像可知，当夹角θ＝0时，F＝F1＋F2＝5 N，当夹角θ＝180°时，F′＝|F1－F2|＝1 N，联立解得F1＝3 N，F2＝2 N，或F1＝2 N，F2＝3 N，B正确。
5．(多选)将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是( )
A．F是物体实际受到的力
B．F1和F2在效果上可以取代力F
C．物体受到F1、F2和F三个力的作用
D．F是F1和F2的合力
答案 ABD
解析 F是物体实际受到的力，A正确；分力的共同作用效果与合力的作用效果相同，B正确；分力F1、F2不是物体所受到的力，C错误；一个力F分解为两个分力F1和F2，则F是F1和F2的合力，D正确。
6．(多选)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( )
A．只增加绳的长度
B．只增加重物的质量
C．只将病人的脚向左移动
D．只将两定滑轮的间距变大
答案 BC
解析 脚受到的拉力等于两侧绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和θ角均不变，脚受到的拉力不变，A错误；只增加重物的质量，绳的拉力增大，合力增大，B正确；只将病人的脚向左移动，θ角减小，合力增大，C正确；只将两定滑轮间距变大，θ角变大，合力减小，D错误。
7. 如图所示，为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是( )
A．减小上山车辆受到的摩擦力
B．减小上山车辆的重力
C．减小上山车辆对路面的压力
D．减小上山车辆的重力沿平行于路面向下的分力
答案 D
解析 对车进行受力分析，受重力、支持力和阻力，物体的重力不变，重力产生两个作用效果：使物体沿路面下滑和使物体紧压路面。设路面倾角为θ，将重力按照作用效果正交分解，如图所示，由几何关系可得，平行于路面的分力为G1＝Gsinθ，由于路面越长，坡角θ越小，则G1越小，D正确；垂直路面的分力为G2＝Gcosθ，车辆对路面的压力等于重力垂直于路面的分力，N＝Gcosθ，θ变小，压力变大，由Ff＝μN可知上山车辆受到的摩擦力变大，A、C错误；由G＝mg知，上山车辆的重力不变，B错误。
8．如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则它的竖直分力为( )
A．Fsinα
B．Fcosα
C．Ftanα
D．Fcotα
答案 A
解析 如图所示，将F沿水平方向和竖直方向分解为两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上的分力F2＝Fsinα，故A正确，B、C、D错误。
9. 氢气球重为10 N，所受空气浮力为16 N，由于受水平方向的风力F作用，系氢气球的绳子和地面成60°角，如图所示，求：
(1)绳子的拉力T；
(2)气球受到的风力F。
答案 (1)4 N (2)2 N
解析 以氢气球重心为原点，分别以水平和竖直方向为x轴和y轴建立平面直角坐标系，对氢气球进行受力分析，并对拉力T进行正交分解，如图所示，
分力T1使氢气球不被风吹走，分力T2使氢气球不上浮，故有T1＝F，T2＝F浮－G，
又T1＝Tcos60°，T2＝Tsin60°，
解得：T＝4 N，F＝2 N。