高中物理教科版必修一 作业 第二章 第5节　力的合成 Word版含解析

[A组　素养达标]
1．(多选)关于共点力，下列说法中正确的是(　　)
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、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，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线相交于同一点，则这几个力是共点力
解析：根据共点力的概念，几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一个点，这几个力叫作共点力，所以选项C、D正确．一对平衡力一定作用在同一条直线上，它们一定是共点力，故选项B正确．对于选项A中所描述的两个力，它们有可能一上一下，互相平行但不共点，所以A项错误．
答案：BCD
2．两个大小和方向都确定的共点力，其合力的(　　)
A．大小和方向都确定
B．大小确定，方向不确定
C．大小不确定，方向确定
D．大小和方向都不确定
解析：由平行四边形定则可知，当两个分力的大小和方向确定后，则其对角线的大小和方向也确定了，故选项A正确．
答案：A
3．(多选)关于合力与分力，下列说法中正确的是(　　)
A．合力的大小一定大于每一个分力的大小
B．合力的大小至少大于其中一个分力的大小
C．合力的大小可能比每一个分力都大，也可能比每一个分力都小
D．合力的大小可能与两个分力的大小相等
解析：根据力的合成的平行四边形定则，平行四边形的对角线表示合力，两个邻边表示两个分力，因此，合力的大小可能比每一个分力都大，可能比每一个分力都小，也可能与两个分力的大小相等，A、B错误，C、D正确．
答案：CD
4．如图，两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船，下列几种情况中，合力最小的是(　　)
解析：合力与分力遵循平行四边形定则，两分力夹角越大，合力越小，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
5．同时作用在某物体上的两个方向相反的共点力，大小分别为6 N和8 N，当8 N的力逐渐减小到零的过程中，两力合力的大小(　　)
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．逐渐增大
D．逐渐减小
解析：当8 N的力减小到6 N时，两个力的合力最小为0，若再减小，两力的合力又将逐渐增大，两力的合力最大为6 N，故A正确．
答案：A
6．有三个力作用在同一个物体上，它们的大小分别为F1＝30 N，F2＝40 N，F3＝50 N，且F1的方向与F2的方向垂直，F3的方向可以任意改变，则这三个力的合力最大值和最小值分别为(　　)
A．120 N,0　　　　 B．120 N,20 N
C．100 N,0 D．100 N,20 N
解析：F1与F2的合力大小是确定的，为 N＝50 N．它与F3的合力情况，最大值为100 N，最小值为0，故C正确．
答案：C
7．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中，这三个力的合力最大的是
(　　)
解析：根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大．故C正确．
答案：C
8．如图所示，表示五个共点力的有向线段恰分别构成正六边形的两条邻边和三条对角线．已知F1＝10 N，这五个共点力的合力大小为(　　)
A．0 B．30 N
C．60 N D．90 N
解析：先把F3、F4合成，则F34＝F1，再把F2、F5合成，则F25＝F1，由题意知F1＝10 N，故F合＝3F1＝30 N.
答案：B
9．两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F.如果它们的夹角为60°时，合力为多大？
解析：当F1和F2的夹角为90°时且F1＝F2，此时F＝＝F1，即F1＝F.
当F1和F2的夹角为60°时，作力的合成的平行四边形如图所示，合力F′是平行四边形的对角线，则
F′＝2F1cos 30°＝F.
答案：F
[B组　素养提升]
10．如图所示为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图像，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：由题图知，两力方向相同时，合力为5 N，即F1＋F2＝5 N；方向相反时，合力为1 N，即|F1－F2|＝1 N．故F1＝3 N，F2＝2 N，或F1＝2 N，F2＝3 N，B正确．
答案：B
11．如图所示，轻绳上端固定在天花板上的O点，下端悬挂一个重为10 N的物体A，B是固定的表面光滑的小圆柱体，当A静止时，轻绳与天花板的夹角为30°，B受到绳的压力是(　　)
A．5 N B．10 N
C．5 N D．10 N
解析：以与小圆柱体接触的那一小段绳子为研究对象，受两个大小相等的拉力以及支持力N，如图，
由于F1＝F2＝10 N，且夹角为120°，故F＝10 N，因而绳对圆柱体的压力为10 N，故选项B正确．
答案：B
12．如图所示，质量为0.8 kg的小球在轻弹簧和水平轻绳的拉力作用下处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角θ＝37°，弹簧的拉力F＝10 N，伸长量为x＝0.01 m，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2.
(1)画出小球的受力示意图；
(2)求出弹簧的劲度系数；
(3)已知弹簧的拉力与小球重力的合力方向水平向右，求该合力的大小.
解析：(1)小球受到重力、细绳的拉力和弹簧的拉力，作出小球的受力示意图如图甲所示．
(2)由胡克定律F＝kx得弹簧的劲度系数为
k＝＝＝1 000 N/m.
(3)由于弹簧拉力F与小球重力G的合力水平向右，其矢量关系如图乙所示．
由几何关系可知F合＝＝＝6 N.
答案：(1)图见解析　(2)1 000 N/m　(3)6 N
[C组　学霸冲刺]
13．如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为(　　)
A. B.m
C．m D．2m
解析：如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，则轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心．由于a、b间距等于圆弧半径，则∠aOb＝60°，进一步分析知，细线与aO、bO间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究，则悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项C正确．
答案：C