上海市海滨高中2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：3.5怎样求合力 跟踪训练（含解析）

3.5怎样求合力
1．作用在同一个物体上的两个共点力，它们的方向之间的夹角是，两个力的大小都是5N。则这两个力的合力大小为（　　）
A．0 B．10N C． D．5N
2．一个质量为4 kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5 N和7 N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（ ）
A．可能做匀速圆周运动
B．受到的合力可能变为15 N
C．将一定做匀加速直线运动
D．可能做加速度为a=2 m/s2匀变速曲线运动
3．一物体受到三个共点力的作用，它们的大小分别为F1＝3N、F2＝5N、F3＝10N，则它们的合力大小不可能是（ ）
A．1N B．3N C．7N D．13N
4．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力的大小为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为
A．2F B． C． D．
5．如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（ ）
A．θ=120°
B．θ＞120°
C．θ＜120°
D．不论θ为何值，AO总是先断
6．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替代，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（），它们的合力随增大而增大
C．合力的大小不可能比分力小
D．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算
7．在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为时合力为F，则当它们间的夹角为时，合力的大小为 （ ）
A． B．2F C． D．
9．如图，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力矢量组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为（ ）
A．2F1 B．F2 C．2F3 D．0
10．两个力的合力F为50N，其中一个力F1为30N，那么另一个力F2的大小可能是
A．10N B．15N C．80N D．85N
11．如图所示，某个物体在、、和四个共点力作用下处于静止状态，若的方向沿逆时针转过而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（　　）
A． B．0 C． D．
12．有两个大小均为5N的共点力，当它们的合力大小在5N~10N的范围时，它们的夹角不可能是（　　）
A．21° B．45° C．90° D．130°
13．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大且两力的夹角不变，则其合力（　　）
A．若两力的夹角小于90°，则合力一定增大
B．若两力的夹角大于90°，则合力一定增大
C．若两力的夹角大于90°，则合力一定减小
D．无论两力夹角多大，合力一定变大
14．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，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
15．下列说法正确的是（　　）
A．一个180N的力能分解为240N和200N的两个分力
B．一个180N的力能分解为90N和80N的两个分力
C．一个240N的力能分解为320N和60N的两个分力
D．一个240N的力能分解为40N和240N的两个分力
16．已知两个共点力的大小分别为3 N、5 N，则它们合力的最大值为 N,最小值为 N.
17．两个共点力的合力最大为35N，最小为5N，则这两个力中最大的力是___________N，如果这两个力的夹角是90°，则合力的大小________N。
参考答案
1．D
【解析】
由题意可知根据平行四边形定则，因为它们之间的夹角是120°，又因两个力的大小均为5N，如图
根据几何关系所以F合=5N，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．D
【解析】
根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N，最小为2N，物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N，最小为2N，根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2，最小为a=0.5m/s2，但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．A
【解析】
两个力的合力范围：大于等于两力之差小于等于两力之和，所以F1＝3N、F2＝5N合力范围：2N≤F≤8N,再与F3＝10N求合范围，所以A不在范围内．
4．B
【解析】
当两个力的夹角90°时，合力为：
所以，
当两个力的夹角为60°时，根据平行四边形定则，合力大小等于底角为30°的等腰三角形的底边：
A．2F与计算结果不符，故A选项错误。
B．与计算结果相符，故B选项正确。
C．与计算结果不符，故C选项错误。
D．与计算结果不符，故D选项错误。
5．C
【解析】
以结点O为研究对象，分析受力，作出力图如图．
根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等．由平衡条件得：FAO=2FBOcos，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明FAO＞FBO，则得到2FBOcos＞FBO，解得：θ＜120°，故C正确，ABD错误。
6．A
【解析】
由题可知本题考查对合力和分力的理解。
【详解】
A．合力是所有分力的一种等效力，它们之间是等效替代关系。合力在效果上是和各分力的共同作用等效。故A正确；
BC．根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个分力间夹角为，它们的合力随 增大而减小。当时，合力最大，为两分力的代数和；当时，合力最小，等于两分力的代数差。所以合力的大小可能比分力小，故BC错误；
D．只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成运算。故D错误。
故选A。
7．B
【解析】
由题可知本题考查力的平衡。
【详解】
轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即
由夹角关系可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
8．A
【解析】
两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为时，
所以两分力大小为
当它们的夹角为时，根据平行四边形定则可得，合力与分力的大小相等，即此时合力的大小为
故A正确。
故选A。
9．D
【解析】
根据力的平行四边形定则，先将F1、F2合成，其合力大小跟等大反向，在把跟合成其合力为零，所以共点力F1、F2、F3的合力为零，故D正确，ABC错误。
10．C
【解析】
由两个共点力的合力大小为50N，若其中一个分为大小为30N，另一个分力的大小应在20N?F?80N范围，所以可能为80N.
故选C.
11．D
【解析】
由共点力的平衡条件可知，、、的合力与等大反向，当的方向沿逆时针转过而保持其大小不变时，、、的合力的大小仍为，但方向与成角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为。
故选D。
12．D
【解析】
由题意，两个相等的共点力大小为，当合力的大小为时，因此由等边三角形的知识可知，当它们之间的夹角为时，合力即为，如图所示
而当夹角为0时，则合力最大为；由于它们的合力大小在的范围，结合两力的夹角越大，合力越小，则可知，夹角应在到之间，故ABC是可能的，不符合题意，D是不可能的，符合题意。
故选D。
13．A
【解析】
【详解】
A．若两力的夹角小于90°，如左图，则合力一定增大，选项A正确；

BCD．若两力的夹角大于90°，如右图，则合力可能先减小后变大，选项BCD错误；
故选A。
14．A
【解析】
由于两个力的方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，即F合=F1-F2=10N-8N=2N，当F1逐渐减小时，合力减小，当F1=8N时，合力为零；当F1继续减小时，F合=F2-F1，故合力又会逐渐增大；因此两个力的合力的大小是先减小后增大；
本题考查同一直线上方向相同的两个力及同一直线上方向相反的两个力的合力大小的计算，属于基础题目，难度不大，重在审清题意．
15．AD
【解析】
【分析】
由题可知本题考查合力的取值范围，利用求解。
【详解】
根据合力与分力的关系，240N和200N的合力取值范围为
由于180N在这个范围内，所以A正确，同理可得D正确，BC错误。
故选AD。
16．8N 2N
【解析】
试题分析：当两力方向相同时，合力最大，为8N，当两力方向相反时，合力最小，为2N，
考点：考查了力的合成和分解
点评：做本题的关键是理解合力最大最小的临界条件，非常简单，
17．20N 25N
【解析】
【详解】
[1][2]．设两个力分别为F1、F2，且F1＞F2．则由题得
F1+F2=35N
F1-F2=5N
联立解得?
F1=20N，F2=15N
当这两个力的夹角是90度时，合力的大小